LEUR INFLUENCE SUR LA VALEUR EXPLOSIVE DE LA CYLINDRÉE

Quand on réfléchit bien à tous les phénomènes produits par la formation et la combustion des gaz, phéno-

mènes qui influent les uns sur les autres et se succèdent avec une rapidité vertigineuse, on conçoit parfaitement que le fonctionnement des organes d'évacuation doit se faire avec une précision mathématique. C'est cette soupape d'échappement qui est l'àme du moteur, c'est ordinairement celle qu'on dédaigne le plus : « Bast, se dit le chauffeur ou le constructeur novice, puisque j'entends l'échappement c'est qu'il marche bien. » Tous ceux qui liront cet ouvrage seront amenés par tous les arguments qui précèdent ou qui suivent, à être convaincus que l'échappement est, comme nous le disons, l'àme du moteur. Il est la force si l'avance à l'échappement a été calculée dans les proportions voulues, il est la régularité si la fermeture a lieu avec précision au point théorique, il facilite l'admission si cette soupape a un diamètre bien approprié au diamètre et à la course du moteur ; il nuit à l'aspiration si la fermeture a lieu un peu trop tôt ou trop tard. L'échappement est le maître incontestable du moteur, il règne en despote sur tout l'organisme, si je puis m'exprimer ainsi, il influe sur tout: sur l'allumage, sur l'aspiration, sur la carburation, même sur la compression ; il rend le moteurfaiblard, Tasphyxie par la trop grande quantité de gaz brûlés, rend de ce fait^ l'allumage défectueux et la cylindrée impuissante. Ces gaz brûlés, nécessaires au fonctionnement de l'allumage par tubes, sont aussi nuisibles qu'utiles si la quantité restant dans le cylindre est par trop grande. Examinons ensemble les causes pour lesquelles les gaz brûlés ne peuvent s'évacuer avec facilité.

Cette asphyxie du moteur peut provenir de 5 cas différents:

V Le diamètre trop faible de la soupape d'évacuation ; 2o La fermeture prématurée de cette soupape ; 3"" Une avance à Téchappement mal calculée ; 4® Une levée d'échappement insuffisante ; 5o La fermeture tardive de l'échappement.

Voyons d'abord le premier cas. Si le diamètre de la soupape d'évacuation n'est pas en rapport avec le volume de la cylindrée, il arrivera fatalement que les gaz provenant de la combustion ne pourront trouver passage par l'ouverture trop étroite et resteront en grande partie dans le cylindre, ils vont tout d'abord créer une résistance pendant la course dite d'échappement, ils occuperont une bonne partie du cylindre, et Tadmissiondes gaz frais ne se produira que partiellement au détriment de la valeur explosive de la cylindrée.

Le deuxième cas peut se produire sur un moteur bien conditionné comme diamètre de soupape, mais dont le déréglage de l'échappement s'est produit soit par suite de l'usure des organes de transmission du culbuteur, soit par suite d'un remontage défectueux de l'engrenage intermédiaire qui serait en avance d'une dent par exemple. Ce cas, quoique différent du premier, crée absolument les mêmes inconvénients, la soupape se refermant prématurément avant l'arrivée du piston au bout de sa course, va retenir prisonniers les gaz brûlés qui auraient eu encore le temps d'être expulsés : une résistance se

fera sentir prenant un peu de la force du moteur, et, comme dans le cas précédent, le cylindre ne sera que partiellement purgé de ses gaz brûlés, de sorte que Tadmission en sera diminuée d'autant et la valeur explosive de la cylindrée réduite également.

Mais, objecterez-vous, si l'engrenage intermédiaire est en avance d'une dent, il y aura avance à la fermeture de l'échappement, mais il y aura aussi avance à Touverture, de sorte que ce que nous perdons d'un côté nous le regagnons de I autre.

Ici, encore, vous êtes dans l'erreur : premièrement, ce mauvais remontage de l'engrenage intermédiaire amène une perturbation dans la distribution de l'allumage qui va se trouver aussi à l'avance et ne vous ménagera pas les coups de recul quand vous lancerez le moteur, si c'est l'allumage électrique, ensuite l'avance à l'ouverture a été certainement calculée par votre constructeur pour donner le meilleur rendement ; si vous augmentez encore cette avance, vous diminuez l'efTet de la période motrice, et ensuite vous créez une résistance à la fin de la période d'échappement, ce qui n'est pa^ fait pour rendre votre moteur bien nerveux. Comme nous l'avons vu dans les chapitres précédents, le piston, dans sa course vertigineuse, parcourt la période d'échappement en beaucoup moins de temps que les gaz en combustion ne mettent à s'échapper, de sorte qu'il les pousse pour ainsi dire avant lui. Eh bien, admettez que la porte se ferme lorsqu'il est encore en pleine action contre ces gaz, il va les comprimer au fond du cylindre

et va de ce fait avoir à vaincre une résistance qui lui enlèvera une bonne partie de sa force.

