CHAPITRE VI

Ii)Maei)ee de; f t)éi)on)èi)6$

de la CaFb&Fatioi) $liF rii)$tai)tai)éité de TEi^plo^ioi)

Nous entrons ici dans la partie la plus curieuse, sinon la plus étrange, et la moins connue de tous les organes du moteur.

La Carburation : mot banal qui, aux yeux des profanes^ semble bien ordinaire, mais qui est pour le praticien un véritable point d'interrogation. Cependant, dirons-nous, il y a des carburateurs très pratiques qui ont fait leurs preuves, etc., etc..

Oui, certainement, ils ont fait leurs preuves; mais ont-ils fait toutes leurs preuves? Ne peut-on rien tirer de plus de cette boîte à sardine, comme l'appellent vulgairement les constructeurs ?

Si, dira la science. Le carburateur, principalement le barbottage sera encore perfectionné; le mélange gazeux.

quoique provenant d*une même source, l'essence, aura des effets explosifs beaucoup plus puissants : Texpérience nous Ta déjà démontré. Pour nous en convaincre, commençons pas à pas Tétude de la fabrication du mélange que l'aspiration doit introduire dans le cylindre.

Les corps explosifs sont simples ou composés, on en a des exemples dans les poudres nitro-glycérîne, mélinites, etc. ; ils sont simples quand ils sont homogènes, c'està-dire qu'ils sont formés d'un produit de même nature, ils sont composés lorsque différentes matières entrent dans leur composition. Exemple : la poudre de chasse.

Bien, examinons maintenant quels sont de tous les corps explosifs ceux qui ont le plus de force. En réalité ce sont les corps simples cités plus haut : celluloses nitrées, nitroglycérines, etc. Pourquoi? Parce que l'instantanéité de l'explosion est beaucoup plus rapide que dans les explosifs à matières combinées. Car, dans celles-ci, les atomes et les molécules se cherchent, malgré leur mélange pour ainsi dire intime ; tandis que dans les explosifs de corps simples, il y a communication de molécule de même corps à molécule de même corps, et cela dans un laps de temps inappréciable à nos sens; Donc il y a des variations d'instantanéité d'explosion, ou, si l'on aime mieux, des diflërences de rapidité de combustion qui donnent, suivant les cas, des forces de projection ou de ruptures plus ou moins énergiques.

Cette petite dissertation sur les lois de la balistique va nous faire comprendre le rôle joué par les gaz explosifs dans le travail du moteur à grande vitesse.

Le gaz émis par le carburateur est un gaz composé. En effet, les hydrocarbures doivent se mélanger intimement à la colonne d'air qui les entraine vers le cylindre; plus le mélange sera intime, plus la propagation de molécule a molécule sera rapide. Que se passe-t-il donc dans notre carburateur dès l'instant où Taspiration se fait sentir ? La colonne d air se charge de vapeurs d'essence en plus ou moins grande quantité, suivant que Ton ouvre ou ferme la prise d'air. Supposons que par tâtonnements, Ton ait trouvé la meilleure carburation, c'est-à-dire celle qui contient l'air et les vapeurs d'essence en quantité voulue pour donner le mélange le plus explosif possible. Cette colonne d'air chargée de vapeurs, n'est pas, à beaucoup près, aussi bien mélangée que Ton pourrait le croire, et l'instantanéité de l'explosion en est diminuée dans de notables proportions, l'avance à l'allumage n'a pas été créée dans un autre but que celui de remédier à la lenteur de l'explosion en mettant le feu au gaz avant que le piston soit arrivé à fond de course. Lorsque le moteur s'emballe à 2,000 ou 2,500 tours par exemple, l'explosion, quoique presque instantanée, arriverait en retard si l'on ne remédiait à cet état de choses en enflammant le mélange avant le temps théorique. Beaucoup de gens croient communément que l'avance à Tallumagc a été créée pour remédier à la lenteur de l'arrivée du courant électrique ; il y a certainement une petite, mais très petite part pour le retard mis par le courant à se produire, il suffirait d'une avance insignifiante si l'explosion était instantanée. De même que si l'explosion était instantanée, l'énorme

avance à rallumage que Ton donne aux moteurs actuels amènerait inévitablement un calage brusque au moment où l'on mettrait cette avance.

