Carburateur

venturi fixe la vitesse variable de l’air dans le venturi contrôle le débit de carburant; le type de carburateur le plus commun trouvé sur les voitures. Variable-venturi l’ouverture du jet de carburant est modifiée par la glissière (qui modifie simultanément le flux d’air). Dans les carburateurs à « dépression constante », cela se fait par un piston à vide relié à une aiguille conique qui glisse à l’intérieur du jet de carburant. Une version plus simple existe, le plus souvent trouvée sur les petites motos et les motos tout-terrain, où la glissière et l’aiguille sont directement contrôlées par la position du papillon., Le carburateur de type venturi variable (dépression constante) le plus courant est le carburateur sidedraft SU et les modèles similaires de Hitachi, Zenith-Stromberg et d’autres fabricants. L’emplacement des sociétés SU et Zenith-Stromberg au Royaume-Uni a aidé ces carburateurs à atteindre une position de domination sur le marché automobile britannique, bien que ces carburateurs soient également très largement utilisés sur les Volvo et autres marques Non Britanniques. D’autres modèles similaires ont été utilisés sur certaines automobiles européennes et quelques automobiles japonaises. Ces carburateurs sont également appelés « vitesse constante » ou « vide constant » carburateurs., Une variante intéressante était le carburateur VV (variable venturi) de Ford, qui était essentiellement un carburateur venturi fixe avec un côté du venturi articulé et mobile pour donner une gorge étroite à bas régime et une gorge plus large à haut régime. Cela a été conçu pour fournir un bon mélange et un bon débit d’air sur une gamme de régimes moteur, bien que le carburateur VV se soit avéré problématique en service.,

dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur, le carburateur doit:

• mesurer le débit d’air du moteur
• fournir la bonne quantité de carburant pour maintenir le mélange carburant/air dans la plage)
• mélanger les deux finement et uniformément

ce travail serait simple si l’air et l’essence (essence) étaient des fluides idéaux; en pratique, cependant, leurs écarts par rapport au comportement idéal en raison de la viscosité, de la traînée du fluide, de l’inertie, etc., nécessite beaucoup de complexité pour compenser des régimes exceptionnellement élevés ou bas., Un carburateur doit fournir le mélange carburant/air approprié dans une large gamme de températures ambiantes, de pressions atmosphériques, de régimes et de charges moteur et de forces centrifuges, y compris les scénarios suivants;

• Démarrage À Froid
• Démarrage À Chaud
• ralenti ou ralenti
• accélération
• grande vitesse / grande puissance à plein régime
• croisière à l’accélérateur partiel (charge légère)

En outre, les carburateurs modernes pour ce faire, tout en maintenant de faibles niveaux d’émissions d’échappement.,

pour fonctionner correctement dans toutes ces conditions, la plupart des carburateurs contiennent un ensemble complexe de mécanismes pour supporter plusieurs modes de fonctionnement différents, appelés circuits.

BasicsEdit

Un carburateur se compose d’un tuyau ouvert à travers lequel l’air passe dans le collecteur d’admission du moteur. Le tuyau se présente sous la forme d’un venturi: il se rétrécit en section puis s’élargit à nouveau, entraînant une augmentation de la vitesse du flux d’air dans la partie la plus étroite., Au — dessous du venturi se trouve une vanne papillon appelée papillon des gaz-un disque rotatif qui peut être tourné, de manière à permettre ou à bloquer le flux d’air. Cette vanne contrôle le flux d’air à travers la gorge du carburateur et donc la quantité de mélange air/carburant que le système délivrera, régulant ainsi la puissance et la vitesse du moteur. L’accélérateur est relié, généralement par un câble ou une tringlerie mécanique de tiges et de joints ou rarement par liaison pneumatique, à la pédale d’accélérateur d’une voiture, à un levier d’accélérateur dans un avion ou à la commande équivalente sur d’autres véhicules ou équipements.,

