Le carnet du CFC

Les plus anciens des moteurs deux temps ont été réalisés suivant ce principe. Ils s'opposent radicalement aux moteurs de la première catégorie par le fait qu'ils ne comportent aucun organe délicat et coûteux. Ils fonctionnent sans soupape et leur carter joue le rôle de pompe de balayage.

Carter-pompe. - Le carter-pompe comporte un ou plusieurs clapets d'aspiration. Pendant la course de compression, le piston, en se déplaçant dans le cylindre, aspire l'air, qui arrive de l'extérieur dans le carter par les clapets d'aspiration, après avoir traversé un filtre à air. Au début de la course suivante, les clapets se referment et à la fin de la course de détente, l'air se trouve comprimé dans le carter.

Balayage. - En descendant, le piston découvre deux séries de lumières : les lumières d'échappement et les lumières d'admission. Ces dernières sont également appelées lumières de transfert car elles permettent la transfert de l'air du carter vers le cylindre. La hauteur des lumières d'échappement est plus grande que celle des lumières de transfert ; il en résulte que les lumières d'échappement sont découvertes les premières au cours du mouvement de descente du piston, ce qui permet à la pression des gaz brûlés de tomber avant que les lumières de transfert ne s'ouvrent à leur tour, pour livrer passage à l'air contenu dans le carter et légèrement comprimé.

- Moteur à lumières d'échappement et d'admission commandées par le piston et balayage par carter-pompe A gauche détente dans le cylindre et précompression dans le carter. Au centre balayage. A droite : compression dans la cylindre et aspiration dans le carter.

Cet air s'écoule dans le cylindre et chasse le reste des gaz brûlés. La canalisation de transfert est dessinée de manière à diriger l'air frais vers la partie supérieure du cylindre ; sans cette précaution, une grande partie de l'air frais risquerait de passer directement à l'extérieur en empruntant les lumières d'échappement et le cylindre ne serait pas débarrassé de ses gaz brûlés.

Au début de la course suivante, qui est la course de compression, le piston recouvre successivement les lumières de transfert puis les lumières d'échappement. Dès lors, la masse d'air frais se trouve emprisonnée dans le cylindre et la compression s'effectue normalement. Dans certains cas le piston peut porter un déflecteur destiné à renvoyer l'air frais dans le fond du cylindre.Dans un moteur à lumières d'échappement, le taux de compression se calcule à partir de la fermeture des lumières d'échappement. Le système présente deux inconvénients :

1. Le carter n'aspire évidemment à chaque coup de piston qu'un volume égal à la cylindrée. Or, pendant le balayage, une partie de ce volume passe directement à l'échappement en dépit des précautions prises dans le dessin du ou des canaux de transfert. Inversement, il reste toujours dans le cylindre une certaine quantité de gaz brûlés ;
2. En raison du balayage par lumières contrôlées par le piston, les lumières d'échappement restent ouvertes pendant une partie de la course de compression, alors que les lumières d'admission sont déjà fermées : cette disposition correspond à la perte d'une quantité supplémentaire d'air frais.

La quantité d'air disponible dans la chambre de combustion est donc par rapport à la cylindrée, moins importante dans un moteur à carter-pompe que dans un moteur à pompe de balayage séparée.

Il en résulte que les moteurs à carter-pompe, à cylindrée égale, développent en général moins de puissance que les moteurs des autres types : ce sont, par conséquent, des moteurs lourds, mais ils ne comportent aucun organe délicat : ils sont extrêmement rustiques.

Moteurs à moyenne compression. - La firme allemande Lanz, spécialisée depuis de longues années dans la construction de tracteurs agricoles à moteur semi-diesel à boule chaude, a abandonné récemment cette formule pour un type de moteur dit moteur à moyenne compression.

Les moteurs Lanz à moyenne compression sont des moteurs horizontaux à deux temps et balayage par carter-pompe refroidis par eau. Le taux de compression compté à partir de la fermeture des lumières d'échappement n'est que de 1 1 à 1 ; la culasse ne comporte pas de chemise d'eau ; un conduit de faible section permet toutefois à l'eau de refroidissement d'arriver au siège de l'injecteur ainsi qu'au siège d'une bougie d'allumage utilisée lors des démarrages. Le fond du piston est épais et constitue, au cours du fonctionnement, un point chaud, ainsi d'ailleurs que la culasse non refroidie, si bien que le combustible, pulvérisé dans la chambre de combustion conique par un injecteur à trous multiples, s'allume normalement, comme dans une chambre de combustion de moteur diesel véritable, en dépit du taux de compression limité.

Le démarrage et le réchauffage d'un moteur à moyenne compression sont obtenus en le faisant fonctionner sur le cycle "à explosion", à cet effet, le dispositif d'injection est alimenté à l'essence et l'allumage est assuré par la bougie d'allumage. Dès que le moteur est assez chaud, l'alimentation normale est établie et l'allumage est coupé.