L'allumage par tube incandescent nous donne une idée bien nette des lois de la propagation de l'explosion. Le moteur est réglé avec une avance à 1 allumage calculée pour permettre de lancer le moteur sans craindre le coup de recul, c'est-à-dire avec une faible avance. Après la première explosion, le moteur prend de suite une vitesse énorme, et s'il n'y a pas de régulateur il tournera à une allure vertigineuse. Que se passe-t-ii ? La surface d'allumage étant très grande, les molécules s'enflamment d'autant plus brusquement qu'il y en a une plus grande quantité en contact avec la surface incandescente ; et cependant l'avance d'allumage n'a varié que très peu sous l'influence de la brusque compression: et de ce fait, ou obtient les mêmes résultats qu'avec la petite étincelle et l'avance énorme à l'allumage. Maintenant, prouvons par des expériences personnelles la véracité des faits énoncés plus haut. Peut-on donner au moteur une vitesse supérieure à celle que l'on obtient par la meilleure carburation, sans toutefois donner aucune avance à Tallumage ? Oui, et voici comment nous y sommes parvenu. Un moteur de 80 millimètres d'alésage muni d'un carburateur à barbottage, genre de Dion, tournait à 450 tours avec l'allumage théorique (sans aucune avance). En cherchant la meilleure carburation Ton obtenait 600 tours, c'est tout ce que pouvait donner le moteur, à ce qu'on appelle improprement le retard. La

propagation d'inflammation du mélange était donc limitée à cette vitesse de 600 tours, et pour obtenir plus de vitesse, il eut fallu suppléer à la lenteur de Vexplosion en avançant le point d'allumage. Pourquoi donc ne pouvions-nous pas dépasser 600 tours? Parce que le mélange, malgré la compression brusque, n'était pas intimement fait et que notre faible étincelle n'offrait pas une surface d'inflammation assez grande pour précipiter le temps d'explosion. Notre première expérience fut celleci : au lieu de 4 piles sèches nous disposâmes une batterie d'accumulateurs capables de fournir une étincelle extra chaude de 5 à 6 millimètres de longueur au lieu de 1 millimètre : eh bien ! avec la même carburation et sans aucune avance d'allumage^ la vitesse du moteur fut portée de 600 à 900 tours. En effet, non pas que l'homogénéité du mélange fût plus parfaite, mais la surface d'inflammation devenait seulement plus considérable et facilitait énormément l'intercommunication entre les atomes de composition variable formés par le mélange explosif.

La deuxième expérience, basée sur un autre principe, prouvera les mêmes faits, mais d'une façon différente.

Nous disions tout à l'heure que les explosifs de corps composés étaient rendus très homogènes par des moyens mécaniques, et que plus l'homogénéité est grande, plus l'explosif est puissant. Que se passera-t-il pour notre moteur ? Plus les vapeurs d'essence seront intimement mélangées à l'air, plus l'instantanéité de l'explosion sera appréciable. Donc, pour diminuer l'hétérogénéité du

mélange, nous nous servîmes d'un curieux appareil à produire le gaz. Une éponge, disposée sur un grillage, simprégnait automatiquement d^essenceau moyen d'un clapet : Tair aspiré passait à travers l'éponge, et on conçoit qu'il se chargeait uniformément d'essence en passant par les milliers de pores de l'éponge ; par ce procédé, nous obtinmes pour ainsi dire un mélange parfait, une galerie à air permettait de taire varier la richesse du mélange comme dans les carburateurs ordinaires. Nous recommençons l'expérience avec, toutefois, les 4 piles donnant une petite étincelle, sans aucune avance d'allumage; la vitesse du moteur est de 850 au lieu de 600 toui-s. Nous essayons la batterie avec sa longue étincelle; mais, à notre grande surprise, la vitesse ne fut pas très sensiblement supérieure. Le raisonnement nous eut vite démontré le pourquoi de ce phénomène. Notre mélange étant intimement combiné, il suffisait d'un petit point d'inflammation pour provoquer une vertigineuse intercommunication entre les atomes qui avaient moins à se chercher que dans le cas précédent. Notre plus grande surface d'inflammation n'était pas aussi efficace que dans le premier cas, puisque l'on suppléait à ce manque de surface par une plusgrande homogénéité du mélange. Les expériences avec l'avance d'allumage ne purent avoir lieu à cause du manque de régularité du carburateur lorsque Ton atteignait une certaine vitesse ; celui-ci, se chargeait d'essence en trop grande quantité et devenait absolument difficile à manœuvrer; malgré cela, nous réussîmes à tourner sans arrêt pendant 3 quarts de mi-

