Moteur simple divisé

Dans les moteurs à combustion interne , une conception à deux temps est un type de moteur à deux temps dans lequel deux cylindres partagent une seule chambre de combustion .

Le premier moteur split-single de production a été construit en 1918 et la conception a été utilisée sur plusieurs motos et voitures jusqu'au milieu des années 1950, bien que Puch ait continué à produire des moteurs split-single pour motos jusqu'en 1970. Pendant cette période, la conception était occasionnellement utilisée pour les moteurs à quatre cylindres ou plus.

Le split-single utilise un cycle à deux temps (c'est-à-dire où chaque coup vers le bas produit de la puissance) avec les phases suivantes :

1. Les pistons se déplacent vers le haut, comprimant le mélange air-carburant dans les deux cylindres. Une bougie d'allumage enflamme le mélange (dans le cylindre de droite dans l'animation) lorsque les pistons sont près du sommet des cylindres.
2. La pression du mélange air-carburant enflammé pousse les deux pistons vers le bas. Près du bas de la course, un orifice d'échappement devient exposé (dans le cylindre de gauche dans l'animation), ce qui fait sortir les gaz d'échappement des deux cylindres. Dans le même temps, l'orifice d'admission est exposé sur l'autre cylindre, ce qui provoque l'aspiration d'un mélange air-carburant frais (qui a été comprimé dans le carter par le mouvement descendant des pistons) dans le cylindre pour le cycle suivant.

L'avantage du moteur split-single par rapport à un moteur à deux temps conventionnel est qu'il peut assurer une meilleure évacuation des gaz d'échappement tout en minimisant la perte de charge de carburant/air frais par l'orifice d'échappement. En conséquence, un moteur split-single peut offrir une meilleure économie et peut mieux fonctionner à de petites ouvertures de papillon. L'inconvénient du moteur split-single est que, pour une amélioration marginale par rapport à un moteur monocylindre, un moteur split-single est plus gros, plus lourd et plus cher. Étant donné qu'un fabricant pourrait produire un moteur bicylindre conventionnel à un coût similaire à celui d'un moteur split-single, un moteur bicylindre est généralement une conception plus efficace en termes d'espace et de coût. La plupart des moteurs split-single utilisaient une seule chambre de combustion (c'est-à-dire deux cylindres), mais certains moteurs utilisaient deux chambres de combustion (c'est-à-dire quatre cylindres) ou plus.

Les premiers modèles de moteurs split-single de 1905 à 1939 utilisaient une seule bielle en Y ou en V. Extérieurement, ces moteurs ressemblaient beaucoup à un moteur monocylindre à deux temps classique ; ils avaient un seul échappement, un seul carburateur à l'emplacement habituel derrière les cylindres et une seule bougie d'allumage. Mais le Puch GS 350 de 1938 et le Triumph BD 250 de 1939 utilisaient une seule bielle pour chaque piston.

Après la Seconde Guerre mondiale, des mécanismes internes plus sophistiqués ont amélioré la fiabilité mécanique et ont conduit à placer le carburateur devant le corps, caché sous et sur le côté de l'échappement. Un exemple de cette disposition a été utilisé sur le Puch 250 SGS de 1953 à 1969 .

Les premiers moteurs utilisant une disposition « côte à côte » (avec le carburateur à l'emplacement « normal » derrière le cylindre) présentaient des problèmes de lubrification et de pollution similaires à ceux des moteurs à deux temps conventionnels de l'époque. Cependant, les conceptions révisées après la Seconde Guerre mondiale ont résolu ces problèmes.

Le premier moteur monocylindre divisé était le Lucas, construit au Royaume-Uni en 1905. Il utilisait 2 vilebrequins séparés reliés par des engrenages pour entraîner 2 pistons séparés, de sorte que le moteur avait un équilibre primaire parfait.

De 1911 à 1914, l'ingénieur italien Adalberto Garelli a breveté un moteur monocylindre divisé qui utilisait une seule bielle et un long axe de piston qui traversait les deux pistons. Garelli Motorcycles a été fondée après la Première Guerre mondiale et a produit un moteur de moto monocylindre divisé de 350 cm3 (21 pouces cubes) pour une utilisation sur route et en course de 1918 à 1926.

Le moteur à deux temps Trojan, utilisé à partir de 1913 dans la voiture Trojan au Royaume-Uni, a été inventé indépendamment mais serait maintenant décrit comme un moteur monocylindre divisé. Des photos d'un modèle « twin » de 1927 au Musée des sciences de Londres montrent les composants internes. La disposition « avant-arrière » des cylindres signifie que la bielle en forme de V doit fléchir légèrement à chaque révolution. Contrairement aux moteurs de moto allemands/autrichiens, ce moteur était refroidi par eau . La réglementation sur la puissance fiscale au Royaume-Uni a entraîné une taxe routière inférieure pour le Trojan par rapport à un moteur conventionnel de cylindrée similaire.

Trojan a également fabriqué plus tard un autre moteur monocylindre divisé avec les cylindres disposés en V. La conception inhabituelle du « V6 » avait deux ensembles de cylindres simples divisés (4 cylindres au total) sur une rangée du V et deux cylindres de soufflante de récupération sur l'autre rangée du V.

