Fonctionnement du Haut Moteur d'un Scooter : Guide Complet

Le moteur d'un scooter, qu'il soit à 2 ou 4 temps, est un ensemble mécanique complexe où chaque composant joue un rôle essentiel. Comprendre son fonctionnement permet d'optimiser son entretien et d'améliorer ses performances.

Le Moteur 4 Temps : Un Cycle en Quatre Étapes

Comme pour la plupart des motos mises sur le marché, la vôtre possède probablement un moteur 4 temps. Mais savez-vous comment il fonctionne ? Savez-vous que le piston est alors l’élément central du moteur ? Nous vous proposons ici un bref rappel sur le rôle d’un piston 4 temps, sa durée de vie et enfin un tutoriel pour le remplacer vous-même. En bref, un piston est une pièce moto dans le moteur qui transforme l’énergie thermique en énergie mécanique, par la compression des gaz. Dans un moteur 4 temps par rapport au moteur 2 temps, le piston monte et descend deux fois pour compléter le cycle de combustion.

Le fonctionnement d'un moteur 4 temps se décompose en quatre phases distinctes :

1. Admission : Le piston est au PMH (point mort haut). La soupape d’admission est ouverte. (AOA) Le piston descend, aspirant ainsi le mélange d’air et carburant préparé par le carburateur. Arrivé au PMB (point mort bas), fermeture de la soupape d’admission. (RFA)
2. Compression : Le piston est au PMB. Les soupapes sont fermées. Le piston monte, comprimant le mélange gazeux. Arrivé au PMH, l’étincelle se produit à la bougie. (AA)
3. Explosion : L’explosion repousse le piston. C’est le temps moteur. Le piston descend, fournissant ainsi la force du moteur. Arrivé au PMB, la soupape d’échappement commence à s’ouvrir. (AOE)
4. Échappement : Le piston est au PMB. La soupape d’échappement est ouverte. Le piston remonte, expulsant les gaz brûlés vers le pot d’échappement. Arrivé au PMH, la soupape d’échappement se ferme (RFE), l’admission s’ouvre (AOA). Il se produit une étincelle inutile à ce moment sur certains moteurs dont le GY6 fait partie.

Et on repart pour deux autres tours :

1. Admission : Le piston est au PMH (point mort haut). La soupape d’admission est ouverte. (AOA) Le piston descend, aspirant ainsi le mélange d’air et carburant préparé par le carburateur. Arrivé au PMB (point mort bas), fermeture de la soupape d’admission. (RFA)
2. Compression : Le piston est au PMB. Les soupapes sont fermées. Le piston monte, comprimant le mélange gazeux. Arrivé au PMH, l’étincelle se produit à la bougie. (AA)
3. Explosion : L’explosion repousse le piston. C’est le temps moteur. Le piston descend, fournissant ainsi la force du moteur. Arrivé au PMB, la soupape d’échappement commence à s’ouvrir. (AOE)
4. Échappement : Le piston est au PMB. La soupape d’échappement est ouverte. Le piston remonte, expulsant les gaz brûlés vers le pot d’échappement. Arrivé au PMH, la soupape d’échappement se ferme (RFE), l’admission s’ouvre (AOA). Il se produit une étincelle inutile à ce moment sur certains moteurs dont le GY6 fait partie.

Dans la pratique, l’admission s’ouvre un peu avant le premier PMH, c’est l’avance à l’ouverture admission (AOA). La même soupape se ferme un peu après le premier PMB, c’est le retard de fermeture admission (RFA). L’allumage se produit un peu avant le premier PMH, c’est l’avance à l’allumage. L’échappement s’ouvre un peu avant le second PMB, c’est l’avance ouverture échappement (AOE). La même soupape se ferme un peu après le second PMH, c’est le retard fermeture échappement (RFE).

On constate que lors du deuxième PMH, qui est aussi le premier du cycle, les deux soupapes sont ouvertes en même temps : c’est le croisement des soupapes. C’est aussi à ce moment que se produit l’étincelle inutile à la bougie. Seuls les moteurs dont le point d’allumage est commandé par l’arbre à cames sont exemptés de celle-ci. Les GY6 commandent l’allumage par le vilebrequin et donnent donc une étincelle par tour.

Vous voyez ici le rôle central du piston au cours d’un cycle moteur 4 temps. Il n’y a pas de réponse universelle à cette question. La première indication est la donnée constructeur présente dans le manuel de la moto. En compétition, le piston a une durée de vie de 10 à 25 h environ, mais autrement on s’accorde à lui donner une durée de vie entre 40 et 60 h, voire 80 h selon l’utilisation. D’autres encore diront qu’après 200h leur piston est comme neuf ! Le mieux est donc de mesurer les côtes de votre piston après 25 h de roulage et de comparer avec les données constructeur.

Et pour faire durer plus longtemps votre piston, veillez à faire des vidanges régulières, à bien roder votre moto, à respecter le temps de chauffe, à faire attention à la qualité de l’huile, à vérifier le filtre à air etc.

