vignette|Un moteur bicylindre droit à deux temps Hispano Villiers dans une moto Rovena. Un moteur bicylindre en ligne, également connu sous le nom de bicylindre vertical, twin parallèle ou bicylindre parallèle, est un moteur à piston à deux cylindres dont les cylindres sont disposés côte à côte et ses pistons reliés à un vilebrequin commun. Comparés aux bicylindres en V et aux bicylindres à plat, les bicylindres en ligne sont plus compacts, plus simples et généralement moins coûteux à fabriquer, mais peuvent générer plus de vibrations pendant le fonctionnement.
Les moteurs bicylindres en ligne ont été principalement utilisés sur des motos, mais également utilisés dans les automobiles et les sports mécaniques. Les automobiles à bicylindre en ligne sont généralement très petites et comprennent les citadines et les voitures kei. Parmi les exemples récents de voitures avec ce type de moteur, on trouve la Tata Nano et certains modèles du groupe Fiat utilisant le moteur TwinAir. Les applications en sports motorisés incluent les moteurs hors-bord, les motomarines, les véhicules tout-terrain, les motoneiges et les planeurs ultra-légers motorisés.
Différents angles de vilebrequin sont utilisés pour les twins parallèles quatre temps pour obtenir différentes caractéristiques d'intervalle d'allumage et d'équilibre du moteur, affectant les vibrations et le transfert de puissance. Le bicylindre en ligne britannique traditionnel (à partir de 1937) possédait un vilebrequin à 360°, tandis que certains plus gros bicylindres en ligne japonais des années 1960 adoptaient un vilebrequin calé à 180°. Dans les années 1990, de nouveaux moteurs sont apparus avec un vilebrequin calé à 270°.
Avantages et inconvénients Les bicylindres parallèles ont l’avantage d’être plus compacts, relativement simples et moins coûteux à fabriquer que les V-twins ou les flat-twins. Ils peuvent être sujets aux vibrations, soit en raison de l’intervalle d'explosion irrégulier dans les moteurs calés à 180°, soit en raison de la grande masse opposée des moteurs à 360°. Les bicylindres en ligne souffrent également de réactions de couple de torsion et de vibrations.
Construction Configuration de roulement Contrairement aux moteurs V-twins, les bicylindres parallèles n'utilisent pas un maneton identique pour les deux bielles, chaque cylindre ayant son propre maneton. La plupart des moteurs de motos bicylindres en ligne britanniques tels que Triumph, BSA, Norton et Royal Enfield, avaient deux roulements principaux, à l’exception des AJS/Matchless, qui utilisaient un troisième roulement principal.
Les bicylindres parallèles Honda apparus à la fin des années 1950 comportaient quatre paliers principaux. Les moteurs suivants eurent quatre ou parfois trois paliers principaux à roulements à billes, ceux-ci étant meilleurs que les coussinets de paliers pour cette configuration de moteur.
Utilisation sur des motos vignette|Norton Commando Interstate à bicylindre parallèle.
Terminologie Pour les motos, comme pour les voitures et autres véhicules, les termes « twin parallèle », « twin vertical » et « twin en ligne » sont utilisés. Au Royaume-Uni en particulier, le terme « twin-parallèle » signifie que le vilebrequin est en position transversale par rapport au cadre, tandis que « twin-en ligne » signifie que les cylindres sont disposés de l'avant vers l'arrière, dans le sens de la marche. Cette signification particulière « en ligne » a été utilisée pour les motos à vilebrequin longitudinal, tels que la Sunbeam S7 et pour les twins en tandems, avec une paire de vilebrequins transversaux, mais les cylindres disposés longitudinalement, l'un devant l'autre. Le terme « twin parallèle » a également été utilisé pour désigner spécifiquement un moteur quatre temps rectiligne avec vilebrequin à 360° provoquant un déplacement parallèle des pistons. Ailleurs, « parallel-twin », « inline-twin » et autres variantes ont été utilisés de manière interchangeable et considérés comme équivalents.
