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šŸ§° Le coup d'Ć©crou #1 - La carburation

šŸ§° Le coup d'Ć©crou #1 - La carburation

La carburation

Un moteur est alimenteĢ par de lā€™essence et plus preĢciseĢment par un Ā« meĢlange carbureĢ Ā» (composeĢ dā€™air et dā€™essence).
La carburation est donc la fonction par laquelle se forme ce meĢlange carbureĢ.

Ici, lā€™air a un roĢ‚le important, il sā€™agit en fait du Ā« comburant Ā» (un corps qui, en se combinant avec un combustible, opeĢ€re la combustion de ce dernier). Il permet donc la combustion du carburant.

La carburation

Il faut savoir que le rendement du moteur deĢpend de la qualiteĢ de la combustion. Si celle-ci est incompleĢ€te, le carburant non bruĢ‚leĢ est eĢvacueĢ en pure perte lors de la phase d'eĢchappement.
Pour que la combustion du meĢlange carbureĢ soit compleĢ€te, il est indispensable que l'air y soit en proportion bien deĢfinie.

MeĢ‚me si la theĢorie est leĢgeĢ€rement plus compliqueĢe que la pratique, on retiendra ici quā€™1 gramme dā€™essence consomme 20 grammes dā€™air pour une combustion compleĢ€te.

Pour mesurer la carburation, on eĢvalue sa richesse. Celle-ci eĢquivaut au rapport 1/P ouĢ€ P deĢsigne la quantiteĢ dā€™air neĢcessaire aĢ€ la combustion dā€™1 gramme dā€™essence
On peut alors trouver 3 types de meĢlanges diffeĢrents :

- MeĢlange normal :
Le meĢlange est dit normal lorsque la richesse eĢquivaut au rapport 1/P. On le reconnaiĢ‚t aĢ€ la teinte brun rougeaĢ‚tre de l'isolant de la bougie.

- MeĢlange riche :
Un meĢlange riche est un meĢlange dans lequel la quantiteĢ d'air est insuffisante ou que l'essence est en exceĢ€s. La combustion de lā€™essence est incompleĢ€te et elle laisse alors un deĢpoĢ‚t charbonneux se former dans la chambre de combustion.

- MeĢlange pauvre :
Le meĢlange pauvre est un meĢlange dans lequel la quantiteĢ d'essence est insuffisante ou que l'air est en exceĢ€s. Les parois de la chambre de combustion ainsi que les bougies et les soupapes peuvent prendre une couleur blanchaĢ‚tre. Lā€™oxygeĢ€ne non utiliseĢ pour la combustion est aĢ€ lā€™origine de cette teinte.

 

Couleur bougies

 

Toutefois, le dosage seul ne suffit pas aĢ€ bruler le meĢlange carbureĢ, dā€™autres conditions sont neĢcessaires :

- La vaporisation du carburant :
Pour favoriser la combustion, lā€™essence est vaporiseĢe en fine gouttelettes et cette meĢ‚me vaporisation deĢpend de la pression, de la tempeĢrature et de la surface dā€™eĢvaporation.

- Lā€™homogeĢneĢiteĢ du meĢlange :
En plus dā€™un meĢlange correctement doseĢ et dā€™une vaporisation de lā€™essence en petite gouttelettes, le meĢlange doit aussi eĢ‚tre homogeĢ€ne pour que la combustion soit ideĢale. Les gouttelettes doivent eĢ‚tre correctement reĢparties dans toute la messe de lā€™air comburant. Lorsquā€™elle ne sont pas correctement reĢparties, certaines zones sont trop riches et dā€™autres trop pauvres. La flamme est alors ralentie.

 

Le carburateur

Le carburateur

1. Lā€™arriveĢe de lā€™air :

BrancheĢe sur la tuyauterie d'admission du moteur, une tubulure est ouverte aĢ€ son extreĢmiteĢ opposeĢe sur l'air atmospheĢrique.

Lors de la descente du piston, l'air va eĢ‚tre aspireĢ aĢ€ travers la tubulure. Si l'on veut que le remplissage du cylindre soit complet, il faut donner aĢ€ la tubulure un diameĢ€tre assez important. Alors, pour augmenter la vitesse de l'air aĢ€ hauteur de l'arriveĢe d'essence et obtenir une pulveĢrisation de l'essence, la section interne de la tubulure est reĢduite juste avant l'orifice par lequel jaillit l'essence. La vitesse de l'air se trouve alors augmenteĢe par eĢtranglement.

Le jet est pulveĢriseĢ par la vitesse de l'air et l'essence est entraiĢ‚neĢe vers le moteur. Cet "eĢtranglement" est appeleĢ buse ou diffuseur ou parfois meĢ‚me venturi.

2. Lā€™arriveĢe de lā€™essence :

L'arriveĢe d'essence est brancheĢe aĢ€ la partie infeĢrieure d'une cuve contenant toujours de l'essence jusqu'aĢ€ un niveau deĢtermineĢ appeleĢ niveau constant et dont le couvercle est perceĢ d'un trou de mise l'air libre.

