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Carburation - La théorie
Playmobile
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sam. 27 sept. 2014, 22:40

Power Ranger force rouge

Membre enregistré #3275

Résidence: Gien (45) ~-~-~-~-~-~-~ Ex Bandit 650N K8 - Ex FZ8N 2010 - Ex YZF-R1 2007 - CBR 600 F 1993

Messages: 14748
I] le carburant


Pour bien comprendre comment fonctionne la carburation, il faut savoir qu'elle nécessite deux composants : le combustible (communément appelé carburant, ou aussi "liquide combustible volatile") et l'air.

Dans un premier temps, nous allons donc définir ce qu'est le combustible, et quels sont ceux utilisés.
On appelle carburants les liquides susceptibles de former avec l'air un mélange assez riche pour être utilisé dans les moteurs à explosion. Ceux que retrouve le plus souvent dans l'automobile sont l'essence, le benzol et l'alcool. Chacun d'entre eux possède des caractéristique qui lui sont propre.

voici les principales pour chaque combustible :

a) essence :

composition : carbone 84%, Hydrogène 16 %
taux de compression : 5
indice d'octane : 40

b) benzol :

composition : carbone 92%, hydrogène 8%
taux de compression : 7 à 10
indice d'octane : 90

c) alcool éthylique :

composition : carbone 52%, hydrogène 13%, oxygène 35%
taux de compression : 9
indice d'octane : 105

le taux de compression représente la compression nécessaire au combustible pour pouvoir détoner
l'indice d'octane : indice d'anti-détonant. contrairement à l'hephtane qui détonne par compression brusque, l'octane détone difficilement. Par exemple une essence qui se comporte comme un mélange à 98% d'octane et 2% d'héphtane a un indice de 98.

Les moteurs de série fonctionnent mieux avec de l'essence alcoolisé qu'avec de la pure. On peut alors augmenter le taux de compression, donc obtenir un meilleur rendement. Le problème est que l'alcool à 95° se mélange mal à l'essence, il a donc fallu avoir recours au benzol comme solvant intermédiaire.
Voici la composition du "SUPERcarburant" (développé par Esso je crois) : essence 70% benzol 10 à 20% alcool 20 à 10 %. Ce qui donnait un mélange particulièrement détonant d'où son indice d'octane de 78.
le SUPER est devenu "plombé" par la suite, car trop détonant. son indice d'octane est passé à 97.



II] La carburation


Principe de base :
Pendant le 1er temps, l'admission, le volume disponible au gaz dans le cylindre augmente, et la pression à l’intérieur du cylindre diminue. Cette dépression provoque un appel d'air frais à travers les tuyauteries. La vitesse du courant d'air et la dépression augmentent au niveau de la section contractée du diffuseur (parois précédant celle de la chambre de carburation), provoquant le giclage de l'essence par l'orifice calibré (le gicleur donc) ainsi qu'une vaporisation de l'essence. Nous disposons donc dans la chambre de carburation d'un mélange d'air et de vapeur d'essence, sous forme de brouillard.

Composition du mélange :
Admettons que d'après la composition de l'essence pure, et de celle de l'air (en supposant qu'il contienne 23g d'O2 pour 100G), brûler 1g d'essence nécessiterait 15.3g d'air. En conséquence un mélange qui contient plus de 15.3g d'air est un mélange pauvre, et à contrario c'est un mélange riche. A l'extrême, un mélange qui contient moins de 8g, ou plus de 28g d'air pour 1 d'essence est un mélange incombustible.

Le mélange est parfaitement homogène lorsque l'essence est complètement vaporisé. Cette condition est essentielle à la bonnr inflammation du mélange par la bougie. Elle se traduit grâce à 3 effets, selon la loi de dalton (rien à voir avec les frères du même nom...) :

a) la dépression : celle-ci varie en fonction de la vitesse du moteur, si l'ouverture du volet reste constante. La vaporisation augmente donc avec la vitesse du moteur.

b) la pulvérisation : cela consiste à diviser le liquide en particules plus ou moins ténues. On l'obtient en projetant le jet d'essence issu du gicleur contre une paroi métallique, par exemple. La pulvérisation est produite de préférence dans le diffuseur du carbu, car la vitesse y est maximum (dû à sa forme en col) . Le brassage n'en est que meilleur.

c) Le réchauffage : l'abaissement de la T°C, provoqué par la vaporisation, entraîne la condensation de celle-ci sur les parois de la "tuyauterie", le mélange s’appauvrissant. Plus la vitesse est grande et plus le réchauffage devient nécessaire. Pour cela les constructeurs ont apposé une plaque faisant contact sur une très petite surface entre le collecteur d'échappement et celui d'admission, ou plus tard, un système de réchauffage du carburant avant-vaporisation.

