Technique

Merci à tous ceux qui mettent des commentaires suite aux publications (pour le moment je n’ai eu que des commentaires agréables et positifs, et vous en remercie).
Suite au post sur les freins, Régis a entre autre posé ces questions, je voulais donc en profiter pour répondre à tout le monde et faire un complément du post.

Concernant l’article sur les « tambours et des disques », est-ce que tu vas parler des étriers multi-pistons ? des compositions des garnitures (différentes suivant l’utilisation route/circuit) ? des disques céramiques ? zirconium (je crois) ?
Concernant le frein à main, de mémoire, il me semble que sur les « Audi R8 », il y a un étrier spécifiquement dédié à cet usage.
Dernière question sur le positionnement des étriers de frein. Suite à des observations personnelles non exhaustives, pourquoi sur les roues AV, ils sont placés derrière l’axe de roue et sur les roues AR, ils sont placés devant l’axe de roue ?

©LV - XK 140

Bien bien bien, en voilà des questions intéressantes, d’ailleurs je laisserai un peu de mystère car je n’ai pas la réponse à tout.

Les étriers multi pistons ! 

De base, les étriers sont mono piston. Les plaquettes sont positionnées dans une chape qui empêche qu’elles tournent avec le disque lors du freinage. L’étrier est monté flottant, c’est à dire qu’il peut se déplacer en latéral pour venir pincer chaque plaquette avec la même force lors d’un freinage. Il coulisse sur des axes appelées colonnettes.
La force de freinage est fonction de la pression exercée par la plaquette sur le disque et de la taille de la plaquette (sa surface). La pression reçue par la plaquette est fonction de la force exercée par le piston et de sa taille (sa surface).

Donc pour avoir un freinage plus puissant, il faut des plaquettes plus grandes ET une surface d’étrier plus grande. Au bout d’un moment il devient difficile de loger un très gros piston car il faudrait des plaquettes très larges. Or plus vous vous éloignez du centre de rotation, plus vous avez de la force pour freiner (c’est le principe du couple de force, souvenez-vous de vos cours de physique de terminale). Il vaut donc mieux avoir des petites plaquettes à l’extrémité d’un très grand disque, plutôt qu’une grosse plaquette au centre du disque. C’est pour cela que les voitures modernes ont des jantes de grand diamètre, pour pouvoir loger des grands disques.
Donc si votre plaquette est étroite, le piston qui le pousse ne peut pas être gros !
Donc si vous voulez tout de même avoir une surface de piston suffisante pour pousser correctement la plaquette, il est nécessaire d’augmenter le nombre de pistons.
Un étrier deux pistons va avoir un piston de chaque coté pour pousser chaque plaquette.
Jaguar avait installé des étriers 3 pistons sur les Type E série 2 et les premières XJ. Un gros piston à l’intérieur de l’étrier et deux petits à l’extérieur. Bien entendu la surface du gros piston était égal à la surface des deux petits.

Etrier Brembo 8 pistons

Vous pouvez avoir des étriers 4, 6, 8 pistons. Si le constructeur veut augmenter la surface de ses plaquettes, il va les faire de plus en plus longues. Pour pouvoir correctement appuyer dessus, il est nécessaire d’avoir de plus en plus de pistons répartis sur toute la longueur.

Concernant les plaquettes, je vais aller vite.

En compétition, on utilise des plaquettes plus performantes dites tendres, car elles sont plus… dures !
Bon, pour être clair, en fait, chaque type de plaquette a une plage de température pour fonctionner correctement. Pour simplifier une plaquette de base freinera bien à basse température, en revanche si vous appuyez un peu trop sur les freins, elle ne tiendra pas la température et va “bruler” et perdre sa capacité à freiner.
Une plaquette améliorée va supporter une température plus élevée et permettra des freinages plus appuyés.
Une plaquette compétition supportera une température encore plus élevée. En revanche à basse température elle sera inefficace. C’est pour cela qu’il est nécessaire de chauffer les plaquettes avant une course (comme les pneus, le moteur etc).
Donc si vous mettez des plaquettes ultra performantes sur une voiture de tous les jours mais sportive, vous roulez tranquillement sur l’autoroute, même vite, si vous avez besoin de faire un freinage d’urgence, vos plaquettes ne seront pas chaudes, donc pas efficaces.
Il est donc nécessaire de choisir les plaquettes en fonction de l’utilisation de la voiture.
Par exemple, j’utilise des plaquettes de marque EBC, qui sont des plaquettes améliorées, ils ont différentes gammes repérées par leur couleur. La plaquette de “base” est noire, un peu plus performante verte, puis rouge, jaune, bleue, orange.
La plaquette noire sur une voiture citadine légère est super, lui mettre des rouges n’améliorera pas le freinage, au contraire.
Vous avez une voiture de 1,8 tonnes et roulez gentiment ? des plaquettes rouges seront très bien. Vous avez l’habitude de freiner souvent et fort ? des jaunes seront plus adaptées.
Vous avez une sportive un peu lourde ? ne prenez que des jaunes.
Vous utilisez votre voiture pour des journées track day ? choisissez des plaquettes bleues.
Votre voiture n’est utilisée que pour faire des courses (pas au super marché !!) ? utilisez la gamme orange. Pour aller chez Leclerc, utilisez plutôt des noires ou des vertes.