Le Moteur 2 Temps : Simplicité et Performances

Sorte de petit miracle mécanique et même thermodynamique, le moteur à cycle 2-temps souffre toutefois de son appétit pour le carburant et sa prédisposition à produire de nombreux imbrulés synonymes d’émissions polluantes en sortie d’échappement. Voilà d’ailleurs la seule véritable tare de celui que l’on a connu capable d’un rendement de plus de 400 chevaux par litre de cylindrée (extrapolation de la puissance d’une 500cc 2-tps 4-cylindres de Grand Prix délivrant plus de 200 chevaux à la fin des années 90). Question cycles, le 2-temps ne perd pas son temps en aller-retours inutiles.

Le cycle du moteur 2 temps est plus rapide et se déroule en deux phases principales :

1. Compression et Admission : Dans sa phase montante, le piston comprime le mélange gazeux dans la culasse, là où il sera enflammé par la bougie. Ainsi, dans la phase montante du piston, les gaz frais y sont aspirés puis s’y retrouvent piégés à sa descente.
2. Détente et Échappement : Quand survient l’étincelle à la bougie, le mélange comprimé dans la chambre de combustion entre s’enflamme, repoussant le piston vers le bas et produisant ainsi une force motrice. Dans sa course descendante le piston découvre la lumière d’échappement par laquelle les gaz brûlés s’évacuent et, parallèlement à cette action de « vidange », le piston met en pression le volume de gaz frais précédemment admis dans les carters bas-moteur. Ceux-ci se trouvent maintenant contraints à s’engouffrer dans les transferts, jusqu’à se retrouver propulsés dans le cylindre à l’instant où les lumières d’admission seront à leur tour découvertes par le piston, juste avant qu’il n’atteigne son point mort bas. L’introduction de ces gaz frais provoque alors ce que l’on nomme le « balayage ». Schématiquement, ils font le ménage dans le cylindre en chassant les gaz imbrûlés résiduels en direction de l’échappement. Maintenant la remonté du piston amorce déjà un nouveau cycle en filant comprimer ces nouveaux gaz frais etc.

La porte d’entrée pour les gaz frais dans les carters bas-moteur est matérialisée soit par des lamelles-clapets anti-retour, soit par un disque rotatif dans lequel et pratiquée une fenêtre. Aussi, à la façon dont les gaz frais se retrouvent comprimés dans les carters bas-moteur avant que le piston ne découvre les transferts, on en vient à parler d’un phénomène de suralimentation. Et enfin, le rôle de l’échappement est capital. Ses formes avec cône divergeant, corps, contre-cône et tube de fuite en font un instrument de résonnance jouant avec les fréquences vibratoires et permettant d’accorder la vitesse des gaz brûlés dans l’échappement.

Le 2-temps est une véritable une science pleine de noblesse et qui ne nous a finalement pas encore révélé tout son potentiel. Pour preuve, de nombreux motoristes persévèrent dans la recherche et son développement, notamment dans la branche marine et motoneige. Leur secret : l’injection directe d’essence. Le twin tandem Français FPE TR250 inspiré des légendaires Rotax 256 de Grand Prix.

Remplacement du Piston : Guide Étape par Étape

Dressez une liste exhaustive de l'outillage nécessaire parait compliqué. Ici encore, il convient d'adapter les pièces à votre deux-roues. Gardez à l'esprit que cette opération est délicate et peut entrainer une casse moteur. Vous pouvez changer la chaîne de distribution par la même occasion, étant donné que le moteur sera ouvert, même si ce n'est pas obligatoire.

Voici une procédure simplifiée pour remplacer le piston de votre scooter :

1. Une fois que vous avez démonté l’arbre à cames et enlevé l’ancienne chaîne de distribution, vous devez enlever la culasse en dévissant les boulons la retenant.
2. Vous pouvez maintenant démonter l’ancien piston pour mettre le nouveau. Avant cela, protéger le carter avec un chiffon propre, pour éviter que les petites pièces y tombent.
3. Les petites pièces en question sont les circlips qui entourent l’axe du piston, que vous enlèverez en vous aidant d’un tournevis. Vous remettrez des circlips neufs d’ailleurs, bien souvent compris dans le kit de piston 4 temps que vous aurez acheté.
4. Vous n’avez plus qu’à remonter le piston neuf. Enduisez bien les nouvelles pièces d’huile moteur 4 temps. Insérez l’axe dans le piston et le circlip au bout ; une flèche sur le piston devrait pointer vers l’avant du moteur. Vous comprendrez en remettant les circlips au bout de l’axe du piston l’intérêt d’avoir recouvert le bas moteur.
5. Vous allez pouvoir maintenant remonter le cylindre. Mettez un joint neuf (et sec) à la base du piston. Les marquages fabricant sur les segments du piston doivent toujours être orientés vers le haut. Lubrifiez bien les segments du piston avec de l'huile moteur, ainsi que le cylindre.
6. Continuez de remonter la moto, en reprenant le tuto de changement de la chaîne de distribution. N’hésitez pas à en profiter pour changer la bougie, quand vous remontez la culasse. Aidez-vous de la clé dynamométrique pour serrer au bon couple les boulons de la culasse.

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