nute avec maximum d'avance à lallumage, et pour un moteur de cette dimension, nous obtînmes une vitesse de près de 1.800 tours, ce que nous ne pûmes jamais faire avec aucun carburateur ordinaire.

Il est donc bien prouvé qu'une carburation idéale doit donner au moteur une force certainement supérieure à celle que Ton obtient avec le carburateur ordinaire. Jusqu'à présent, on n*a pas cherché à perfectionner cet appareil parce qu en somme il donnait d assez bons résultats : il permettait d'emmener le tricycle ou la voiturette à une allure de 30 à ?5 kilomètres et on n'en demandait pas plus. Mais il se présente aussi une question d'économie d'essence, qui passe inaperçue aujourd'hui et qui demain sera à l'ordre du jour. Tel constructeur annoncera un moteur ne consommant que tant par cheval-heure, débit garanti. Que voulez- vous? la concurrence s'en mêlant, il faudra bien trouver du nouveau, et certes la question d'économie sera à envisager lorsque la locomotion automobile sera devenue autre chose qu'un sport d'agrément.

LES PHÉNOMËNES DE LA CARBURATION (suite)

Une chose que beaucoup de novices en construction de moteurs ignorent, c'est l'importance qu'il faut attacher au choix du carburateur. Ordinairement, un mécanicien ayant construit un moteur regarde dans les réclames des journaux spéciaux le nom des fabricants de carburateurs et achète au petit bonheur l'une ou l'autre marque, puis, sans préambule, ajuste ledit au tuyau d'admission, et teuf, teuf, en avant I

Mais les résultats au frein les connait-il ? Non ; peu de constructeurs freinent leurs moteurs, à plus forte raison le commençant se passe-t-il de cette petite expérience qui. l'instruirait mieux que tous les essais médiocres en côtes, où il faut monter à l'allure d'une limace. J'ai vu des constructeurs livrant des moteurs depuis des années, me dire : « Monsieur, mon moteur fait 6 chevaux. » Sur mon observation qu'un moteur à un seul cylindre devait en faire à peine moitié moins, avec ses dimensions intérieures d*alésages, le monsieur, rouge de colère, répondait qu'il en faisait même huit, à la grande avance d'allumage et quand on trouvait la meilleure carburation.

« Huit chevaux de bois, peut-être, mais pas vapeur, répondis-je. » Sur quoi, mon interlocuteur devenait cramoisi et donnait des signes évidents de commencement de congestion. Pour éviter les calculs et le travail d'une installation de frein, j'appuyais mon dire en me servant d'un simple morceau de chiffon que j'appuyais vigoureusement sur le volant en marche qui, après quelques tours, s'arrêtait net sous TefFort de la pression. Un moteur de 4 chevaux - vapeur seulement eut brûlé l'étoffe entre mes mains et se serait ri de mes efforts, si tant est qu'un volant en marche peut exécuter quelques grimaces.

Dans la 1'* Edition de cet ouvrage, j'ai démontré par des expériences à l'appui que le carburateur à barboltage donnait un rendement supérieur au pulvérisateur en même temps que la consommation était moins grande pour une même production de puissance.

J*ai repris depuis des expériences à ce sujet, mais pour obtenir les grandes surfaces d'évaporation nécessaires aux forts moteurs en usage à l'heure actuelle, il faut des récipients énormes, ce qui fait que Ton abandonne de îour en jour son emploi ; de plus, lorsque le carburateur à barbottage devient très grand Tinfluence des variations de température se fait sentir beaucoup plus le réglage de la carburation devient alors fort difficile.