Le carburant est introduit dans le flux d’air par de petits trous dans la partie la plus étroite du venturi et à d’autres endroits où la pression sera faible. Le débit de carburant est réglé au moyen d’orifices calibrés avec précision, appelés jets, dans le trajet du carburant.,

circuit hors ralentiedit

lorsque le papillon des gaz est légèrement ouvert à partir de la position complètement fermée, la plaque des gaz découvre des trous d’alimentation en carburant supplémentaires derrière la plaque des gaz où il y a une zone de basse pression créée par la plaque des gaz / Soupape bloquant le flux d’Air; ceux-ci permettent à plus de carburant de s’écouler tout en compensant la dépression réduite qui se produit lorsque le papillon des gaz est ouvert, lissant ainsi la transition vers le débit de carburant mesuré à travers le circuit des gaz ouvert normal.,

circuit principal ouvert-gazmodifier

à mesure que le papillon des gaz est progressivement ouvert, le vide du collecteur est réduit car il y a moins de restriction du flux d’air, réduisant ainsi le débit de carburant à travers les circuits ralenti et Hors ralenti. C’est à ce moment que la forme venturi de la gorge du carburateur entre en jeu, en raison du principe de Bernoulli (c’est-à-dire que lorsque la vitesse augmente, la pression diminue). Le venturi augmente la vitesse de l’air, et cette vitesse plus élevée et donc une pression plus faible aspire le carburant dans le flux d’air à travers une buse ou des buses situées au centre du venturi., Parfois, un ou plusieurs venturis de rappel supplémentaires sont placés coaxialement dans le venturi primaire pour augmenter l’effet.

lorsque le papillon des gaz est fermé, le flux d’air à travers le venturi tombe jusqu’à ce que la pression abaissée soit insuffisante pour maintenir le débit de carburant, et les circuits hors ralenti reprennent le relais, comme décrit ci-dessus.,

Le principe de Bernoulli, qui est fonction de la vitesse du fluide, est l’effet dominant pour les grandes ouvertures et les grands débits, mais comme l’écoulement du fluide à petites échelles et à basses vitesses (faible nombre de Reynolds) est dominé par la viscosité, le principe de Bernoulli est inefficace au ralenti ou à basse vitesse, ainsi que Les moteurs de petits modèles ont des restrictions de débit devant les jets pour réduire suffisamment la pression pour aspirer le carburant dans le flux d’air., De même, les jets de ralenti et de fonctionnement lent des gros carburateurs sont placés après le papillon des gaz où la pression est réduite en partie par la traînée visqueuse, plutôt que par le principe de Bernoulli. Le dispositif de production de mélange riche le plus courant pour démarrer les moteurs froids est le starter, qui fonctionne sur le même principe.

Power valveEdit

pour un fonctionnement à gaz ouvert, un mélange carburant / air plus riche produira plus de puissance, empêchera la détonation avant l’allumage et gardera le moteur plus frais. Ceci est généralement résolu avec une « soupape de puissance » à ressort, qui est maintenue fermée par le vide du moteur., Lorsque le papillon des gaz s’ouvre, le vide du collecteur diminue et le ressort ouvre la vanne pour laisser entrer plus de carburant dans le circuit principal. Sur les moteurs à deux temps, le fonctionnement de la soupape d’alimentation est l’inverse de la normale — elle est normalement « allumée » et à un régime défini, elle est désactivée. Il est activé à haut régime pour étendre la plage de régime du moteur, capitalisant sur la tendance d’un deux temps à augmenter momentanément le régime lorsque le mélange est maigre.

