Mois : février 2021

Nous avons vu la semaine dernière que les carburateurs à dépression constante, comme les carburateurs SU étaient extrêmement logiques et simples, mais qu’aucun élément n’était prévu, dans le carburateur de base, pour le départ à froid.
Nous allons voir 4 systèmes différents pour gérer le départ à froid.

Le premier, sur les carburateurs de type “HS” (de 1958 à 1972).

Le puits du gicleur est alimenté en essence par un tuyau flexible. Ce gicleur est monté coulissant.
La commande de starter, manuelle tirée avec un câble, va descendre le puits et ouvrir un peu le papillon des gaz. Le fait de descendre le gicleur permet d’enrichir le mélange (cela revient au même que de monter l’aiguille).
Ce système est simple et efficace, le starter ajoute ce qu’il faut d’air et d’essence tout en ayant une progressivité due à la commande par câble.
L’arrêt de ce procédé est sans doute dû aux soucis d’étanchéité qu’il pouvait y avoir à cause du coulissement du gicleur. Cette étanchéité est réalisée avec des joint en liège qui vieillissent mal.

Sur les carburateurs HD (1954)

Il était possible d’avoir un sarter mécanique à commande par câble (comme sur les Type E), qui ouvrait un peu le papillon des gaz et qui poussait l’axe de réglage de la richesse pour augmenter celle-ci.
Il pouvait aussi y avoir un carburateur de départ à froid commandé électriquement.
Une sonde de température située dans une chambre d’eau de la tubulure d’admission permettait l’alimentation d’un carburateur à froid. Celui-ci faisait un mélange air et essence pour tous les cylindres et délivrait ce mélange directement dans la tubulure d’admission.
Ce système avait l’avantage d’être automatique, mais l’inconvénient d’avoir un fonctionnement binaire. Il se coupait donc d’un seul coup.

Sur les carburateurs HIF (après 1972)

Il était possible d’avoir un carburateur de départ à froid séparé mais progressif. La quantité d’air et d’essence variait en fonction du réchauffement du moteur. Il garantissait un démarrage facile, silencieux et une progression agréable.
L’inconvénient du système venait de sa fragilité et du coût de remise en état. Du coup, certaines voitures équipées à l’origine de ce système se sont trouvées amputées de starter.

Sur les Rolls V8 utilisant des carburateurs SU

Un volet situé en amont des carburateurs se ferme automatiquement lorsque le moteur est froid. Il commande aussi l’ouverture du papillon des gaz pour une légère accélération. La fermeture du volet augmente la dépression dans les carburateurs, qui diffusent plus d’essence. Ce système est progressif et doux.

De leur coté, les carburateurs Stromberg utilisaient souvent un système de glace (comme sur certains Solex) pour permettre le mélange d’air et d’essence additionnel.

Comme vous le voyez, le système de départ à froid à permis aux ingénieurs britanniques de chercher des solutions, pas toujours simples, pour compenser l’absence de système de starter sur les carburateurs à dépression constante.

Voilà, voilà,

Lionel.

Les carburateurs à dépression constantes sont les carburateurs de la marque SU, Stromberg. Ils sont majoritairement installés sur des voitures Anglaises et des Volvo.
Ford a fabriqué des carburateurs utilisant cette technique (mais je ne vous en parlerai pas).
Les carburateurs à dépression constantes sont très bien pour des moteurs fonctionnant à des régimes de rotation faibles (régime maximum entre 4000 5500 tours par minutes). 

Ils sont reconnaissables car ils ont une cloche sur le dessus. Cette cloche enferme un piston qui va se déplacer en fonction du flux d’air qui traverse le carburateur. Une aiguille conique est fixée sur le dessous du piston et rentre dans un gicleur. Plus le piston se lève, plus la surface libre laissée par l’aiguille dans le gicleur est importante donc plus d’essence sera aspirée.
Plus le flux d’air augmente, plus le piston monte. Donc la section de passage de l’air augmente aussi. De ce fait la dépression ne change pas à cet endroit. C’est pour cela que ces carburateurs sont appelé à dépression constantes.

©LV - Carburateur à dépression constante

Quel est l’intérêt ?

Quelque soit le débit d’air, l’aspiration de l’essence présente au ras du gicleur se fera de la même manière (puisque la dépression est toujours la même). Le seul moyen de modifier la quantité d’essence aspirée est d’avoir une aiguille conique, qui va augmenter la surface libre à l’aspiration en montant.