La composition des plaquettes ? 

Je peux pas trop vous dire. En tout cas elles n’ont plus d’amiante.
En fonction des besoins, la composition est différente pour augmenter le grip et supporter les températures (ajout de métal et autres particules “secrètes”).

Les étriers de frein à main. 

Oui, certaines voitures performantes ont des étriers uniquement pour le frein à main.
C’est déjà pas facile d’avoir un étrier avec un mécanisme de frein à main efficace. C’est quasi impossible si vous avez des multi pistons.
Donc c’est plus simple de mettre un étrier que pour cela (qui sera lui aussi plus ou moins efficace).
Oui les Ferrari Modena et suivantes, les Lamborghini … et bien entendu certaines sportives ou super sportives utilisent ces systèmes.
Je ne sais pas s’il faut ranger dans ces catégories les Jaguar à 4 freins à disques de 1960 à 1987, les Rolls Royce et autre Aston Martin des années 60 à 90, qui ont un étrier spécifique pour le frein à main ?

Pour ce qui concerne l’emplacement des étriers, il ne me semble pas qu’il y ait une règle physique qui s’impose. Il me semble que ce qui impose l’emplacement à l’avant est la position des biellettes de direction (les étriers sont à l’opposé des biellettes de direction donc de l’emplacement de la crémaillère de direction ou des barres pour une direction à boitier.
Vous avez aussi Rolls Royce qui met un étrier à l’avant de l’axe et un à l’arrière (deux étriers par côté, soit 4 étriers pour les roues avant).
Pour l’arrière, cela dépend de la place laissée par les bras de suspension. Par exemple, si vous avez des bras tirés, il n’est pas aisé de mettre des étriers à l’avant de l’axe des roues.

Il y aurait encore tant de choses à dire sur les freins, mais je risquerais de vous perdre !

Donc je vais m’arrêter là.

Voilà, voilà,

Lionel.

Je reviendrai sur la publication de la semaine dernière pour préciser certains points (j’essayerai aussi d’avoir des photos pour illustrer les pièces citées).
En attendant cela, je voulais vous parler de l’assistance de frein. C’est à dire un système permettant d’amplifier la force exercée par le conducteur.

A partir des années 1950, les voitures sportives ou lourdes ont commencé à avoir des systèmes d’assistance de freins. La généralisation du système s’est faite vers les années 1990.
Il existe deux grandes catégories d’assistance de freins.

• Il y a ceux qui utilisent la dépression générée par le moteur essence pour servir de force. Pour les moteurs Diesel, une pompe à dépression est utilisée.
• Et il y a Citroën et certains ABS (Anti Blocage System) qui utilisent la pression d’un fluide généré par une pompe.

Le principe de fonctionnement des systèmes à dépression est le suivant :

La dépression de la tubulure d’admission, pour les moteurs essence, ou provenant d’une pompe à dépression pour les Diesel va dans un cylindre de 20 à 30 centimètres de diamètre et entre 8 à 15 centimètres d’épaisseur. Un clapet anti retour permet de conserver la dépression dans ce cylindre.
Une membrane ou un piston sépare ce cylindre en deux.
Au repos, la dépression est la même des deux cotés de cette séparation.

