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Jeu 23 Nov 2006, 12:04 am
j'ai traduit ce texte a partire du site
http://www.innovatemotorsports.com/resources/myths.php
http://www.innovatemotorsports.com/resources/myths.php
Mythes de calage de l’allumage démystifiés
Un mythe très répandu est que l'avance maximum signifie toujours puissance maximum. Voici ce qui est erroné avec cette pensée :
La bougie d'allumage met le feu au mélange et le feu commence à brûler. La vitesse de ce front de flamme dépend de la densité du mélange, c’est à dire à quel point les molécules d'air et de carburant sont entassés ensemble dans la chambre de combustion. Plus elles sont entassées ensemble dans le même volume, plus il est facile pour le feu de sauter d'un ensemble de molécules à un autre facilement. La vitesse de combustion dépend également du rapport air carburant-. À un rapport d’environ 12.5 à 13 le mélange brûle plus rapidement. Un mélange plus pauvre que celui ci brûle plus lentement. Un mélange plus riche brûle également plus lentement. C'est pourquoi le mélange puissance maximum est celui à la vitesse de combustion la plus rapide. Cela prend un certain temps pour ce front de flamme de consommer tout le carburant dans la chambre de combustion. Pendant qu'il brûle, la pression et la température dans le cylindre augmente. Cette pression fait une crête à un certain point après le point mort haut (tdc). Beaucoup d'expériences ont prouvé que la position optimale pour cette crête de pression est environ 15 à 20 degrés après TDC. L'endroit exact de la crête optimale de pression dépend de la géométrie du moteur.
Typiquement tout le mélange est brûlé avant environ 70 degrés ATDC. Mais parce que la densité du mélange et le rapport air carburent dans le moteur changent constamment, le feu doit être mis juste au bon moment pour obtenir la pression maximale au point optimal. À mesure que la vitesse (rpm) du moteur augmente, vous devez mettre à feu le mélange plus tôt parce qu'il y a moins de temps entre l'étincelle et l'angle optimum de pression maximale. Si la densité du mélange est changé due par exemple à la suralimentation ou a un rapport de compression plus élevé, l'étincelle doit être mise à feu plus tard pour frapper le même point optimal.
Si le mélange est mis à feu trop tôt, le piston monte toujours vers le TDC quand la pression et la chaleur augmentent. Ceci a plusieurs effets :
• La pression pousse le piston avant le TDC essayant de tourner le moteur à l’envers, diminuant la puissance.
• L’angle de la crête de pression dans le cylindre est beaucoup plus près du TDC, avec comme résultat moins de levier sur le vilebrequin (moins de puissance) et cause également des crêtes BEAUCOUP plus élevées de température et de pression, menant à la détonation.
Beaucoup de gens avec des turbos ne changent pas beaucoup le calage de l’allumage, croyant qu'une étincelle plus tôt crée plus de puissance. Pour combattre la détonation ils rendent le mélange plus riche. Tout ce qui se produit vraiment est que le mélange brûle plus lentement et atteint donc la pression maximale plus près du bon point. Ceci naturellement réaffirme la croyance que le mélange plus riche crée plus de puissance. En réalité la vitesse du front de flamme a été ajustée pour obtenir le point de pression au bon moment. Le même résultat (avec plus de puissance, moins d'émissions et moins de consommation de carburant) pourrait être réalisé en laissant le mélange à l'optimum plus pauvre et en mettant moins d’avance à la place.
Turbo charger ou augmenter le ratio de compression change la densité du mélange (plus de molécules d'air et de carburant sont entassé ensemble). Ceci augmente la pression maximale et la température. La pression et la température peuvent devenir si haute que le mélange non brûlé restant s’allume par lui-même à la partie la plus chaude dans la chambre de combustion. Cet auto-allumage se produit explosivement et s'appelle détonation (ping). Tous les moteurs ping légèrement. S'il y a un très petit restant de mélange non brûlé, il s'enflamme spontanément. L’explosion de cette petite portion ne pose aucun problème parce qu'elle ne peut pas créer une grande, crête de pression. L'allumage du mélange plus tard (moins d’avance) diminue la pression maximale et empêche la détonation.
Les avancés dans la puissance des moteurs modernes, en dépit de la qualité inférieure de l'essence d’aujourd'hui, viennent partiellement des améliorations apportées aux chambres de combustions et au positionnement des bougies d'allumages. Les moteurs modernes sont optimisés de sorte que le front de flamme ait moins de distance à parcourir et consomme le mélange le plus rapidement possible. Un mélange déjà brûlé ne peut plus détoné. Cela permet donc des rapports de compression plus élevé avec du carburant a l’indice d’octane inférieur. Quelques moteurs de course ou de rendement élevé ont deux ou trois bougies d'allumage pour mettre à feu le mélange a des points multiples. Ceci est fait de sorte que la vitesse de combustion soit plus rapide avec des fronts de flamme multiples. Encor le but est de consommer le mélange plus rapidement sans lui donner une chance de s'enflammer spontanément.
Un carburant a indice d'octane plus élevé est plus résistant à l'auto-allumage. Ça prend une température et une pression plus élevées pour le faire brûler par lui-même. C'est pourquoi des carburants de course sont employés pour des moteurs avec la compression ou le « boost » élevée. Des additifs au plomb ont été employés, et sont toujours employés pour élever le seuil d'auto-allumage de l'essence, mais le plomb est toxique et donc plus utilisé pour l’essence a la pompe. Naturellement un moteur défoncé est toxique pour votre porte feuille.
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