Pourquoi le piston monte ?

La surface d’application de la dépression sur le piston au dessus et en dessous n’est pas la même. Elle est à peu près deux fois plus importante au dessus qu’en dessous. Donc la dépression a deux fois plus de force pour soulever le piston. Quand le flux d’air augmente, la dépression est constante sous le piston, mais augmente au dessus, le faisant monter. Un ressort calibré est situé au dessus du piston pour éviter qu’il monte trop vite et se colle trop rapidement en haut de la cloche.

Pour résumer, pour chaque quantité d’air passant dans le corps du carburateur, la quantité exacte d’essence nécessaire est aspirée car l’aiguille bouche le gicleur de la surface exacte nécessaire pour créer le mélange.
Dernier point : le déplacement du piston est freiné par le dashpot (un amortisseur avec de l’huile). Il est freiné à la montée et à la descente.
A la montée, cela permet lors d’une forte accélération de réduire la section de passage de l’air et donc augmenter la dépression donc aspirer plus d’essence. C’est l’équivalent de la pompe de reprise sur un carburateur “classique”.
A la descente, c’est à dire à la décélération, le piston va descendre plus lentement, diminuant ainsi la dépression, donc l’essence sera moins aspirée et permettra de diminuer la pollution.

©LV - Dashpot

Eloge du carburateur

Bon, bien voilà, nous avons vu les équivalents pour les carburateurs “classiques” du circuit de ralenti, de marche normal, de pleine charge, la pompe de reprise… avec un seul circuit.
Les carburateurs à dépression constante ont la réputation d’être compliqués, fragiles (sans doute à cause des membranes des Stromberg qui se percent) et difficiles à régler.
C’est sans doute parce que ce que l’on ne connait pas est par nature compliqué.
En fait ces carburateurs sont d’une simplicité et d’une logique mécanique implacable.

Pragmatiques ces Anglais vous avez dit ?

Bon, d’accord, il n’y a que le starter qui n’est pas géré et nous verrons la semaine prochaine que ce n’est pas forcément simple à réaliser.

Voilà, voilà,

Lionel.

Matthew B Crawford, après avoir eu des postes d’universitaire et de responsable d’un Think Tank, a créé un garage de restauration et d’entretien de motos anciennes.
Dans son livre, il fait l’analyse de l’évolution du travail dans notre société. Il démontre que les emplois intellectuels vendus comme étant les plus valorisants sont devenus aliénants et que les métiers manuels peuvent redonner de l’autonomie et un sens plus profond à la vie professionnelle.

Le démarrage et la période de réchauffement du moteur sont des périodes compliquées pour le moteur et la combustion.

L’air qui rentre dans le carburateur est froid, la chambre de combustion aussi. Donc l’essence se mélange mal à l’air et reste en grosses gouttelettes au lieu de se vaporiser et se répartir de manière homogène dans le volume d’air. Pour compenser cela il est nécessaire d’ajouter beaucoup plus d’essence.
Le moteur complet est froid et n’est pas à sa température de fonctionnement. Or tous les jeux du moteur sont faits pour être optimums à chaud. A froid le moteur a du mal à tourner. Pour compenser cette difficulté, il est nécessaire d’accélérer le moteur.

Le starter aura donc deux rôles : augmenter la quantité d’essence à pulvériser dans l’air et augmenter le ralenti.

Pour augmenter la quantité d’essence, un volet situé à l’entrée du corps du carburateur est fermé. De ce fait la dépression dans le corps augmente et plus d’essence est aspirée.
Ce volet a un un axe de rotation qui n’est pas centré, donc quand vous accélérez et demandez une entrée d’air plus importante, le volet s’entrouvre naturellement pour autoriser cette augmentation de volume.
La commande de starter va aussi pousser la commande d’ouverture du papillon pour laisser plus d’air et donc augmenter le régime de ralenti. Cette ouverture s’appelle l’ouverture positive (OP).

Certains carburateurs utilisent un système appelé "à glace". Un cylindre usiné tourne et met en relation un canal d’air relié à sa sortie au corps du carburateur. Cela provoque une dépression dans ce circuit, elle est utilisée pour aspirer de l’essence. Ce système permet d’augmenter en même temps la quantité d’air et d’essence.
En théorie, ce système est pratique, dans les faits, il manque souvent d’efficacité pour augmenter le ralenti et le maintien du ralenti à froid est capricieux.
Voilà !