Lorsque que l’on freine, un des deux cotés est mis à l’air, donc à la pression atmosphérique. La séparation se déplace du côté de la dépression. Une tige est fixée sur cette séparation et vient pousser un maître cylindre. La dépression appliquée sur la surface de la membrane ou du piston donne une force qui assiste le freinage.
Au début, certains constructeur ont mis cette assistance en ligne dans le système de freinage car ils n’avaient pas la place de la mettre derrière la pédale de frein. L’assistance avait le cylindre à dépression et un maître cylindre accolé qui 

• recevait la pression du circuit créé par le maître cylindre situé derrière la pédale de frein.
• commandait l’ouverture du clapet de mise à l’air de la partie en amont du cylindre de dépression.
• donnait la pression amplifiée pour les étriers ou cylindres de frein.

©LV - assistance de frein

Par la suite, l’assistance de frein a été mise juste derrière la pédale de frein, fixée sur le tablier entre l’habitacle et le compartiment moteur. La tige poussée par la pédale de frein vient actionner le système d’ouverture de mise à l’air et de fermeture de liaison entre les deux chambres. La tige pousse aussi le maître cylindre qui va générer la pression pour les étriers et/ou les cylindres.

Ces systèmes sont appelés servo frein ou mastervac.

©LV - Assistance de freins

Utilisation de la pression

L’autre solution utilisée par Citroën ou d’autres constructeurs et certains fabricants d’ABS, est de générer de la pression avec une pompe, d’accumuler cette pression dans un accumulateur (pour augmenter la réactivité et l’autonomie) et d’utiliser cette pression pour pousser sur les pistons et cylindres de frein.

©LV - Assistance de freins

Le dosage se fait dans des distributeurs qui ouvrent des tiroirs laissant passer l’huile sous pression (et la retirant après avoir rempli son rôle).

Je ne vais pas être plus précis pour le moment, car je voulais juste vous donner un aperçu rapide de l’existence et du fonctionnement des assistances de frein.

Voilà, voilà,

Lionel.

Il y a plusieurs possibilités pour arrêter un véhicule...

des freins à tambours,
des freins à disques,
des freins électriques (Telma), utilisés comme système de sécurité sur certains camions ou cars,
des systèmes de frein de parking à crémaillère comme sur les boîtes automatiques (ne freinent pas, mais immobilisent),
sangles, lanières, pieds et autres moyens utilisés au début de l’automobile.

Aujourd’hui, nous ne verrons que les deux premiers. Pour commencer :

Les freins à disques

Ils sont très efficaces pour les grandes vitesses et peuvent être plus puissants que les tambours dans un même espace. Ils sont donc montés à l’avant de la voiture, car c’est là qu’il y a le plus d’énergie à dissiper.

Les freins à tambours

Ils sont plus efficaces à faible vitesse. 

Combiner des disques et des tambours permet d’avoir les avantages des deux systèmes.

Les voitures rapides ou sportives sont équipées de 4 freins à disques pour augmenter la puissance de freinage.
Pour ces voiture, le problème se pose pour les freins de parking ou de secours.
Petit détail, le système de commande du frein de parking ou de secours doit être sur un autre circuit que le frein principal (c’est logique, car si vous avez une défaillance du circuit principal qui serait aussi le circuit de secours, vous n’avez plus de… secours).
Vous pouvez donc avoir une commande par câble, que vous actionnez avec un frein à main ou à pied avec une pédale.
Vous pouvez avoir une commande électrique (de plus en plus utilisée). Un calculateur va actionner un moteur qui va tirer un câble ou pousser sur le système de freinage directement.
Vous pouvez commander le système à partir d’un interrupteur. Ou le système se charge de l’activer ou de le désactiver automatiquement (mise au point mort, sortie du véhicule, lors du premier démarrage, aide au démarrage en côte…).
Il est possible d’avoir : 

• un étrier avec une commande mécanique séparée pour le frein à main,
• un étrier avec une commande électrique pour le frein à main
• un étrier de frein à commande mécanique ou électrique dédié uniquement au frein à main, 
• un petit tambour dans la partie centrale du disque de frein uniquement pour le frein à main …

Le principe de fonctionnement des freins de service

Le frein à tambour

La roue est fixée sur le tambour, donc celui-ci tourne à la même vitesse.

