Jump to content
Sign in to follow this  
esimon

Comprendre : L'allumage, la combustion, le cliquetis ...

Recommended Posts

Ce qui est génial, avec une communauté telle que la nôtre, c'est la richesse et la diversité que l'on y rencontre. Les informations sont nombreuses, et les compétences ne demandent qu'à s'exprimer, avec pour un seul but clair et avoué, servir de vecteur à notre passion et en faire profiter le plus grand nombre et ainsi ensemble avancer. Voici encore la preuve des compétence latentes, avec cet article rédigé de main d'expert par Vincent LAUMOND, qui nous éclaire et nous exp(l)ose un sujet brulant : l'allumage et son influence sur la combustion [...] Petits rappels :
Nos flats fonctionnent sur le cycle à 4 temps "essence" ou appelé "allumage commandé". C'est l'humain qui décide, après essai, quel est le moment opportun pour démarrer la combustion

La combustion :
On dit combustion lorsque la vitesse de propagation du front de flamme < 50m/s et explosion si V>500m/s. Si vous essayez d'enflammer de l'essence dans votre barbecue, vous avez de fortes chances d'y arriver et d'y laisser des plumes. Surtout si la chaleur est au rendez-vous. Sous l'effet de celle-ci le carburant se vaporise (passage à l'état gazeux) et grâce au mélange dans l'air ambiant (comburant) vous obtenez le cocktail idéal. Le dernier ingrédient est l'apport d'énergie pour déclencher la combustion.
Exemples :

 

Carburant

Comburant

Apport d’énergie

Balle de fusil

Poudre

Air

Percuteur (choc)

Explosif

Plastic

Air

Détonateur(choc ou chaleur)

My Flat4

Supercarburant

Air

Etincelle (chaleur)

Gazinière

Butane

Air

Flamme (chaleur)

C'est donc l'apport d'énergie qui va débuter la combustion. Cette notion est fondamentale car si l'on veut améliorer le fonctionnement d'un moteur, c'est l'un des points sur lequel on devra jouer. Inversement, si je ne peux pas décider de ce moment précis, les performances ne seront pas optimums. Voyons quel est le moment idéal pour obtenir le meilleur rendement.

Pour une richesse donnée, plus la masse est élevée (pédale d'accélérateur s'approchant du plancher), plus la combustion sera longue. Sachant que les motoristes conviennent que le rendement maxi de combustion est obtenu lorsqu'au PMH on a brûlé 50 % de la masse totale à brûler, celà signifie qu'il faut évidemment commencer la combustion avant le PMH.

Et de plus en plus tôt, si je brûle des masses de plus en plus importantes ( 40 IDF et leurs grands frères...). Rappelons également que la masse à brûler va nettement augmenter si l'on augmente la richesse, si l'on améliore le remplissage (conduits grossis, arbre à cames perfo, échappement 4 en 1 qui va jouer par résonance sur le remplissage, etc...) Tous les moteurs modernes sont équipés de capteurs de pression dans la tubulure d'admission afin de pouvoir adapter le point d'avance à l'allumage en fonction de la masse à brûler (plus la masse est importante et plus la pression tubulure se rapproche de la pression atmosphérique). L'équivalent sur nos chers katraplats, c'est la capsule à dépression reliée à la tubulure d'admission par un petit tuyau. On augmente donc l'avance en fonction de la pression de la tubulure d'admission.

Mais il ne faut pas oublier un 2° point important. Le régime moteur varie en permanence. Prenons par exemple une combustion qui dure 2 milli-secondes ( 0, 002 s), à 1000 t/mn, le moteur aura tourné pendant ce temps de 1000 : 60= 16,6 tr/s donc 16,6 x 360° = 6000°/s donc 6000 x 0,002 s = 12° et comme pour un rendement maxi la moitié doit-être réalisée au PMH, il faut que je commence à peu près 12 :2 = 6° avant le PMH. (que les non-mathématologues me pardonnent, je suis obligé..)

Mais si pour la même masse à brûler (2 millisecondes) mon moteur tourne à 2000 t/mn alors, l'avance sera de (attention accrochez-vous ...) 2000 :60 = 33,3 x 360° = 12000°/s x 0,002 s = 24° :2=12° avant PMH, soit exactement le double et ainsi de suite (18° à 3000, etc...) en théorie... car c'est sans compter sur les combustions anormales.

Vous comprenez maintenant que les allumeurs soient équipés d'avance centrifuge. Et si l'on compile les 2 phénomènes en même temps, çà donne un truc de ce style :

Pour atteindre des régimes importants, j'accélère (j'augmente la masse à brûler donc il faut anticiper le point d'allumage) et le moteur tourne de plus en plus vite (donc il faut commencer de plus en plus tôt la combustion). Conclusion : je mets de l'avance (temps de combustion élevé) et encore de l'avance (vitesse de rotation élevée).

bandeau_all.jpg

Pourquoi certains allumeurs n'ont pas ou plus d'avance à dépression ?
Sur certains allumeurs (009, 019, 010 ...) on met de l'avance en fonction du régime (beaucoup) et c'est tout, la capsule servait à diminuer l'avance (retard) lorsque par exemple le régime était élevé sans que l'on accélère beaucoup (en descente par exemple). On peut très bien vivre sans elle malgré tout.

