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Carburateurs à dépression : Principe de fonctionnement
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Posté le: Varadero125.fr @ Mer 01 Juin, 2005 22:33
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Il existe plusieurs types de carburateur, le carburateur à dépression est le modèle le plus utilisé sur les motos. Ce que nous allons décrire est le phénomène physique sur lequel est basé ce type de carburateur et aussi le placer dans son ensemble.
Ce chapitre n'est qu'un morceau de tout un dossier sur la carburation qui sera mis en ligne d'ici quelques mois. L'objectif étant de vous faire comprendre les mécanismes qui permettent d'améliorer votre moteur et l'effet de certain kits.
Le Carburateur à dépression
1: Boisseau
2: Passage des gaz
3: Papillon
4: Membrane
5: Canal d'égalisation des pressions
6: Chambre inférieure
7: Canal à la pression atmosphérique
8: Chambre supérieure
9: Vis de richesse
10: gicleur de ralenti
11: Gicleur d'aiguille
12: Gicleur principal
13: Flotteur
14: Pointeau
15: Canal d'air du gicleur principal
16: Aiguille
17: Ressort
1) Principe
Un boisseau (1) coulisse dans un logement et permet d'obstruer plus ou moins le passage des gaz (2).
Un papillon des gaz (3) est situé en aval (entre le moteur et le carburateur), et permet de régler l'ouverture du boisseau (1), grâce à la plus ou moins grande dépression du moteur, qu'il communique au boisseau.
État du boisseau papillon fermé
1: Boisseau
2: Passage des gaz
3: Papillon
4: Membrane
5: Canal d'égalisation de pression
6: Chambre inférieure
7: Canal à la pression atmosphérique
8: Chambre supérieure
2) Fonctionnement
Une faible ouverture du papillon, limite fortement la dépression du moteur au niveau du boisseau, lequel reste en position basse.
Pour une pleine ouverture du papillon, la dépression du moteur se communique au boisseau, qui se soulève pour alimenter pleinement le cylindre.
Le boisseau, maintenu en position basse par son propre poids possède une membrane (4) qui forme une séparation étanche dans la cloche à dépression (chambre supérieure et inférieure), sans entraver son coulissement vertical. La dépression d'admission se communique à la cloche par un perçage (5) au fond du boisseau. La chambre inférieure (6) de la membrane est mise à la pression atmosphérique par un perçage (7) côté entrée du carburateur. La plus ou moins grande dépression, réglée par l'ouverture variable du papillon, se communique dans la cloche soulevant le boisseau.
État des pressions dans le carburateur lors de l'accélération
Pa: Pression atmosphérique P': pression du moteur
Le volume et la pression de la chambre supérieure sont variables.
Le volume de la chambre inférieure est variable, sa pression est constante.
Petite étude du système formé par les deux chambres:
Inventaire des forces appliquées au système boisseau, chambres supérieure et inférieure:
-le poids du boisseau et la force de rappel du ressort.
-les forces de pression.
Petit parallèle : si vous prenez un ballon rempli d'air d'un volume de 1 mètre cube, si vous augmentez la pression autour du ballon le volume du ballon va diminuer cela à cause des forces de pression qui ont augmenté avec la pression.
On constate une diminution du volume du ballon lorsque la pression l'environnant augmente.
On pourrait constater aussi que si la pression dans le ballon diminue son volume diminue aussi (comme lorsque l'on dégonfle un ballon).
D'un point de vue physique ce phénomène est mis en évidence par l'équation des gaz parfaits:
PV=nRT
P est la pression, V est le volume, n est le "nombre d'atomes d'air" dans le ballon, R est la constante des gaz parfaits, T est la température
Dans notre étude n, R et T sont constants d'où dans notre équation:
nRT=Constante=PV
On voit dans cette équation que si P augmente jusqu'à 2P on peux en déduire le volume V' de notre ballon:
2PV'=nRT=constante=PV
au final on a
2PV'=PV d'où V'=PV/2P=V/2
le volume a diminué de moitié lorsque la pression a doublée
Ce qui se passe dans la cloche à dépression est identique, on peut dire que le ballon est la chambre supérieure et le milieu qui l'environne la chambre inférieure, la pression diminue dans la chambre supérieure et donc, comme le ballon, son volume diminue par l'action de la pression atmosphérique et le boisseau monte car c'est son seul déplacement possible, à chaque valeur de la pression dans la chambre supérieure correspond donc un élèvement du boisseau.
C'est pour cela qu'il y a une membrane qui fait l'étanchéité entre chambre inférieure et supérieure comme dans le cas d'un ballon qui est une membrane sphérique.
La présence du ressort est là pour ralentir la montée du boisseau, pour adapter la montée du boisseau avec la montée en régime du moteur.
État final après la montée progressive du boisseau
3: Papillon
4: Membrane
6: Chambre inférieure
8: Chambre supérieure
Récapitulatif:
Le papillon sert à modérer la dépression du moteur. Cette dépression transmise, par un ou plusieurs trous placés au bas du boisseau ,à la chambre supérieure engendre une différence de pression entre chambre supérieure et inférieure. Le boisseau monte pour réduire le volume de la chambre supérieure comme un ballon se dégonfle, seulement on a guidé ce "dégonflement" de sorte que le boisseau monte et laisse le passage aux gaz progressivement.
3) Avantage du carburateur à dépression
L'alimentation est plus progressive et tient compte du temps de réponse du moteur, même si la poignée des gaz est manœuvrée brusquement à fond. Le boisseau ne se soulèvera que de la valeur déterminée par la dépression, il n'y aura donc pas d'engorgement du moteur.
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