• Une flasque est fixée sur le porte moyeu. Sur cette flasque sont fixés le cylindre de frein (fixe), les garnitures de freins ou segments de frein (mobiles) et une butée d’articulation pour les garnitures.
• Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, le maître cylindre augmente la pression d’huile dans le circuit. Cette pression va pousser dans le cylindre de frein deux petits pistons qui vont pousser sur les extrémités des segments de frein. Ils pivotent et vont se plaquer contre le tambour, créant une friction et freinant la rotation du tambour. Des ressorts ramènent les segments dans la position initiale quand la pression disparait (quand le conducteur relâche la pédale de frein).
• Il existe un système de rattrapage automatique ou non, pour limiter la distance entre les segments et le tambour et ainsi limiter la course de la pédale de frein.

Le frein à disque

le disque est solidaire de la roue, l’étrier de frein est fixé sur le porte moyeu.

• Vous pouvez avoir des étriers à un seul piston (l’étrier a alors la possibilité de se déplacer latéralement pour équilibrer la force sur les deux plaquettes qui sont fixées sur une chape fixe sur le porte moyeu).
• Vous pouvez avoir des étriers avec plusieurs pistons en nombre pair ou impair (2, 3, 4, 6, 8…) répartis pour agir sur chaque face du disque avec une égalité de diamètre des pistons.
• Lorsque le conducteur freine, la pression pousse les pistons qui poussent les plaquettes qui vont pincer le disque créant une friction et freinant sa rotation.
• Lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, la pression chute, le voile naturel du disque va repousser les plaquettes à leurs emplacements d’origine.
• Il existe des disques pleins et des disque ventilés. Les disques ventilés sont plus épais et il y a des espaces vides entre les deux faces du disque. De l’air circule dans ces espaces et permet d’augmenter le refroidissement du disque. Il est alors possible d’avoir un freinage plus puissant pour un même diamètre de disque. Il existe aussi des disques percés ou rainurés, ou les deux ce qui favorise l’évacuation de la chaleur et augmente ainsi les performances.

Bon, je vais m’arrêter là pour aujourd’hui et laisser refroidir votre cerveau.

Voilà, voilà,

Lionel.

Bon, ça y est, le soleil arrive à sortir, avec un peu de chance même le week-end (pas de chance pour les réparateurs de voitures anciennes !!).
Donc “il va bien falloir” s’atteler à préparer la sortie de nos préférées pour des balades.

Réveiller la belle au bois dormant !

Bon, vous me direz qu’il suffit de prendre dans le sens inverse les conseils proposés dans la publication sur l’hivernage.

• Vous pouvez commencer par contrôler la charge de la batterie et la charger le cas échéant.
• Regarder sous la voiture s’il n’y pas des traces de fuites.
• Puis vérifier les niveaux : huile moteur, liquide de refroidissement, huile de frein, lave glace éventuellement les huiles de direction assistée, de boîte automatique, eau déminéralisée dans la batterie. Si un niveau est bas, bien entendu faites l’appoint. Si vous aviez contrôlé vos niveaux au moment de l’hivernage et qu’un niveau est bas, il sera nécessaire de faire ou faire faire des recherches pour connaître l’origine de la fuite.
• Contrôlez l’éclairage, le fonctionnement et l’état des essuie-glaces et du lave glace, 
• Remettez la bonne pression dans les pneus (je n’ai pas de marque particulière à vous conseiller).
• Vient enfin le moment de redémarrer le moteur. Vérifiez que les bruits et les odeurs sont normaux, qu’il n’y a pas de fuite visible (huile, liquide de refroidissement, essence). Une fuite d’essence peut arriver, le carburateur s’est vidé, le pointeau ou le flotteur de la cuve à niveau constant peuvent se bloquer, ne fermant plus l’arrivée d’essence et provoquant une fuite. (Tapoter avec le manche d’un tournevis sur la cuve pour tenter de débloquer le système).
• Testez à l’arrêt que la pédale de frein a une consistance normale, engagez une vitesse pour vérifier que l’embrayage n’est pas collé (si c’est le cas, aucune vitesse ne pourra passer moteur tournant).
• Vérifiez que vos papier sont en ordre, présence de la carte grise, certificat d’assurance en cours de validité, contrôle technique valide et contrôlez la date du renouvellement.

Vous voilà prêts pour un petit essai pour voir si tout va bien : température, pression d’huile, freinage et regards envieux des personnes que vous croisez …
Une fois rentrés, vous pouvez laver votre voiture (sauf si vous l’avez fait avant de partir, bien entendu).

Je ne vous prends pas trop de temps car vous avez du travail.

Voilà, voilà,

Lionel.