alternativement à l’utilisation d’une soupape de puissance, le carburateur peut utiliser une tige de dosage ou un système de tige élévatrice pour enrichir le mélange de carburant dans des conditions de forte demande., De tels systèmes ont été créés par le carburateur Carter dans les années 1950 pour les deux venturis principaux de leurs carburateurs à quatre barils, et les tiges élévatrices ont été largement utilisées sur la plupart des Carburateurs Carter à 1, 2 et 4 Barils jusqu’à la fin de la production dans les années 1980. les tiges élévatrices sont effilées à l’extrémité inférieure, qui s’étend Les sommets des tiges sont reliés à un piston à vide ou à une tringlerie mécanique qui soulève les tiges hors des jets principaux lorsque la manette des gaz est ouverte (tringlerie mécanique) ou lorsque le vide du collecteur tombe (piston à vide)., Lorsque la tige élévatrice est abaissée dans le jet principal, elle limite le débit de carburant. Lorsque la tige élévatrice est soulevée hors du jet, plus de carburant peut s’écouler à travers elle. De cette manière, la quantité de carburant fournie est adaptée aux exigences transitoires du moteur. Certains carburateurs à 4 Barils utilisent des tiges de dosage uniquement sur les deux venturis primaires, mais certains les utilisent à la fois sur les circuits primaire et secondaire, comme dans le Rochester Quadrajet.

pompe D’Accélérateurmodifier

l’essence liquide, étant plus dense que l’air, est plus lente que l’air à réagir à une force qui lui est appliquée., Lorsque l’accélérateur est rapidement ouvert, le flux d’air à travers le carburateur augmente immédiatement, plus rapidement que le débit de carburant peut augmenter. En outre, la pression d’air dans le collecteur augmente, diminuant l’évaporation du carburant, de sorte que moins de vapeur de carburant est aspirée dans le moteur. Cette surabondance transitoire d’air par rapport au carburant provoque un mélange maigre, ce qui provoque un raté (ou « trébuchement ») du moteur—un effet opposé à celui exigé par l’ouverture de la manette des gaz., Ceci est résolu par l’utilisation d’une petite pompe à piston ou à membrane qui, lorsqu’elle est actionnée par la tringlerie des gaz, Force une petite quantité d’essence à travers un jet dans la gorge du carburateur. Ce coup supplémentaire de carburant contrecarre la condition de maigre transitoire sur la pointe de l’accélérateur. La plupart des pompes d’accélérateur sont réglables pour le volume ou la durée par certains moyens. Finalement, les joints autour des parties mobiles de la pompe s’usent de telle sorte que la sortie de la pompe est réduite; cette réduction du tir de la pompe d’accélérateur provoque un trébuchement sous accélération jusqu’à ce que les joints de la pompe soient renouvelés.,

la pompe d’accélérateur peut également être utilisée pour amorcer le moteur avec du carburant avant un démarrage à froid. Un amorçage excessif, comme un starter mal ajusté, peut provoquer des inondations. C’est quand Trop de carburant et pas assez d’air sont présents pour soutenir la combustion. Pour cette raison, la plupart des carburateurs sont équipés d’un mécanisme de décharge: l’accélérateur est maintenu à l’accélérateur grand ouvert pendant que le moteur est lancé, le déchargeur maintient le starter ouvert et admet l’air supplémentaire, et finalement, l’excès de carburant est éliminé et le moteur démarre.,

ChokeEdit

lorsque le moteur est froid, le carburant se vaporise moins facilement et a tendance à se condenser sur les parois du collecteur d’admission, affamant les cylindres de carburant et rendant le moteur difficile à démarrer; ainsi, un mélange plus riche (plus de carburant dans l’air) est nécessaire pour démarrer et faire fonctionner le moteur Un mélange plus riche est également plus facile à enflammer.

afin De fournir le carburant supplémentaire, un starter est généralement utilisé; c’est un dispositif qui limite l’écoulement de l’air à l’entrée du carburateur, avant le venturi., Avec cette restriction en place, un vide supplémentaire est développé dans le canon du carburateur, qui tire le carburant supplémentaire à travers le système de dosage principal pour compléter le carburant tiré des circuits ralenti et Hors ralenti. Cela fournit le mélange riche nécessaire pour maintenir le fonctionnement à basse température du moteur.

