Cycles Miller, Atkinson et Otto : en quoi diffèrent-ils ?

Le cycle Miller, le cycle Atkinson et le cycle Otto présentent une différence claire : la suralimentation et le rendement. Saurais-tu dire lequel est le meilleur aujourd’hui ?

Depuis l’arrivée sur le marché des premières automobiles équipées de moteurs à combustion interne alternatifs, appelés MCIA, ceux-ci n’ont cessé d’évoluer, et de nouvelles variantes sont même apparues dans le but d’améliorer les performances des véhicules concernés.

Avant toute chose, il est important de rappeler que les moteurs à combustion interne alternatifs peuvent être classés selon le nombre de cylindres, leur disposition et même le type de cycle. Aujourd’hui, nous voulons aller un peu plus loin et expliquer en quoi consistent les trois cycles les plus courants dans les automobiles modernes. Il s’agit du cycle Miller, du cycle Atkinson et du cycle Otto : en quoi diffèrent-ils ?

En quoi consiste le cycle Otto et en quoi se distingue-t-il ?

Le cycle Otto comporte quatre temps et a pour objectif de transformer l’énergie chimique en énergie mécanique. La première étape s’appelle l’admission. Ici, le piston descend dans le cylindre du point mort haut au point mort bas, remplissant le cylindre du mélange d’air et d’essence.

La deuxième phase, la compression, consiste en le déplacement du point mort bas au point mort haut, comprimant le mélange. Lorsque le piston atteint le haut de sa course, l’allumage se produit grâce à l’étincelle générée par la bougie.

La troisième étape, l’explosion, consiste en ce que la force générée précédemment pousse le piston pour le faire redescendre à sa position initiale, produisant ainsi de l’énergie mécanique. La quatrième phase, appelée échappement, consiste à ce que le moteur expulse les gaz résultant de la combustion. Pour que ce mouvement soit effectif, les mécanismes doivent être synchronisés, surtout pour l’ouverture et la fermeture des soupapes.

Dans le cycle Otto, lors de la première phase, les soupapes s’ouvrent pour laisser passer le mélange ; lors de la deuxième, la soupape d’admission se ferme et celle d’échappement reste fermée. Lors de la troisième, les deux soupapes sont fermées, tandis que lors de la quatrième, seule la soupape d’échappement s’ouvre.

Cycle Atkinson : comment fonctionne-t-il ?

Le cycle Atkinson est similaire au cycle Otto en termes de fonctionnement. La seule différence se situe dans la phase de compression. Dans ce type de moteur, la soupape d’admission reste ouverte plus longtemps pendant la course du piston jusqu’au point mort haut.

Si dans le cycle Otto, les soupapes d’admission se fermaient peu de temps après le début du mouvement ascendant, dans le cycle Atkinson ce délai augmente.

Cycle Miller : quelle est sa particularité ?

Les moteurs qui utilisent le cycle Miller sont identiques aux moteurs à cycle Atkinson, mais on y ajoute une suralimentation. Ce type de moteur présente un avantage principal, à savoir un rendement plus élevé, qui se traduit par une consommation moindre ; cependant, en réduisant la compression dans le cylindre, le couple et, par conséquent, la puissance diminuent.

Dans ce type de cycle, le problème du manque de puissance est en partie résolu grâce à la suralimentation. Le cycle Miller est surtout utilisé dans les véhicules hybrides, car le manque de couple est compensé par l’ajout d’un moteur électrique, qui, chacun le sait, offre un couple instantané et assez élevé.

Quelles pièces du moteur interviennent dans les cycles Miller, Atkinson et Otto ?

Cylindre

Cette pièce est cylindrique et abrite le piston. Elle est en outre chargée de contenir le mélange avant et pendant la compression.

Piston

Il effectue un mouvement de haut en bas pour comprimer le mélange d’air et d’essence.

Bielle

Cette pièce relie le piston au vilebrequin.

Vilebrequin

Par l’intermédiaire du piston et de la bielle, et grâce à un mouvement circulaire, il transmet le mouvement aux roues via la transmission.

Cames

Elles ont une forme très caractéristique, en forme d’œuf, et tournent pour ouvrir et fermer les soupapes.

Soupapes

Elles ont pour fonction de permettre à l’air d’entrer dans le cylindre.

Bougies

Elles sont chargées de déclencher la troisième phase du cycle au moyen d’une étincelle.