Le but de cette carburation ? obtenir, dans le cas d'un volet partiellement ouvert, une admission réduite, correspondant à un dosage de rendement maximum, d'où une consommation réduite ; dans le cas d'un volet complètement ouvert, en plein admission, correspondant à la puissance maximum. En d'autres termes : faire varier la quantité d'air (entre 8g et 28g d'air pour 1 d'essence) selon la situation.



III] Principes d'automaticité


La carburation n'étant jamais parfaite, afin d'obtenir un mélange plus riche (lors des dépassement ou en côte) ou pour démarrer par temps froid, il a fallu équiper les carburateurs d'éléments complémentaires.

- Mise en dérivation et gicleur de compensation on été développés afin de répondre au besoin d'ne plus grande richesse à haute vitesse. Le principe étant de soumettre plusieurs gicleurs à des dépressions différentes (ainsi qu'a une pression de la cuve différente de ma même façon) afin de rouler plus économiquement en cas de conduite "coulée".

- Ralenti à froid : L'air et le moteur étant froid, le réchauffage n'existe pas, et appauvrit le mélange (ne s'inflammant pas). On enrichit momentanément le mélange en mettant en service un dispositif appelé "starter". Il se compose d'un gicleur (alimenté par la cuve à niveau constant), une canalisation acheminant le carburant pulvérisé au dessus du volet du carburateur (fermé à ce moment là), un plateau commandé par le tableau de bord.

- Reprise : lorsqu'on désire augmenter la puissance du moteur, on ouvre au maximum le volet du carburateur (ce qui s'appelle aussi "pied au plancher"... ). La dépression augmente telle que le mélange s'appauvrit au point de ne plus être combustible. Pour l'enrichir une réserve (mise en dérivation) est utilisée. Afin de "sur-enrichir" cette réserve (dans le but d'augmenter la puissance) une pompe de reprise directement commandée par la pédale d'accélération . Les reprises sont facilités en envoyant une certaine quantité d'essence en manœuvrant la pédale de façon brusque.

Enfin, la dernière amélioration : le carburateur est inversé, ce qui assure un meilleur remplissage des cylindres pour une dépression plus faible. Il devient plus accessible car situé au dessus de la pipe d'admission, mais nécessite une pompe à essence car la pression du réservoir devient insuffisante pour acheminer l'essence.

Voici les principes de bases mais il en existe plein d'autres, plus spécifiques à l'utilisation dont est faite la voiture.


By Nico

[ Édité lun. 29 sept. 2014, 21:56 ]
 
Pied-de-vigne
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dim. 28 sept. 2014, 01:31

Kéké aviné des boîtes célib'

Membre enregistré #6784

Résidence: Isère (38) - CB1000R en full

Messages: 260
  Playmobile a écrit ...

I] le carburant


Pour bien comprendre comment fonctionne la carburation, il faut savoir qu'elle nécessite deux composants : le combustible (communément appelé carburant, ou aussi "liquide combustible volatile") et l'air.

Dans un premier temps, nous allons donc définir ce qu'est le combustible, et quels sont ceux utilisés.
On appelle carburants les liquides susceptibles de former avec l'air un mélange assez riche pour être utilisé dans les moteurs à explosion. Ceux que retrouve le plus souvent dans l'automobile sont l'essence, le benzol et l'alcool. Chacun d'entre eux possède des caractéristique qui lui sont propre.

voici les principales pour chaque combustible :

a) essence :

composition : carbone 84%, Hydrogène 16 %
taux de compression : 5
indice d'octane : 40

b) benzol :

composition : carbone 92%, hydrogène 8%
taux de compression : 7 à 10
indice d'octane : 90

c) alcool éthylique :

composition : carbone 52%, hydrogène 13%, oxygène 35%
taux de compression : 9
indice d'octane : 105

le taux de compression représente la compression nécessaire au combustible pour pouvoir détoner
l'indice d'octane : indice d'anti-détonant. contrairement à l'hephtane qui détonne par compression brusque, l'octane détone difficilement. Par exemple une essence qui se comporte comme un mélange à 98% d'octane et 2% d'héphtane a un indice de 98.


