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Comment calculer les gicleurs principaux (2 temps)

Le carburateur

L'influence des divers composants d'un carbu. On s'aperçoit qu'à pleine puissance, comme en utilisation course, le gicleur principal est l'élément primordial.

Quelques données fournies par Honda:

Paramètre Conditions
standard
Changement
conditions
Changement
Gicleur principal
Température 20°C + 4-5°C - 1 rang
Humidité 60% + 20% - 1 rang
Pression 760 mmHg
1013 mB
+ 25 mmHg
+ 30-35 mB
+ 1 rang

La bougie comme indicateur

Lors d'un arrêt carbu (coupure du moteur et débrayage à l'endroit de charge maxi, en bout de ligne droite), les couleurs de la bougie et du ciel du piston sont de bons indicateurs de la carburation. Selon les conditions (préparation moteur, humidité, huile utilisée, ...), voici ce que l'on peut obtenir:

Couleur bougie
Distance parcourue 30km ou moins 30-60km 30-60km 60-90km 60-90km
Couleur isolant pas de coloration brun très clair
ou brun doré
brun doré blanc blanc
Dimensions coloration
blanche sur électrode
de masse
  1.5mm
ou moins
1.5mm
ou moins
1.5mm
ou moins
1.5mm
ou plus
Commentaires kilométrage trop
faible pour juger
Si l'isolant est légèrement coloré
l'indice de la bougie est bon

Si même après plus de 60km,
l'isolant reste blanc, il y a surchauffe

bon surchauffe
indice bougie
trop bas
surchauffe
carburation
trop pauvre

La méthode Bona

C'est une méthode approximative que j'ai développé durant ma première saison en 89.
Les puristes trouveront certaines approximations un peu sévères mais, dans la pratique, ça fonctionne plutôt bien et vous permet de gagner pas mal de temps durant les essais.

La théorie permet d'évaluer le choix du gicleur principal pour un moteur deux-temps.
23% (en poids) de l'air est composé d'oxygène, ainsi 1gr d'essence nécessite de 15gr d'air pour être complètement brûlé.
Cette proportion varie en fait entre 17 pour un usage touristique et 13 en compétition.
Un fort taux d'humidité oblige à appauvrir légèrement le mélange.

La masse volumique de l'air peut être calculée par:
          1,2932           p
Da = ----------------- . -----
       1 + 0,00367 t     1013
Da = masse volumique de l'air en g/dm3
p = pression en millibars
t = température en °C

Déchargez une tabelle des densités de l'air (Excel 7.0 32bits)
Déchargez une tabelle des densités de l'air (Excel 4.0 16bits)

La quantité d'essence peut être calculée par:
          Cy Tr Rm Ne
Qe = Da ----------------
            Re De Te
Qe = quantité d'essence en g/mn
Da = masse volumique de l'air en g/dm3
Re = rapport air/essence (15, 10-18)
Cy = volume cylindre en dm3
Tr = taux remplissage (100% = 1)
Rm = régime maximal du moteur
De = densité de l'essence
Ne = nbre explosions par tour moteur:
     0,5 pour 4-temps et 1 pour 2-temps
Te = taux passage essence (100% = 1)

ce qui peut être simplifié pour un moteur de compétition 2 temps:
Re = 13
Cy = 0,125
Tr = 0,89 (plus grand avec une admission forcée)
Rm = 12000
De = 0,734
Ne = 1
Te = 1

et on obtient ainsi une formule très simple:
Qe = Da Cc
Cc = coefficient carburateur
Qe = dimension gicleur principal

Ce coefficient du carburateur (Cc) varie d'une moto à l'autre, d'une préparation moteur à une autre ainsi que d'un circuit à un autre. Mais, pour une moto et un circuit donnés, il reste constant. Ceci vous permet de calculer votre gicleur principal également lorsque les conditions changent durant le week-end ou entre un essai tôt le matin et le milieu de l'après-midi ainsi que lors d'un retour sur un circuit six mois plus tard ...

Ainsi, tout ce qu'il vous faut faire est:
1. réaliser une bonne carburation
2. mesurer la pression, température et taux d'humidité de l'air
3. calculer la densité de l'air
4. évaluer le coefficient pour ce circuit

Avec un peu d'expérience, vous évaluerez rapidement le coefficient d'un circuit inconnu et en tirerez un avantage certain sur les autres pilotes.

Quelques conseils:

Un changement de préparation moteur implique aussi un changement dans la valeur du coefficient mais ce changement est en général proportionnel d'un circuit à l'autre, vous pourrez ainsi évaluer assez facilement le nouveau coefficient.
Meilleure est la préparation, plus élevé sera le coefficient: cela signifie que plus d'air et d'essence seront brûlés par explosion. Ce peut être un bon indicateur de la validité de vos changements.

Les motos avec une admission dynamique sont assez sensibles à la vitesse, une vitesse supérieure forçant plus d'air à entrer dans le moteur au travers de l'air-box. Sur ces motos, le coefficient varie passablement d'un circuit lent à un circuit rapide.

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Comment le faire encore mieux ...

La température des gaz d'échappements est un bon indicateur de la carburation. Plus la carburation est pauvre, plus la température sera élevée et vice-versa.

La température varie beaucoup d'un point de l'échappement à un autre:
La première partie de l'expansion est un cône qui s'ouvre, cela signifie que la pression diminue ainsi que la température (ce n'est pas parce que les gaz se refroidissent mais bien plutôt à cause de l'angle de ce cône).

Par exemple, avec l'Aprilia 125 Sport Production, la sonde thermométrique à haute vitesse se trouvait à environ 10cm de la lumière d'échappement (l'afficheur était monté à côté du compte-tours) et la température atteignait à cet endroit env. 750-800°C.

Sur la Honda RS125R (GP), il y a trop de vibrations à cet endroit et j'ai dû positionner la sonde juste après le silencieux, mais ce n'est pas l'endroit idéal !

Ainsi, tout ce qu'il vous faut faire est:
1. réaliser une bonne carburation
2. lire la température maximale atteinte à l'endroit le plus rapide du circuit
3. durant les autres essais, vérifier que cette température maximale ne varie pas trop

J'ai monté la sonde du thermomètre (Greisinger - Allemagne) au travers d'un petit trou d'une vis, l'écrou correspondant étant soudé sur le pot. De cette manière, le thermomètre se trouvait toujours en bonne position et se démontait facilement.

Quelques conseils:

Un changement de la température de l'air ambiant modifie également la température des gaz d'échappement: si vous obtenez 750°C durant un test à 10°C, à 40°C vous obtiendrez quelque chose proche de 780°C.

Le taux d'humidité fait également varier la température des gaz d'échappement, par exemple avec l'Aprilia:

Taux d'humidité     ¦ Température gaz
------------------------------------------
Taux < 45%          ¦      790
45% < Taux < 50%    ¦      780
50% < Taux < 55%    ¦      775
55% < Taux < 60%    ¦      770
60% < Taux < 70%    ¦      760
Taux > 70%          ¦      750

Voici une petite formule empirique:

diff.temp. x 100
----------------- = diff. gicleur
temp.test x 1,23

La télémétrie est bien sûr la meilleure méthode parce qu'elle peut mesurer ces températures en continu sur tout le circuit et tous les régimes moteur mais les coûts de la télémétrie n'ont rien à voir avec ce genre de méthodes simples mais malgré tout plutôt efficaces.

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