Mais, néanmoins, pour les petits moteurs de force minime tels que ceux employés pour les bicyclettes, l'emploi du barbottage est préférable, car là, on est limité par le poids, et le réservoir à essence sert lui-même de

carburateur, ce qui évite un organe de plus ; ensuite on cherche à atteindre un maximum de puissance pour un poids de moteur très faible, le barbottage permet d'atteindre ce maximum.

Ce que, théoriquement, onpeutreprocheraupulvérisateur fonctionnant avec Tailumage électrique, c*est la lenteur de Tinstantanéité de l'explosion due premièrement au peu d'homogénéité du mélange, ensuite à la faible intensité de l'étincelle électrique.

Il est certain que si nous avions une étincelle électrique de 6 à 7 millimètres de longueur extra chaude, obtenue par arrachement et produite par une dynamo comme dans certains moteurs^ les résultats ne seraient pas les mêmes ; mais basons-nous sur une petite étincelle de 1 millimètre de longueur obtenue par des piles sèches: qu'arrive-t-il, si nous employons un carburateur à jet de liquide? les gouttes d'essence aspirées à l'intérieur du cylindre sont entraînées par une colonne d'air avec laquelle ces gouttelettes doivent se mélanger intimement par évaporation, mais si on songe qu'un moteur tournant à 2000 tours a 17 aspirations dans une seconde, peut-on supposer que cette pluie d'essence aspirée à chaque période de cycle se soit volatilisée assez brusquement pour créer un mélange intime d'air et de vapeurs d'essence ? cela est matériellement impossible, malgré la compression qui élève la température des gaz et les rend plus inflammables et malgré la chaleur propre du moteur qui contribue à les volatiliser brusquement. La 60* partie d'une seconde n'est pas appréciable pour le cerveau

humain^ peut-il y avoir volatilisation parfaite pendant ce laps de temps infime? le raisonnement le plus simple dira non. Donc, ce mélange n'aura pas la même force explosive que celle obtenue avec un gaz préparé à l'avance ; du reste, les essais au frein nous le démontrent clairement.

J'ai fait, il y a peu de temps, des essais sur un moteur de 3 chevaux muni, à tour de rôle, d'un barboltage et d'un pulvérisateur.

J'ai procédé à ces expériences avec le plus grand soin afin d'éviter les erreurs inévitables dues au manque de précision dans l'installation.

J'ai installé un barbotteur de moteur de 6 chevaux pour alimenter un 3 chevaux, je dois dire que les dimensions de la marmite calculée pour cette surface d'évaporation était plus tôt respectable.

Après tm grand nombre d'essais, j'obtins une moyenne de 3 chevaux 3/4.

J'adoptais ensuite le barbottage de 3 chevaux livré par la maison avec le moteur, je n'obtins que 2 chevaux 3/4.

Le pulvérisateur Longuemare me donna 3 chevaux.

Il est facile de se rendre compte de ces différences de puissance. L'énorme surface d'évaporation nécessaire a arriver au maximum de puissance n'était obtenue qu'en doublant, presque les dimensions du carburateur livré par le constructeur du moteur.

D'autre part, le pulvérisateur donnait un meilleur résultat que le carburateur à barbottage mal approprié à la force du moteur.

Sans parti pris pour Tun plus tôt que pour Tautre des genres de carburateurs, il est bon de démontrer certaines choses qui ne peuvent que jeter un peu de lumière sur ces sources de puissances encore peu connues et qu'un bon Concours de Carburateurs mettrait certainement en lumière.

Mais une chose qui mérite d'être signalée c'est celle-ci: j'ai expérimenté sur les mêmes moteurs un allumage d'intensité différente et j'ai obtenu des résultats tout à fait surprenants.

Alors que le barboltage ne donnait presque pas d augmentation de puissance, le pulvérisateur rattrapa amplement le quart de cheval qui lui manquait parce que l'allumage obtenu précédemment avec piles et bobines de 4 volts avait été porté à 8 volts avec bobine spéciale. Les fils de la bougie écartés de 6 millimètres donnaient une énorme étincelle qui augmentait l'instantanéité de l'explosion du gaz obtenu par pulvérisation augmentant ainsi la vitesse de régime du moteur.