Ouais, réponse C !

Sinon très bon topic pour expliquer comment ça marche encore merci Playmobitch
 
Playmobile
Hors ligne
lun. 29 sept. 2014, 21:56

Power Ranger force rouge

Membre enregistré #3275

Résidence: Gien (45) ~-~-~-~-~-~-~ Ex Bandit 650N K8 - Ex FZ8N 2010 - Ex YZF-R1 2007 - CBR 600 F 1993

Messages: 14748
Je ne fais que retranscrire les articles déjà parus sur le BF mais perdus dans les méandres des mises à jours successives.

Merci à Nico qui a rédigé celui-ci
 
malinsurf
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mar. 30 sept. 2014, 10:40

Power of Super Cocotte

Membre enregistré #5981

Résidence: Lyon
Modèle :1250S
Messages: 4323
chapeau ! good job !
 
Schtroumpf33
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ven. 07 oct. 2016, 14:17

Schtroumpf33


Résidence: LA REOLE 33
Modèle :1200S
Messages: 6200
Afin d'apporter également ma petite contribution ...

Entretien et technique de la moto (édition janvier 1986)
(je sais, je suis un vieux motard mais vieux motard que jamais !)
Le rôle de la carburation est de fournir au moteur un mélange air-essence aux proportions appropriées, quels que soient son régime, l’ouverture des gaz, l’altitude, etc.
Pour qu’une carburation soit correcte, trois conditions sont à respecter.

1, Le dosage, c’est à dire le respect d’une certaine proportion air-essence de façon à obtenir une combustion rapide et complète du mélange carburé. Le dosage détermine ce qu’on appelle la richesse.
En théorie, on estime qu’il faut 15 g d’air pour brûler 1 g d’essence. Mais dans la pratique, afin d’obtenir une combustion aussi complète que possible et donc une économie de carburant, on tourne plutôt autour de 18 g d’air pour 1 g d’essence, ce qui est bénéfique sur le plan du rendement, celui-ci étant le rapport entre la puissance mécanique obtenue et la puissante thermique consommée.
Dans un mélange riche, on aura moins de 18 g d’air pour pour 1 g d’essence. Les imbrûlés se traduiront par une fumée noire à l’échappement et par une consommation excessive.
Dans un mélange pauvre, il y aura excès d’air, par exemple 22 g d’air pour 1 g d’essence. C’est un mélange long à brûler ; la combustion devenant trop longue, les gaz continueront de brûler pendant toute la descente du piston ce qui provoquera un échauffement du moteur préjudiciable à son rendement thermique. Pire, on risque de brûler les soupapes et de détériorer les bougies.
2, L’homogénéité, afin que le mélange air-essence soit parfait et pour que le dosage soit le même en tous points de la veine gazeuse.
3, L’automaticité, elle permet une régulation du dosage quel que soit le régime. En effet, plus le régime augmente et plus l’essence se laisse facilement aspirer par rapport à l’air. On risque donc d’avoir un mélange trop riche. Pour remédier à cela, on utilise des dispositifs d’automaticité comme une arrivée d’air additionnel ou une régulation du débit d’essence.


RÔLES DES ÉLÉMENTS AMOVIBLES CONSTITUANT UN CARBURATEUR

Sur un carburateur d’un type défini, de nombreux éléments peuvent être changés, permettant de modifier la carburation ou d’adapter ce carburateur à divers types de moteurs. Signalons toutefois que, contrairement à certains carburateurs automobiles, le diamètre de passage des gaz (la buse) n’est pas amovible.