Après la fin de la Première Guerre mondiale, l'industrie autrichienne a eu du mal à se rétablir. L'ingénieur italien Giovanni Marcellino est arrivé à l'usine principale de Puch avec l'ordre de cesser ses activités. Au lieu de liquider l'usine, il s'est installé dans la ville et a conçu et commencé la production d'un nouveau moteur monocylindre divisé qui a fait ses débuts dans la moto de course Puch LM de 1923. Influencé par les moteurs industriels à pistons opposés , le moteur Puch avait un calage asymétrique des orifices et des pistons disposés l'un derrière l'autre (au lieu de la disposition côte à côte utilisée par Garelli). Pour éviter la flexion de la bielle, le palier de petite extrémité du piston d'admission du refroidisseur était disposé pour glisser légèrement d'avant en arrière dans le piston. En 1931, Puch a remporté le Grand Prix d'Allemagne avec un monocylindre divisé suralimenté. En 1935, une version à quatre cylindres du modèle à cylindres divisés Puch produisait 10 kW (14 ch) et était utilisée dans les motos. Depuis 1938, Puch produit le modèle GS 350 , chaque piston possède sa propre bielle.

Entre 1939 et 1943, le modèle BD 250 à distribution asymétrique a été produit. Chaque piston avait sa propre bielle.

De 1931 à 1939, les motos de course DKW équipées de moteurs monocylindres ont dominé les catégories de course légères et juniors.

Aux 500 miles d'Indianapolis de 1931 et 1932, Leon Duray a concouru avec des voitures propulsées par le moteur Duray U16 à 16 cylindres utilisant une conception à cylindres divisés.

En 1935, la voiture de Grand Prix Monaco-Trossi a été construite avec un moteur radial à 16 cylindres utilisant une conception à cylindre divisé.

La production et les courses du Puch Split-Single ont repris en 1949, et un moteur Split-Single a été utilisé dans le modèle Puch 125T .

Le Puch 250 SGS de 1953 à 1969 (vendu aux États-Unis par Sears sous le nom de « Allstate 250 » ou « Twingle ») était équipé d'un système amélioré de bielle articulée à l'arrière de l'autre. Ces moteurs utilisent généralement le piston avant pour contrôler les orifices d'admission et d'échappement, avec le résultat intéressant que le carburateur est à l'avant du moteur, sous et sur le côté de l'échappement. Le piston arrière contrôle l'orifice de transfert du carter au cylindre. De plus en plus, ces modèles étaient équipés d'une pompe de mélange d'huile, alimentée par un réservoir incorporé dans le réservoir d'essence. Certains ont également un système d'allumage à double bougie qui déclenche une chambre de combustion en forme de huit. Les améliorations ont permis d'atténuer, voire d'éliminer pratiquement, le problème précédent de l'encrassement des bougies à deux temps. Au total, 38 584 motos Puch 250 SGS ont été produites entre 1953 et 1970.

Puch a cessé la production de moteurs split-single vers 1970.

Au Royaume-Uni, EMC Motorcycles a fabriqué un moteur monocylindre divisé de 350 cm3 (21 pouces cubes) qui a été utilisé dans l' EMC 350 de 1947 à 1952. Après 1948 , le moteur a également été équipé d'une pompe à huile contrôlée par l'accélérateur, qui distribuait de l'huile à deux temps dans le carburant à un débit variable en fonction de l'ouverture de l'accélérateur, au lieu de devoir pré-mélanger l'huile dans le carburant.

Le constructeur italien a commencé à produire un moteur monocylindre de 236 cm3 (14 pouces cubes) en 1952 pour sa moto Iso Moto . Ce moteur a ensuite été utilisé dans la voiture à bulles Iso Isetta de 1953 à 1956.

En Allemagne, Triumph-Werke Nürnberg (TWN) a continué la production de moteurs monocylindres séparés pour ses motos en 1946, mais pas avec un calage asymétrique comme le BD 250 d'avant-guerre. Les modèles TWN BDG 125 de 125 cm3 (8 pouces cubes) et TWN BDG 250 de 250 cm3 (15 pouces cubes) , produits de 1946 à 1957, utilisaient une bielle en Y, de sorte que les pistons sont « côte à côte », ce qui rend le moteur peu différent visuellement d'un deux temps ordinaire. Les autres modèles split-single de TWN étaient le TWN Cornet 1954-1957 (200 cc avec alimentation électrique 12 volts et démarreur électrique en option), le TWN Boss 1953-1957 (350 cc) avec 2 carburateurs et le scooter Contessa 1954-1957 (200 cc). La forme bulbeuse de l'échappement du Cornet et du Boss est une caractéristique anti-bruit des deux temps de TWN. Toute la production de motos TWN a cessé en 1957.

En 1953, TWN présenta à une foire le modèle Duplex . Ce moteur de 250 ^cm3 était un monocylindre split-single à 2 cylindres avec 4 pistons. Cette moto ne fut pas produite.

Le déphasage entre les pistons permet également l'utilisation d'un compresseur , ce qui peut être efficace pour les moteurs diesel à deux temps.