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Otto : le cycle classique d'un moteur à quatre temps

Dernière modification : 18/11/2025 -  0

Quand on parle du cycle Otto, on parle en réalité d’une séquence très précise de mouvements du piston dans son cylindre. C’est un ensemble de quatre phases répétées en continu, qui transforment un carburant en énergie mécanique. Le principe n’a rien de théorique ou d’abstrait : c’est littéralement une chorégraphie de va-et-vient, où le piston change la pression et le volume du mélange pour produire du travail.

Le cycle Otto repose sur quatre temps successif, que vous êtes invités à réviser ici. Le cycle Otto est la manière la plus simple et basique du fonctionnement d'un moteur à 4 temps, sans artifice ou autre fonction particulière.

Le principe physique fondamental est simple : en brulant (=détente) un gaz enfermé dans un volume variable, on obtient une poussée mécanique proportionnelle à la variation de pression. Le piston n’est qu’un réceptacle, qui convertit les variations de pression en mouvement rotatif grâce à la bielle et au vilebrequin.

Le cycle Otto implique une symétrie : le rapport de compression est identique au rapport d’expansion. Le piston comprime le mélange et se détend ensuite selon la même variation de volume. C’est cette symétrie qui distingue le cycle Otto des variantes comme l’Atkinson ou le miller, qui jouent justement sur ce rapport pour trafiquer le rendement.

Le cycle Otto reste donc la description la plus élémentaire et la plus concrète du fonctionnement d’un moteur essence à quatre temps. C’est une mécanique basée sur les variations de volume, les variations de pression et la conversion de chaleur en énergie cinétique. Tout le reste n’est qu’une manière plus évoluée ou plus maligne de manipuler cette même séquence.

Le rendement théorique du cycle Otto dépend presque uniquement du taux de compression. Plus il est élevé, plus le moteur récupère d’énergie de la combustion. Mais augmenter ce taux fait approcher du cliquetis, ce qui limite la marge de progression. Un bon moteur essence moderne tourne autour de 25 à 33 % de rendement global. Certains designs optimisés, comme le SkyActiv-G avec un taux de compression de 14:1, atteignent environ 40 % dans des conditions idéales.

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