3 - explosion détente,
4 - échappement.
Mais il serait plus juste de dire
que l'explosion intervient indépendamment de la phase détente.
Pourquoi?
C'est bien ça notre problème.
Mais ne mélangeons pas
tout de suite les torchons et les serviettes et analysons les 4
temps sans aller jusqu'à la modélisation mathématique, mais en
simplifiant un peu les choses.
Premier temps :
L'admission !
Quand le piston descend, la soupape
d'admission est ouverte pour laisser l'air rentrer. Le moteur
n'aspire rien, c'est la pression atmosphérique via le volet d'air
(papillon, boisseau,...) qui rentre et qui détermine la masse de
mélange gazeux admise.
La masse? Hé oui, pour brûler
correctement dans un moteur dit "essence" il faut un mélange
stoechiométrique et homogène des gaz (environ 1 gramme de carburant
pour 15 de comburant). Donc plus la cylindrée est importante et plus
la masse admise est importante!
Le carburateur de nos
motos ne fait que mélanger de l'air et de l'essence; il fait lui
même le mélange stoechio. Donc plus on
veut amener de masse gazeuse, plus on doit ouvrir le volet d'air.
Une fois que la
soupape d'admission se ferme le mélange air carburant doit être
homogène si il veut brûler correctement. Donc prises d'air et autre
disfonctionnement d'un carburateur peuvent perturber la qualité du
mélange et créer des soucis dès le premier temps.
Deuxième temps:
La compression!
Et c'est là que les
choses se compliquent ! En effet, pour faire du feu il faut 3
éléments: Combustible, Comburant, et Chaleur. Or le combustible et
le comburant sont présent car nous les
avons fait entrer au premier temps, et la chaleur va se produire
lors de la remontée du piston en comprimant les gaz. En effet, quand
on comprime de l'air, celui-ci s'échauffe…. Malheureusement, cette
chaleur ne sera pas suffisante pour enflammer le mélange gazeux d'ou
l'intérêt d'une source d'ignition, à savoir : l'étincelle de la
bougie…
Donc, plus on a de la
compression, plus on produit de chaleur et mieux on enflamme
l’ensemble.
Attention cependant à ne pas avoir
trop de compression, au risque de provoquer l'explosion des gaz sans
le vouloir et obtenir le phénomène du cliquetis… mais il y a peu de
chance que le phénomène se produise sur nos vieux tromblons.
En résumé des
étapes précédentes, a
partir du moment où les 3 éléments sont présents, la combustion peut
commencer.
Troisième
temps: L’explosion détente !
Nous (les motoristes)
préférons parler de combustion, plutôt que d'explosion. En effet,
s’il a une explosion, c'est seulement au moment de l'étincelle.
Ensuite, la masse gazeuse va mettre un certain temps à brûler. C'est
bien pour cela qu'il faut de l'avance ou du retard à l'allumage!
La pression sur le
piston pour le faire redescendre doit être obtenue après le passage
du point mort haut (PMH), mais à ce moment là, la combustion doit
déjà être commencée sinon tous les gaz n'auront pas le temps de
brûler.
Donc:
- Plus
la masse gazeuse est importante, plus il faudra d'avance.
- A
l'inverse plus elle est faible, moins il en faut.
-
Plus le
mélange est chaud, mieux il brûlera et moins d'avance il aura
besoin.
- A
l'inverse, plus il est froid (départ moteur froid, température
d'air extérieure froide, ...), et plus il faudra rajouter
d'avance.
Sur un vieux
pétochon avec l'avance à la main, tous
les réglages sont possibles mais avec les avances automatiques des
années 50 beaucoup moins. Cela explique les fumées et les imbrûlés
sur certaines machines à froid.
Les fumées et imbrûlés
sur les plus anciennes proviennent surtout des mauvais rendements :
remplissage médiocre, mauvaise chambre de combustion (surtout
moteurs latéraux), allumage médiocre...
Pour conclure sur ce
temps, quand le piston redescend, c'est le temps moteur, le seul et
l'unique, qui va donner la force suffisante à la bielle pour
actionner le vilebrequin...
Une fois que la
combustion est terminée, le piston est prêt à remonter et c'est le
temps de l'échappement!
Quatrième
temps : L’échappement !
Une fois que la combustion est
complètement terminée, le piston peut alors remonter, soupape
d'échappement ouverte pour évacuer les gaz brûlés. C'est le temps le
plus simple quoique des phénomènes d'aspirations ou de refoulements
de gaz ou des soucis de pression et contre-pression résiduelles
apparaissent. Nous ne nous étendrons pas sur le sujet…
Ensuite, c’est très simple, on
recommence au début.
REGiMES
MOTEURS
Maintenant
parlons des régimes moteurs:
-
Le ralenti:
Quelque soit le régime
du ralenti, généralement de 500 à 1000 tr/min, il n'y a que les
effort de frottement du moteur à vaincre, donc aucune puissance à
tirer.
A froid, l'air est plus lourd et
donc pour obtenir un mélange homogène, le dispositif de starter sert
à amener plus de carburant (le fameux mélange
stoechio).
Les moteurs qui n'en sont pas
équipés et tournant donc avec un mélange trop pauvre, pallient cet
inconvénient en diminuant leur avance à l'allumage.
A chaud, l'air étant plus léger, le
mélange dans le carburateur est plus homogène, le starter est donc
inutile, ou alors il faut rajouter un peu d'avance…..
Et l'air, me direz vous dans tout
ça?
A froid, moins d'air
(il y en a plus qu'à chaud), et moins d'avance.
A chaud, plus d'air,
et plus d'avance.
Vous avez compris
pourquoi maintenant il est mieux d'expliquer les choses!
Imaginons
un régime moyen, sur du plat et stabilisé. L'air est ouvert à moitié
(mi-puissance demandée par le pilote), le moteur est chaud et
soudain apparaît une cote à 15 pour cent. Pour garder la même
vitesse, il va falloir plus de puissance donc une masse d'air plus
importante et qui prendra plus de temps à brûler.
=>
Donc dans une
cote, on ouvre l'air et on augmente l'avance.
Mais voila que ça
redescend! Là, on a plus besoin de puissance (toujours pour la même
vitesse), donc on referme l'air et on re-diminue l'avance.
Attention tout de même
à ne pas mettre trop d'avance à la montée en puissance afin de ne
pas faire de pré-inflammation (risque de
cliquetis), et de ne pas trop diminuer à la redescente en fin de
combustion sinon la combustion se termine dans l'échappement et les
soupapes n'aiment pas trop ça. C'est l'habitude du pilote et de sa
machine qui fera le reste!
Autre exemple :
Admettons que la
seule chose qui m'intéresse, c’est de rouler à fond comme un
sauvage. Pas de problème, on a constatés que plus la charge demandée
est importante, plus il faut d'air et d'avance… a vous de réguler!
Le problème majeur des
pétochons est qu'il faut, même pendant les phases transitoires de
régime, adapter en permanence ses manettes car il n'y a souvent
aucune régulation automatique.
Vous comprenez
maintenant pourquoi on dit à fond LES manettes? Car il y a 60 ans de
ça, il y avait deux manettes pour aller à fond alors que
maintenant... il n’y en a plus qu'une seule….!
Donc pour résumer la
position des manettes de nos machines:
- Au ralenti à froid:
peu d'air et peu d'avance
- Au ralenti à chaud: un peu plus
des deux
- Plus on veux de puissance: plus
de gaz et plus d'avance