Gicleurs d’essence
Ces gicleurs règlent le débit d’essence. Ils sont toujours frappés d’un chiffre qui indique généralement leur diamètre ou leur débit (un gicleur de 130 signifiant 130/100 ou 1,3 mm ou encore que ce gicleur laissera passer 130 cm³ pendant une minute)
On détermine leur nombre de points (leur nombre caractéristique) pour la marche au ralenti (gicleur de ralenti) ou à pleine ouverture des gaz (gicleur principal). Toutefois, l’influence du gicleur principal se fait sentir dès que le boisseau est à moité ouvert.
Gicleurs d’air
Son but est d’assurer une certaine automaticité, c’est à dire d’empêcher le mélange gazeux d’être trop riche lors des fortes dépressions et trop pauvre à basses dépressions. Il contrôle donc l’arrivée d’air qui se fera au niveau du puits d’aiguille et qui pré-émulsionnera le mélange gazeux. Pour une ouverture constante du boisseau, plus le gicleur d’air sera grand, plus petite sera la différence d’arrivée d’essence entre les bas et les hauts régimes de fonctionnement du moteur.
Gicleur d’aiguille et aiguille
C’est au gicleur d’aiguille et à l’aiguille que reviennent le dosage de l’émulsion pour une ouverture du boisseau comprise entre le premier quart et la moitié de sa course. Le sommet de l’aiguille comprend plusieurs rainures dans lesquelles vient s’engager un tout petit clip qui positionne ainsi l’aiguille par rapport au boisseau. Plus l’aiguille sera haute, plus l’émulsion sera enrichie, car l’extrémité de l’aiguille est de forme conique. La position de l’aiguille influence donc la régularité de fonctionnement lors des reprises.
Le boisseau
C’est le boisseau qui détermine le régime de fonctionnement du moteur en contrôlant la quantité d’air qui pourra arriver au moteur.
Mais la jupe du boisseau est coupée en biais, côté entrée d’air, et l’angle ainsi formé s’appelle la coupe du boisseau.
Cette coupe est très importante car elle influera sur la dépression créée au niveau du gicleur d’aiguille, principalement dans les régimes du moteur compris entre la marche au ralenti et le premier quart d’ouverture du boisseau.
Comme plus l’angle formé par la coupe sera grand, plus il rentrera d’air, on peut ainsi enrichir ou appauvrir l’émulsion.

FONCTIONNEMENT D’UN CARBURATEUR À DÉPRESSION
A titre d’exemple, nous avons retenu les carburateurs Mikuni BS-SS (celui du B12 est un Mikuni BST 36 SS) qui équipent un grand nombre de multi-cylindres japonais.
Le grand avantage des carburateurs à dépression est de posséder un boisseau qui réagit à la dépression régnant dans la tubulure d’admission et non seulement à l’ouverture de la poignée des gaz comme sur un carburateur classique. Donc, même si à bas régime on ouvre brutalement les gaz, on ne risque pas d’engorger le moteur qui, ne l’oublions pas, possède une plage de régime d’environ 8000 tr/mn.

1, DESCRIPTION ET RÔLE DES PIÈCES (voir coupes)
a) Papillon et boisseau (1 et 2)
La commande des papillons (1) se fait par un plafonnier actionné par le câble des gaz. Le rôle du papillon (1) est de communiquer au boisseau (2) la dépression régnant dans la tubulure et ce, en fonction de son ouverture.
La partie supérieure du boisseau est figée dans un couvercle au-dessus du carburateur, appelé cloche à dépression (3). Une membrane souple (4), solidaire du boisseau, forme deux chambres étanches l’une par rapport à l’autre. L’espace au-dessus de la membrane est soumis à la dépression existant dans les passage du carburateur grâce à un perçage (5) pratiqué dans l’embase du boisseau.
Par contre, sous le boisseau règne la pression atmosphérique communiquée par un passage (6). Le boisseau va donc se soulever au gré des dépressions qui vont lui être transmises en fonction de l’ouverture du papillon. Le boisseau est maintenu au repos par son propre poids et un ressort de rappel (R) de très faible tarage.
b) Aiguille (7)
Maintenue au centre du boisseau, elle suit donc les mouvements. Sa hauteur est réglable classiquement grâce à un circlip que l’on peut loger dans l’un des cinq crans de l’aiguille. Si l’on remonte l’aiguille, on enrichit et inversement, on appauvrit. Son extrémité inférieure est conique sur environ 1/3 de sa longueur. L’aiguille coulisse dans un gicleur appelé tout simplement gicleur d’aiguille (8) à la base duquel est vissé le gicleur d’essence principal (9). L’essence est aspirée par l’espace angulaire entre l’aiguille et le gicleur d’aiguille. Cet espace ne varie pas sur environ 1/4 de levée du boisseau, l’aiguille étant alors cylindrique. Au-delà, la partie conique émerge du gicleur d’aiguille, ce qui fait que l’espace annulaire augmente avec la levée de l’aiguille pour admettre une plus grande quantité d’essence en rapport avec la plus grosse admission d’air autorisée par le soulèvement du boisseau.
c) Gicleurs d’essence (9 et 10)
Le gicleur d’aiguille (8) baigne dans l’essence de la cuve, tandis que le gicleur de ralenti (10) est vissé dans une puits obturé par un bouchon en caoutchouc et qui communique par un petit canal avec le puits de gicleur principal. Ces gicleurs fournissent la quantité d’essence nécessaire au fonctionnement aux divers régimes, comme expliqué plus loin dans le paragraphe « Fonctionnement ».
d) Vis de richesse de ralenti (11)
Cette vis, dont l’extrémité est conique, fait saillie dans le passage d’essence émulsionnée du circuit de ralenti. En vissant cette vis, on réduit la quantité d’essence donc on appauvrit et, à l’inverse, en dévissant on enrichit.
e) Cuve, flotteur et pointeau (12,13,14)
Contenu dans la cuve (12) le flotteur (13) agit sur le pointeau (14) pour fermer l’arrivée d’essence, lorsque le niveau est correct. Ainsi, le niveau reste constant, condition indispensable pour une bonne alimentation des différents circuits.