La preuve en est dans l'allumage par tubes et tout simplement parce que la surface d'inflammation étant beaucoup de fois plus grande qu'avec notre petite étincelle de 1 millimètre, l'instantanéité de l'explosion en est augmentée dans d'énormes proportions. Mais cependant, direz-vous, le mélange n'est pas plus riche, pourquoi y a-t-il augmentation de force? Lorsque nous traitions précédemment des phénomènes de la carburation, nous avons parlé des effets atomiques de rinstanlanéité de l'explosion, c'est le cas de repren-

dre ici cette thèse : Tallumage se produisant sur une surface énorme par rapport à la faible étincelle électrique, provoque une volatilisation parfaite du mélange qui donne une instantanéité d'explosion beaucoup plus rapide que dans le cas d'allumage électrique où la volatilisation est très faible ; de plus, la paroi avoisinant le brûleur est élevée à une haute température, ce qui contribue beaucoup à la brusque inflammation du mélange. Mais, par contre, il se passe un phénomène étrange, c'est que le carburateur à barbottage s'accorde moins bien que le pulvérisateur avec l'allumage par tubes, il y a des irrégularités de marche à la moindre variation de carburation, il devient moins nerveux et les essais au frein démontrent clairement que ce n'est pas là le genre de carburation qu'il lui faut. La compression entre ici pour quelque chose dans l'explication de ce phénomène.

Les moteurs à allumage par tube marchent forcément avec une compression beaucoup moins forte que dans les moteurs à allumage électrique. Donc, le feu est mis par le tube incandescent à un gaz peu comprimé, ce qui diminue notablement la valeur de l'explosion. Si on veut augmenter cette compression, de manière à élever la température des gaz autant que dans les moteurs à allumage électrique, il sera absolument impossible de lancer le moteur qui brisera entre vos mains les manivelles avec lesquelles vous procéderez aux essais et pourrait vous blesser assez gravement. Une preuve évidente de l'utilité d'une forte compression pour les gaz

produits par barbottage, consiste en Texpérience suivante : € Il faut naturellement employer Tallumage par brûleurs. > Disposez le moteur à glissière sur un bâti, de manière à pouvoir, au moyen d'une vis quelconque, Tavancer dans la direction du piston : lançons le moteur avec la compression cherchée pour éviter jin fort coup de recul, et au fur et à mesure que vous augmentez la compression au moyen de la vis, le moteur va tourner de plus en plus vite, et donner de ce fait une puissance plus grande. Mais si le moteur s'arrête, il vous faudra le ramener à son point de départ, sans quoi il vous serait

impossible de le lancer, et cela parce que les gaz frais vont se trouver trop tôt en contact avec la surface incandescente du tube de platine, il faudra donc revenir au point cherché précédemment.

Le pulvérisateur demande une installation spéciale pour donner des résultats appréciables.

Il faut Tagencer le plus près possible du moteur et éviter les longues tubulures qui amènent de la condensalion dans les tuyaux. En effet, si les gouttelettes d'essence aspirées par le moteur ont un long chemin à parcourir avant d'arriver au cylindre, il arrivera sûrement que dans leur parcours elles laisseront aux parois du tube de-

venu froid par.suite de Taspiration, une grande partie du liquide dont elles sont formées ; la carburation variera à chaque instant par le fait même de cette condensation d'essence, et le moteur fonctionnera sans force et irrégur lièrement.

Si le pulvérisateur est installé tout contre le moteur, il arrive à prendre une certaine température par suite de son voisinage du moteur ; cette température ne fera que précipiter la volatilisation de Tessence qui arrivera au cylindre déjà préparé pour Texplosion. Un inventeur anglais a imaginé de brancher une dérivation de l'échappement contre un grillage de toiles métalliques disposé devant le canal d^aspiration, les gouttelettes d'essence venant du pulvérisateur pénètrent dans le cylindre à travers les toiles métalliques accompagnées par ce jet de gaz chauds qui, paraît-il, en précipitent énormément la volatilisation ; ce procédé a besoin d*étre vérifié pour permettre d'en affirmer la valeur, en tout cas il est assez curieux par lui-même et méritait d'être signalé.

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