Non, c’est pas fini. Vous pouvez avoir une commande de starter manuelle. Vous tirez un câble qui va commander l’ouverture du papillon des gaz et la fermeture du volet de starter. C’est à vous de repousser le bouton du câble au fur et à mesure du réchauffement du moteur.

©LV - Starter

Vous pouvez aussi avoir une commande automatique. Un gel thermodilatable, situé dans une chambre, va déplacer un piston relié à la commande de starter. Du liquide de refroidissement circule autour de cette chambre, lorsque le moteur se réchauffe, le gel se dilate et pousse le piston qui va tirer sur la commande de starter. Cette pièce s’appelle une sonde thermodilatable. Il est fréquent qu’avec le temps, elle ne fonctionne plus bien et ne permette plus d’avoir un starter suffisant ou ne retire pas complètement le starter.

Certaines voitures aiment bien l’essence au démarrage, il peut être utile de donner quelques coups d’accélérateurs (entre 1 et 4) avant de faire tourner le démarreur. En faisant cela, vous actionnez la pompe de reprise qui va injecter une giclée d’essence dans le moteur. Bien entendu, cela fonctionne uniquement avec les carburateurs Weber et Solex ou autres “classiques”, n’essayez pas avec une injection ou un carburateur SU ou Stromberg. Cela n’a aucune conséquence, seul le fait que cela ne sert à rien.

Je pense vous avoir dit tout ce qui est nécessaire pour comprendre la base de fonctionnement du carburateur. La semaine prochaine nous verrons les carburateurs à dépression constante SU et Stromberg ! N’ayez pas de crainte, tout va bien se passer.

Voilà, voilà,

Lionel.

Je ne vous apprendrai rien en vous disant que l’air et l’essence n’ont pas la même densité.
Donc ils ne sont pas aspirés de la même façon par le moteur. L’air a beaucoup moins d’inertie que l’essence et n’est pas aspiré de la même manière en fonction du régime et de la charge du moteur (quantité d’air aspirée).

Pour compenser ces différences, le carburateur est équipé de différents circuits adaptés. 

Vous vous souvenez, le circuit principal prend l’essence dans la cuve à niveau constant et le débit d’essence est calibré par le gicleur principal.
En fonction du débit d’air qui passe dans le carburateur, ce système basique va donner un mélange différent. Avec un faible flux d’air, l’essence sera peu aspirée et le mélange sera pauvre. En revanche avec un flux d’air important (accélérateur à fond et régime moteur important), l’essence sera très bien aspirée et le mélange sera trop riche.
Or les besoins du moteur sont plutôt inversés. Il est nécessaire d’enrichir un peu avec un faible régime de rotation, rester neutre à mi régime et de nouveau enrichir en pleine charge.
Pour l’adaptation au régime de pleine charge, certains carburateurs ont un circuit spécifique qui va ajouter de l’essence lors de la pleine charge. Je ne vous en dirais pas plus.

En revanche pour adapter la richesse sur les plages habituelles d’utilisation, le circuit principal est adapté avec un gicleur d’air et un tube d’automaticité.
L’essence arrive en bas du tube d’émulsion. En haut du tube, il y a un ajustage d’air.
Avec un régime faible, l’essence est aspirée. Plus le débit d’air augmente, plus le niveau d’essence descend dans le tube d’émulsion et de l’air est ajouté à l’essence aspirée appauvrissant ainsi le mélange.

©LV - Emulsion

Un autre moment où le mélange est déséquilibré, c’est au moment des reprises, c’est à dire lorsque l’on accélère.

L’air est immédiatement aspiré, l’essence du fait de son poids et donc inertie, met beaucoup plus de temps à être aspirée.
Une pompe commandée par la commande d’accélérateur (sur le papillon des gaz) a été ajouté au carburateur. Elle est appelée pompe de reprise.
Une came positionnée sur l’axe du papillon du carburateur vient pousser une membrane dans une cavité. L’entrée de cette cavité est en relation avec la cuve à niveau constant. La sortie va directement dans le corps du carburateur par un tuyau dirigé vers le papillon et terminé par un diffuseur.

©LV - Pompe de reprise

Voilà, voilà,

Lionel.