en outre, le starter peut être connecté à une came (la came de Ralenti rapide) ou à d’autres dispositifs de ce type qui empêchent la plaque d’étranglement de se fermer complètement pendant que le starter est en fonctionnement. Cela provoque le moteur au ralenti à une vitesse plus élevée., Le Ralenti rapide sert à aider le moteur à se réchauffer rapidement et à donner un ralenti plus stable en augmentant le flux d’air dans tout le système d’admission, ce qui aide à mieux atomiser le carburant froid.

dans les anciennes voitures à carburateur, le starter était contrôlé manuellement par un câble Bowden et un bouton de traction sur le tableau de bord. Pour une conduite plus facile et plus pratique, les selfs automatiques, introduits pour la première fois dans L’Oldsmobile de 1932, sont devenus populaires à la fin des années 1950. ceux-ci étaient contrôlés par un thermostat utilisant un ressort bimétallique. Lorsqu’il fait froid, le ressort se contracte, fermant la plaque d’étranglement., Au démarrage, le ressort serait chauffé par le liquide de refroidissement du moteur, la chaleur d’échappement ou un serpentin de chauffage électrique. Comme il était chauffé, le ressort se dilatait lentement et ouvrait la plaque d’étranglement. Un déchargeur de starter est un dispositif de tringlerie qui force l’étrangleur à s’ouvrir contre son ressort lorsque l’accélérateur du véhicule est déplacé à la fin de sa course. Cette disposition permet à un moteur « inondé » d’être effacé afin qu’il démarre.

oublier de désactiver le Starter une fois que le moteur a atteint la température de fonctionnement gaspillerait du carburant et augmenterait les émissions., Pour répondre aux exigences d’émissions de plus en plus strictes, certaines voitures qui conservaient encore des selfs manuels (à partir de 1980 environ, selon le marché) ont commencé à avoir une ouverture de starter contrôlée automatiquement par un thermostat utilisant un ressort bimétallique, chauffé par le liquide de refroidissement du moteur.

le « starter » pour les carburateurs à dépression constante tels que le SU ou le Stromberg n’utilise pas de soupape d’étranglement dans le circuit d’air mais possède un circuit d’enrichissement du mélange pour augmenter le débit de carburant en ouvrant davantage le jet de dosage ou en ouvrant un jet de carburant supplémentaire pour « l’enrichissement »., Généralement utilisé sur les petits moteurs, notamment les motos, l’enrichissement fonctionne en ouvrant un circuit de carburant secondaire sous les soupapes d’étranglement. Ce circuit fonctionne exactement comme le circuit de ralenti, et lorsqu’il est engagé, il fournit simplement du carburant supplémentaire lorsque l’accélérateur est fermé.

les motos britanniques classiques, avec des carburateurs à glissière latérale, utilisaient un autre type de « dispositif de démarrage à froid », appelé « tickler ». Il s’agit simplement d’une tige à ressort qui, lorsqu’elle est enfoncée, pousse manuellement le flotteur vers le bas et permet à l’excès de carburant de remplir le bol du flotteur et d’inonder le conduit d’admission., Si le « tickler » est maintenu trop longtemps, il inonde également l’extérieur du carburateur et le carter inférieur et présente donc un risque d’incendie.

autres élémentsmodifier

les interactions entre chaque circuit peuvent également être affectées par diverses connexions mécaniques ou à pression d’air ainsi que par des composants sensibles à la température et électriques. Ceux-ci sont introduits pour des raisons telles que la réactivité du moteur, l’efficacité énergétique ou le contrôle des émissions automobiles., Divers purgeurs d’air (souvent choisis dans une plage calibrée avec précision, de la même manière que les jets) permettent à l’air de pénétrer dans diverses parties des passages de carburant pour améliorer la livraison et la vaporisation du carburant. Des améliorations supplémentaires peuvent être incluses dans la combinaison carburateur/collecteur, telles qu’une forme de chauffage pour faciliter la vaporisation du carburant, comme un évaporateur de carburant précoce.