GraĢ‚ce aĢ€ cet orifice, la pression atmospheĢrique s'exerce sur le niveau de l'essence et se transmet au sein du liquide jusqu'au deĢboucheĢ du conduit d'arriveĢe de l'essence dans le diffuseur. Comme il existe en cet endroit une deĢpression deĢtermineĢe par l'aspiration du moteur, l'essence jaillit par l'orifice avec une puissance d'autant plus grande que la diffeĢrence de pression entre l'atmospheĢ€re et le moteur est plus eĢleveĢe.

 

VOCABULAIRE ET EXPLICATIONS :

- Gicleur
Pour augmenter la hauteur du jet d'essence, on ferme le conduit d'arriveĢe par un bouchon de laiton perceĢ d'un trou calibreĢ appeleĢ gicleur. Le gicleur, de par son trou calibreĢ, reĢ€gle le deĢbit de l'essence.

- Cuve
Pour stabiliser le niveau de l'essence dans la cuve, on utilise un flotteur combineĢ aĢ€ un pointeau.

- Flotteur :
Le flotteur est un petit ballonnet de laiton porteĢ par l'essence et le pointeau une tige coulissant dans un guide et dont l'extreĢmiteĢ conique peut obturer le conduit d'arriveĢe d'essence dans la cuve.
Lorsque le niveau de l'essence monte dans la cuve, le flotteur est porteĢ et vient soulever le pointeau qui stoppe l'essence. AussitoĢ‚t que le niveau baisse, le flotteur descend et le pointeau retombe par son propre poids ; l'essence s'eĢcoule alors de nouveau dans la cuve pour reĢtablir le niveau.

 

3. Lā€™arriveĢe du meĢlange :

Pour pouvoir faire varier la puissance du moteur, le carburateur est eĢquipeĢ d'un systeĢ€me permettant de faire varier constamment la quantiteĢ de meĢlange admise dans les cylindres.

Ce systeĢ€me consiste en un volet articuleĢ sur un axe qui traverse la tubulure suivant un de ses diameĢ€tres. Ce volet appeleĢ papillon des gaz est commandeĢ par un petit levier fixeĢ sur l'axe et un jeu de tringles qui le relie aĢ€ la peĢdale d'acceĢleĢrateur. En appuyant plus ou moins sur la peĢdale, on deĢtermine l'ouverture plus ou moins grande du volet, ce qui fait varier la quantiteĢ de meĢlange aspireĢe par le moteur. Un ressort monteĢ sur la commande rameĢ€ne le volet dans sa position de fermeture deĢ€s que l'on cesse d'acceĢleĢrer.

 

A noter :
En plus du dispositif de marche normale, le carburateur dispose des systeĢ€mes annexes qui suivent : :
- un systeĢ€me de deĢpart
- un systeĢ€me de ralenti
- un systeĢ€me de reprise

 

Pour conclure ce premier article sur la carburation et le carburateur, nous pouvons parler de quelques particulariteĢs que lā€™on peut trouver sur certains moteurs.

PremieĢ€rement, il existe des carburateurs aĢ€ plusieurs corps

Ces derniers sont constitueĢs par deux ou quatre chambres de meĢlange accoleĢes, ayant chacune sa buse, son gicleur et son volet de gaz. La cuve est unique et communique avec les diffeĢrents gicleurs. Quant aux volets de gaz, ils fonctionnent simultaneĢment. Ainsi, l'air destineĢ aĢ€ la formation du meĢlange gazeux est diviseĢ en autant de courants qu'il y a de corps dans l'appareil et graĢ‚ce aux gicleurs de chacun, le meĢlange s'eĢlabore en plusieurs parties en meĢ‚me temps. Le meĢlange, qui parvient au collecteur d'admission, est ainsi parfaitement homogeĢ€ne.

Ils sont utiliseĢs, en geĢneĢral, dans le cas ouĢ€ la cylindreĢe du moteur est importante. En effet dans ce cas, pour des raisons d'alimentation, la buse devrait avoir un grand diameĢ€tre ; le brassage de l'air qui traverse cette dernieĢ€re avec l'essence jaillissant du gicleur se trouverait alors moins bon.

Il est eĢgalement possible de trouver des montages aĢ€ plusieurs carburateurs

Il s'agit de carburateurs ordinaires, seĢpareĢs qui alimentent chacun un, deux ou trois cylindres d'un meĢ‚me moteur.
Ce montage preĢsente les meĢ‚mes avantages qu'un carburateur aĢ€ plusieurs corps, mais permet, en plus, de reĢduire la longueur du trajet du meĢlange entre chaque carburateur et le(s) cylindre(s) alimenteĢ(s).

Dans un montage aĢ€ plusieurs carburateurs, les volets de gaz de ces derniers doivent fonctionner avec un ensemble parfait afin que l'alimentation des diffeĢrents cylindres soit eĢgale.

Pour aller plus loin et conclure les explications, Juan Seren nous propose une vidĆ©o 3D sur un carburateur Weber de Fiat 600 : https://www.youtube.com/watch?v=J8MGza-zkNQ

VidƩo carburateur

Merci Ć  Alexandre Degrandcourt pour ce premier "coup d'Ć©crou" ! 

CrĆ©dits photos : fiches-auto.fr / minute-auto.fr / wikipedia 

CrĆ©dits vidĆ©o : Juan Seren /  Youtube

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