Historique La première moto de série utilisant un moteur bicylindre vertical fut la Hildebrand et Wolfmüller de 1894, qui fut également la première moto à être produite en série. Ses cylindres sont à plat et orientés vers l'avant, ses pistons étant reliés directement à la roue arrière à l'aide d'une bielle de type locomotive. Environ deux mille exemplaires furent produits jusqu'en 1897.
La Werner de 1903 a été la deuxième moto de série à utiliser un modèle bicylindre vertical, cette fois un «twin parallèle» de à cylindres verticaux similaires au type britannique les plus récents. Il utilisait des cylindres en fonte à culasse intégrée et des soupapes latérales http://www.moto-histo.com/france/fr1/fr1.htm%7CMotos Francaises, Werner Brothers Moto Bicyclettes.
vignette|La Triumph Speed Twin d’Edward Turner a popularisé la conception du moteur bicylindre vertical.
L'exemple le plus célèbre de ce moteur bi-cylindre est la 5T Speed Twin fabriquée par Triumph à partir de 1937. Les expériences avec ce type de moteur commencèrent lorsque le designer Edward Turner et son superviseur, l'ingénieur en chef d'Ariel, Val Page, envisageaient tous les deux le potentiel du twin vertical comme moteur de moto. Les expériences démontrèrent qu’un angle de vilebrequin de 360° était mieux adapté qu’un angle de 180° pour l’utilisation avec un seul carburateur. Après avoir quitté Ariel pour Triumph, Page conçut la Triumph 6/1 avec un twin calé à 360° pour l'atteler à un side-car. Une 6/1 side-car Triumph remporta une médaille d'argent au Concours international des six jours d'enduro et le Maudes Trophy 1933. La baisse du marché des side-cars entraîna l'arrêt de la 6/1 en 1935.
vignette|La populaire Yamaha RD 350 2-temps.
La Triumph Speed Twin d'Edward Turner de 1937 lança la tendance jusqu'au milieu des années 1970 des bicylindres en ligne quatre temps calé à 360°. Ce type de moteur était le plus commun pour les motos britanniques produites par Triumph, BSA, Norton, Ariel, Matchless et AJS. Les fabricants italiensWilson, 1995, et allemands ont également fabriqué des bicylindres en ligne, tout comme le fabricant américain Indian, dont les twins parallèles comprenaient l'Indian Scout de et les Indian Warrior de de 1950. BMW et les constructeurs japonais les fabriquaient toujours en 2010 en particulier pour les motos de moyenne cylindrée.
Dans les moteurs à quatre temps, le bicylindre en ligne est généralement vertical ou presque vertical. La seule exception est pour le seul bicylindre en ligne ayant remporté un titre de champion du monde , l'AJS E-90 Porcupine de 1949, qui avait des cylindres presque horizontaux.
Les moteurs bicylindres en ligne sont utilisés dans les gros scooters tels que le Yamaha TMAX et la Honda Silver Wing. Ils sont également utilisés dans les courses de motocross.