2 FONCTIONNEMENT
(voir coupes respectives)
a) Circuit de ralenti
Au ralenti, le papillon fermant presque totalement le passage du carburateur, la dépression n’est pas suffisante pour aspirer l’essence à travers le gicleur principal. Le mélange air-essence va donc être admis dans le passage du carburateur par un tout petit orifice (15) de quelque 1/10 de mm de diamètre, situé devant le papillon, côté tubulure d’admission. Le circuit va être le suivant : l’essence, calibrée par le gicleur de ralenti (10) est aspirée par la dépression dans une canalisation interne au carburateur avec laquelle communique le gicleur d’air de ralenti (16). Le mélange gazeux émulsionné se déverse dans le passage du carburateur par l’orifice devant le papillon. En accélérant légèrement, le papillon démasque un petit orifice supplémentaire (17) qui, puisque le papillon est alors légèrement entrouvert, est soumis lui aussi à la dépression, ce qui augmente le débit du mélange gazeux. Cet orifice supplémentaire assurant la transition entre ralenti et début d’ouverture est appelé, trou de progression.
b, Circuit principal
A partir d’une certaine ouverture de gaz, la dépression communiquée au boisseau est suffisante pour provoquer son soulèvement et ainsi mettre en action le circuit principal. L’essence est aspirée par le gicleur principal (9) et sort par le puits de l’aiguille (8) après avoir été pré-émulsionnée par l’air calibré par le gicleur d’air principal (18). A cet effet, le puits d’aiguille est pourvu de trous d’émulsion. La conicité de l’aiguille (7) fait que l’espace annulaire entre aiguille et puits d’aiguille augmente avec la levée du boisseau, autorisant ainsi un débit d’essence plus important.
c, Circuit de starter
A froid, un enrichissement est nécessaire car l’essence se condense sur les parois froides des tubulures d’admission. Sur ces carburateurs Mikuni, on trouve un circuit d’enrichissement additionnel comprenant un gicleur de starter (19) relié à la cuve, un gicleur d’air de starter (22) communiquant avec l’air contenu dans la cuve. Ce circuit de starter débouche dans le passage des gaz du carburateur (23) et se trouve ouvert ou fermé par un petit plongeur (21) solidaire d’un axe commandé par le câble de starter.



 
Perguez
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ven. 07 oct. 2016, 14:36

Papy Chipo™



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Messages: 10342

Merci Serge
 
germain91
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ven. 07 oct. 2016, 16:00

Membre enregistré #6052

Résidence: Itteville 91
Modèle :1200S
Messages: 3363
Piouuuuu!!! j'ai tout lu

Vais me coucher moins c*n ce soir

Trêve de plaisanterie, comme quoi la théorie est importante

En effet, quand tu mets les doigts dans le bazar, le fait de savoir à quoi servent les différentes pièces et comment ça fonctionne peut t'éviter bien des misères

Merci pour ces exposés fort utiles.
 
Bruno767be
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ven. 18 sept. 2020, 10:07

Membre enregistré #10894

Résidence: Gembloux-Belgique
Modèle :600S
Messages: 8
Hello ! Merci pour ces posts enrichissants ! Par contre, il me reste une inconnue, sur les keihin d'un 600 de 1998, les gicleurs 2 & 3 sont des 98, (100 pour 1 & 4), du coup, les aiguilles basses (longues) sont aux extrémités et les courtes au centre ? Merci pour le complément d'info
 
 




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