Limites du système :
Mais comment une si petite étincelle peut-elle enflammer un mélange air-essence ?
Et bien quand le piston remonte vers le Point Mort Haut lors du 2° temps (compression), la pression du mélange gazeux augmente et a pour effet de rendre cet ensemble chimique instable. Plus il sera instable, plus sa combustion sera facile à démarrer. D'ailleurs, il est parfois si instable qu'il s'enflamme tout seul. C'est le phénomène de cliquetis.

loms2.jpg

Si par exemple, je commence très très tôt ma combustion, l'énergie libéré par celle-ci va augmenter la pression dans le cylindre, et si je n'ai pas tout brûlé rapidement, il se peut alors qu'une partie des gaz frais non encore brûlés s'auto-enflamme (car devenus trop instables).

Il y a alors 2 fronts de flammes qui vont se percuter en pleine vitesse, ce qui va engendrer une élévation brutale de la chaleur. Ce phénomène répété plusieurs fois par seconde peut amener certaines pièces à la fusion (soupapes, bougies, pistons...) avec les conséquences désastreuses que l'on imagine... et que vous voyez illustrées ci-dessous.

loms4.jpg A gauche pistons fondus à cause du cliquetis et à droite piston renforcé sur la tête qui a grippé suite à l’élévation de température générée par le cliquetis loms3.jpg
loms5.jpg Bougies ayant également fait connaissance avec ce phénomène. Remarquez la fissure sur l’isolant (bougie de droite)

loms6.jpg

Il y a donc des valeurs d'avance à l'allumage à ne pas dépasser en fonction des configurations des moteurs. Les rapports volumétriques importants augmentent donc la pression dans le cylindre (donc l'instabilité du mélange), les richesses faibles élèvent les températures des gaz (donc l'instabilité du mélange), et les avances à l'allumage trop importantes sont les facteurs les plus nocifs.

loms1.jpg

Conclusion :
Améliorer la performance se fait aussi en augmentant l'avance à l'allumage mais attention à rester raisonnable pour ne pas diminuer la fiabilité du moteur. L'idéal est l'essai sur banc moteur afin de définir les limites admissibles. Vous pourrez, avec moins de risques, augmenter l'avance si vous augmentez le remplissage (conduits, arbre à cames perfo, 4 en 1), la richesse et le refroidissement (radiateur d'huile, turbine perfo, ...) ainsi que la température de l'air d'admission (échangeur réfrigéré qui représente une solution peu viable pour les moteurs atmosphériques quoique jamais approfondie, avis aux amateurs...).

Dossier préparé par Vincent LAUMONT

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Classic Store

    Feller Service

    Serial Kombi

    Bug Art

    Speed Shop

    Mascotte Assurances

    Vintage Autohaus

    Mecatechnic

    Bugs Are Us

    Eugene, Artisan tolier

    Rudy Olivenca Services

    Initial Cox

    Microprix

    Car Concept

    Coxobus en Seine et Marne

    Highway Import
  • Posts

    • 4 vidanges en 1000 km ?? Tu as un abonnement chez motul ? Ou alors la vidange est ta passion :D Tu as quoi comme huile ? 3 bar à chaud à 3000tr et - que 0.5 bar au ralenti c'est surprenant. C'est sur quoi comme véhicule et quoi comme config ?
    • Sur un type 4, si un guide a bougé, est-ce due au guide ou à la culasse?
    • Bonjour à tous, Comme d'autres membres du site, j'ai acquis le certificat (Zertifikat) provenant de Volkswagen Classic Parts. Pas donné, mais intéressant tout de même. Celui-ci à bien confirmé ce que je pensais concernant ma 1303 millésime 1974 : Cylindrée du moteur 1300 cm3 ainsi que la couleur beige des sièges d'origine.   Par ailleurs, j'ai deux mentions supplémentaires dont je souhaiterais la signification exacte : M173 Textil-Gürtelreifen schlauchlos M132 Deformationselement Savez-vous où je pourrais trouver la signification des codes correspondants ?   D'avance, MERCI !   COX1303
    • bonjour je suis du 59 j'approche la 50 et ma cox aussi ! c'est un modèle, 1200 classic de 70 donc ; vieillie  par son précédant proprio . en cours de fiabilisation et restauration . on apprend a ce connaitre elle et moi ! je ne suis pas parfait et elle non plus ! voila pour mon come-back .  
    • pour faire avancer le chmilblick en effet un post peut etre interssant, une belle restauration coute au bas mot 15000 euros en tout, toi 20000 et d'autre plus de 35000... le reve a un cout, mais on peu dormir manger ect....dans un  combi, cela n'ets pas le cas des autres autos de collection... et c'est le pieds ces vehicules, ils sont devenus des legendes.....
  • Upcoming Events

×
×
  • Create New...