Comparaison des bicylindres en moto + Caractéristiques Bicylindre plat Bicylindre vertical V-twinVilebrequinLongitudinalLongitudinal signifie que le vilebrequin est aligné avec le cadre.TransversalTransversal signifie que le vilebrequin est monté perpendiculairement à la ligne du cadre.LongitudinalCette configuration a également été appelée « twin en ligne » ; voir la section Terminologie pour plus de détails sur l'utilisation.TransversalCette configuration est l'une des interprétations de l'expression « twin parallèle » ; voir la section Terminologie pour plus de détails sur l'utilisation.LongitudinalTransversal ExemplesBoxer BMW typique, Zündapp KS 750, Harley-Davidson XADouglas d'avant-guerre et d'après-guerreSunbeam S7 et S8 Grosses motos britanniques typiques d'après-guerre : Triumph Bonneville, Norton CommandoMoto Guzzi V-twin (série des Le Mans…), série Honda CX, Indian 841 Cruisers en V typiques (Harley-Davidson, Honda Shadow) ou sportbike (Ducati, Suzuki SV 650)Refroidissement Idéal, les cylindres dépassant dans le flux d'air, les gaz d'échappement peuvent sortir par l'avant bien refroidi des cylindres Cylindre arrière hors du flux d'air, moins bien refroidi que le cylindre avant Cylindre arrière hors du flux d'air, moins bien refroidi que le cylindre avant Efficace, les deux cylindres face au flux d'air, les gaz d'échappement peuvent sortir par l'avant bien refroidi des cylindres Presque idéal, les cylindres dépassent dans le courant d'air, les gaz d'échappement peuvent sortir par l'avant bien refroidi des cylindres Cylindre arrière hors du flux d'air, moins bien refroidi que le cylindre avant Centre de gravité Limité par le besoin de dégagement en virage pour ce moteur large Peut être aussi bas que le cadre le permet Peut être aussi bas que le cadre le permet Peut être aussi bas que le cadre le permet Peut être aussi bas que le cadre et l’angle en V du moteur le permettent Peut être aussi bas que le cadre le permet Empattement Moteur court, empattement court Moteur extrêmement long, empattement long Moteur long, empattement long Moteur étroit, empattement court Moteur court, empattement court Moteur long, empattement long
Notes tableau
Bien que la popularité des grosses motos V-twin ait fait chuter les bicylindres parallèles, ce dernier conserve des avantages par rapport à un V-twin classiqueFast Bike magazine, août 1995, p. 21 :
l'emplacement des accessoires (filtre à air, carburateurs, allumage, etc.) est plus simple ; cette architecture peut potentiellement faciliter l’accès à la maintenance ; à condition d'utiliser un vilebrequin à 270°, un bicylindre en ligne à quatre temps peut simuler la sensation légèrement « grumeleuse » d'un V-twin à quatre temps<ref>Fast Bike', août 1995, p. 20</ref>.
Angle de vilebrequin vignette|Animation avec différents angles de vilebrequin.|390x390px Il existe trois configurations principales de calage de vilebrequin pour ce type de moteurs : 360°, 180°American bicyclist and motorcyclist, vol 6, Cycling Press, 1911 et 270°. Il existe des différences mineures pour les moteurs à quatre temps et ceux à deux temps, principalement en ce qui concerne les intervalles d'allumage. Par exemple, le twin 360° est la configuration naturelle pour un moteur 2-cylindres à quatre temps, puisque quatre courses de piston totalisent 720°.
Les explications suivantes concernent principalement les moteurs à quatre temps : dans un moteur calé à 360°, les deux pistons montent et redescendent en même temps. Le déséquilibre dynamique est identique à celui d'un moteur monocylindre avec une masse en mouvement équivalente. À l'origine, seuls les contre-poids des vilebrequins étaient utilisés, mais des arbres d'équilibrage et même une bielle séparée pondérée ont été utilisés pour équilibrer la force libre du vilebrequin . Les cylindres se déclenchent de manière uniforme et séquentielle : l'explosion dans le se fait 360° après le et 360° plus tard, l'explosion du se fait de nouveau à 720°, soit le début d'un autre cycle à quatre temps. Avec le double d'impulsions d'allumage par cycle, cela donne un fonctionnement beaucoup plus fluide qu'un monocylindre, même si le déséquilibre est le même ; dans un moteur à 180°, le premier piston monte pendant que l'autre descend. Cela équilibre la force libre primaire, mais produit un déséquilibre de couple normalement compensé par un arbre d'équilibrage. Ce type de moteur partage également le déséquilibre secondaire des moteurs quatre cylindres en ligne, normalement sans contrepoids en raison de la masse totale en mouvement des bielles. Les 180° signifient que le explose 180° après le et que le ne se déclenche plus pendant 540° supplémentaires, ce qui correspond toujours aux 720° de rotation d'un cycle à quatre temps. Les impulsions d'allumage irrégulières modifient les vibrations harmoniques dues à la combustion qui sont transmises au groupe motopropulseur, au cadre et à toutes les périphériques qui y sont attachées. Plus important encore, il réintroduit l'harmonique fondamental d'un seul cylindre, ainsi que d'autres harmoniques étranges, ce qui amène un rendement plus rugueux ;