J’ai eu cette question intéressante d’un lecteur. Il me disait que sa voiture avait un carburateur double corps et qu’il avait entendu parlé de carburateurs quadruples corps sur des américaines. Il voulait mieux comprendre ces appellations.
Ayant à gérer un contretemps indépendant de ma volonté, j’en profite donc pour faire une publication courte, en forme de réponse.

Effectivement, je vous ai parlé du principe de fonctionnement des carburateurs, en citant quelques marques et cela vous est peut-être apparu un peu abstrait et compliqué.
Comme vous êtes toujours là, je vais continuer.

Plus le moteur est gros (a une grosse cylindrée) et plus il faudra rentrer une quantité importante de de mélange air essence pour l’alimenter.
Il n’est pas possible d’augmenter indéfiniment le diamètre du corps du carburateur car la différence de flux d’air (entre le ralenti et la pleine charge) complique la stabilité du mélange.

Plusieurs solutions sont à la disposition des ingénieurs (ou, au matin du premier jour, plusieurs solutions ont été trouvées par les ingénieurs).

• La version basique du carburateur avec un seul corps est idéal pour les moteurs de faible cylindrée. Le ralenti, la marche normale, la reprise et le starter peuvent être gérés par ce corps.
• Si le concepteur du moteur veut donner un peu plus de caractère à son moteur, il peut utiliser un carburateur double corps à ouverture différée. Le premier corps, plutôt petit pour la cylindrée du moteur gère le ralenti, le début de la marche normale, la reprise et le starter, comme un carburateur “basique”. En dépassant, à peu près la moitié de la course de l’accélérateur, un deuxième corps s’ouvre (dans certains cas une capsule à dépression est aussi utilisée pour que le second corps s’ouvre uniquement si le flux d’air dans le premier corps est suffisant). Il n’a qu’un circuit de marche normale et éventuellement un circuit de pleine charge. Ce deuxième corps permet de distribuer plus de mélange à la demande du conducteur. Lorsque vous accélérez, vous sentez, au pied, un petit point dur au moment de l’accélération. Certaines voitures ont le deuxième corps grippés car les conducteurs ne l’ont jamais utilisé.
• Il existe aussi des carburateurs double corps à ouverture simultanées. Les deux corps sont identiques et gèrent tous les phases de l’utilisation. L’accélérateur va ouvrir les deux corps en même temps. Cela permet d’avoir des flux d’air pas trop importants dans chaque corps et donc facilement gérables. Les deux corps peuvent distribuer le mélange dans la tubulure d’admission qui va distribuer ensuite dans tous les cylindres ou vous pouvez avoir un corps pour la moitié des cylindres. Ce montage est souvent réservé aux modèles un peu plus sportifs.
• Vous pouvez aussi avoir plusieurs carburateurs. Soit plusieurs carburateurs identiques qui délivrent leurs mélanges dans une tubulure commune à tous les cylindre ou pour un nombre défini de cylindres. Par exemple les moteurs 6 cylindres Jaguar peuvent avoir 2 ou 3 carburateurs (souvent SU) qui vont alimenter soit 2 soit 3 cylindres. Le moteur V6 de la 604 avait un petit carburateur pour les faibles régimes et charges et un deuxième carburateur pour les marches plus soutenues.
  
  

  ©LV - SU Spit

• Les modèles les plus sportifs peuvent avoir plusieurs carburateurs double corps, pour avoir un corps par cylindre. C’est le cas pour les Renault Gordini, Visa Chrono (deux carburateurs double corps), Ferrari, Lamborghini… (6 carburateurs double corps)
  

  ©LV - Weber Visa

• Vous avez aussi des carburateurs triples corps. Vous en avez alors besoin de deux pour un 6 cylindre (Porsche, Talbot Tagora V6…).
  

• Nous arrivons à la fin de ma liste avec le carburateur quadruple corps. Souvent utilisé sur des américaines de grosse cylindrée. En général, ils ont des ouvertures différées. Deux corps servent pour le ralenti, les bas régimes, les reprises et le starter et s’ouvrent en même temps. Les deux autres corps s’ouvrent simultanément mais différés par rapport aux deux premiers corps. On peut dire que ce sont deux carburateurs double corps à ouverture différées qui seraient accolés dans un seul carburateur.
  
  

  ©LV - SU Rolls

Après, toutes les combinaisons sont possibles. Et c’est une manière simple de ne pas avouer que je connais pas toutes les configurations.

Voilà, voilà,

Lionel.

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.