Les dernières séries de tracteurs Lanz, d'ailleurs, sont équipées de moteurs verticaux à refroidissement par eau ou par air d'un dessin analogue à celui des moteurs à moyenne compression, mais qui se classent, par leur taux de compression élevé, dans la catégorie des véritables diesel.

- Coupe et schéma de fonctionnement d'un moteur LANZ à moyenne compression. Le piston est au point mort bas, les lumières sont démasquées et l'air provenant du carter balaie les gaz brûlés.

CAS DES MOTEURS À DEUX TEMPS À CARTER-POMPE

Le circuit de graissage décrit ci-dessus s'applique aussi bien aux moteurs à quatre temps qu'aux moteurs à deux temps, à l'exception toutefois des moteurs à deux temps à balayage par carter-pompe. En effet, dans ces moteurs, l'air de balayage circule dans le carter. L'huile ne peut donc y séjourner, car elle serait entraînée en mélange avec l'air de balayage et s'enflammerait par compression dans le cylindre, ce qui provoquerait l'emballement du moteur.

Le système de graissage de cette catégorie de moteur est dit à "huile perdue". L'huile contenue dans un réservoir est aspirée par une pompe doseuse à pistons multiples qui envoie dans les différents organes à graisser la quantité d'huile juste suffisante. L'huile récupérée dans le carter est aussitôt reprise à travers un filtre.

LES HUILES DE GRAISSAGE POUR MOTEURS DIESEL

Les huiles de graissage pour moteurs diesel qu'on trouve dans le commerce ne se différencient pas seulement par leurs marques.

Les différentes catégories d'huiles d'une même marque se distinguent par un certain nombre de caractéristiques qu'il importe de connaître.

Les huiles se distinguent d'abord par leur viscosité. Chacun sait qu'une huile peut être plus ou moins fluide ou plus ou moins visqueuse (c'est-à-dire épaisse).

- Les huiles diffèrent d'abord entre elles par leur viscosité :

• gauche : écoulement d'une huile visqueuse

• droite : écoulement d'une huile fluide.

Cette caractéristique se repère d'habitude par le numéro S.A.E. de l'huile : les huiles les plus employées en France sont les huiles S.A.E. 20, S.A.E. 30 et S.A.E. 40. Il existe également des huiles S.A.E. 50. Plus le numéro S.A.E. d'une huile est élevé et plus cette huile est épaisse. Par conséquent, une huile S.A.E. 20 est une huile fluide, et une, huile S.A.E. 50 est, au contraire, une huile épaisse. Les huiles S.A.E. 30 et S.A.E. 40 sont de viscosité intermédiaire.

Dans certains pays étrangers où les hivers sont très froids (U.S.A., Canada), on dispose d'une gamme supplémentaire de viscosités, utilisable par froids très intenses : S.A.E. 5 W, S.A.E. 10 W et S.A.E. 20 W. La lettre distinctive W est la première lettre du mot anglais " winter " qui signifie " hiver ".

Chaque constructeur précise dans le livret d'entretien la viscosité de l'huile qu'il convient d'employer dans son moteur. En règle générale, les moteurs modernes neufs, réalisés avec une grande précision, doivent être alimentés avec des huiles très fluides. Les huiles visqueuses nuisent au rendement car elles accroissent les pertes dues au frottement, elles font donc chauffer le moteur, d'autant plus qu'elles contribuent moins au refroidissement ; leur emploi inconsidéré se traduit, finalement, par un mauvais rendement et une consommation de combustible exagérée.

Il convient de noter que la viscosité varie avec la température. Les huiles s'épaississent aux basses températures et deviennent plus fluides aux hautes températures. Ces variations de viscosité sont très gênantes, car elles modifient totalement les conditions de fonctionnement d'un moteur suivant la température. Pratiquement, on utilise une huile plus fluide l'hiver et plus épaisse l'été : par exemple, S.A.E. 20 en hiver et S.A.E. 30 en été.

Les firmes pétrolières s'efforcent de produire des huiles de qualité dont la viscosité varie aussi peu que possible avec la température : on dit de ces huiles qu'elles ont un haut index de viscosité. Un haut index de viscosité signifie qu'une huile donnée ne devient pas trop épaisse à basse température, ce qui est favorable aux démarrages par temps froid et qu'elle garde une viscosité suffisante aux hautes températures, ce qui procure une grande sécurité en cas d'emploi prolongé et intense du moteur.

En raison de la constance relative de leur viscosité avec la température, les huiles modernes de qualité couvrent généralement plusieurs numéros S.A.E. Telle huile donnée pour S.A.E. 20 peut couvrir, par exemple, les viscosités S.A.E. 10W, S.A.E. 20W, S.A.E. 10 et S.A.E. 20.

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