Le troisième cas offre les mêmes inconvénients que les deux premiers : l'avance à Téchappement étant trop faible ou nulle, il reste des gaz brûlés en trop grande quantité, ils occupent une bonne partie de la chambre d'explosion, alors que dans cette chambre, il devrait y avoir le vide presque complet, ce qui facilite énormément le travail de l'admission.

Le quatrième cas est un dérivatif des précédents, une levée insuffisante de la soupape crée une résistance, le moteur ne s'emballe pas : !<> à cause de la résistance causée par rinsuffisance d'évacuation ; 2^ parce qu'il est asphyxié par les gaz brûlés qui forment la moitié de la cylindrée explosive, et de ce fait, le moteur perd la moitié de sa force.

Le cinquième cas, quoique ne paraissant pas aussi nuisible que les autres, l'est à peu près autant, il amène également une perturbation dans l'admission.

Si la soupape d'évacuation ferme trop tard, c'est-à-dire après le point mort, que se produit-il? La soupape d'admission commence à ouvrir immédiatement après le passage du point mort théorique, c'est-à-dire à l'instant précis où le piston, qui vient de parcourir la période d'échappement, commence la période d'aspiration. L'échappement reste ouvert pendant le commencement de cette course, le piston va aspirer par cette soupape ouverte, une certaine quantité de gaz encore en combustion, l'admission va commencer ea retard et lorsque

^ noies gaz frais vont se mélanger à ces gaz ayant encore une haute température, ils vont s enflammer et une explosion ou crachement va se produire dans le carburateur.

La raison de cette explosion est bien simple : les gaz frais s'enflamment au contact des gaz encore en ignition qui viennent de réapparaître par suite d'une aspiration anormale de Téchappement, et comme la soupape d'admission est ouverte au moment où cette explosion se produit, il est tout naturel que l'inflammation gagne le tuyau d'admission et enflamme tout le gaz qu'il contient; cette flamme est arrêtée au passage par les toiles métalliques décrites aux chapitres précédents, mais néanmoins l'explosion a sa répercussion dans le carburateur même, par suite du déplacement des gaz, lesquels sont refoulés avec force, dans le récipient qui leur donne naissance.

Si les toiles métalliques n'étaient interposées entre le moteur et le carburateur, celui-ci prendrait feu inévitablement; en prenant cette précaution, il n'y a absolument aucun danger.

Mais cette fermeture tardive de l'échappement, tout en ayant pour conséquence d'affaiblir énormément le moteur, oflre encore un autre inconvénient : c'est la difficulté que l'on éprouve pour le lancer.

En effet, lorsqu'on commence, au moyen de la manivelle, la période d'aspiration, les deux soupapes entrent en fonction : 1® V échappement qui laisse entrer de Vair pur pendant tout le temps qujl va rester ouvert; 2® faspiraiion qui ne s'ouvre que quand l'échappement

est complètement retombé sur son siège, parce qu'elle a un ressort qui la maintient en place, tandis que Téchappement est maintenu ouvert par la butée du culbuteur; on conçoit que la cylindrée n'est composée que d'une trop faible partie de gaz pour exploser dès les premiers tours, il faut tourner jusqu'à ce que la canalisation de l'échappement soit emplie par les gaz frais. Pendant Taspiration, ces gaz frais vont remonter et se mélanger à ceux fournis par l'admission et seront alors en assez grande quantité pour s'enflammer facilement.

Ainsi donc, constructeurs, chauffeurs, voyez Téchap-

pement, c'est de sa fermeture rigoureusement exacte au point théorique que dépendent la régularité et la puissance du moteur.

Il est une chose certaine et dont on peut se rendre compte facilement, c'est Timportance de l'intensité de l'allumage comme agent de force rendue au moteur.

Un allumage électrique puissant rendra le moteur puissant ;. s'il est faible, même sans ratés, le moteur diminuera sensiblement de force. Il est facile de s'en rendre compte en employant des accumulateurs puissants et en écartant un peu plus que de coutume les fils de la bougie. Si nous faisons un essai au frein, nous trouverons des

ilifférences de force variant de 10 à 15 ou 20 kilograminètres et même plus suivant la taille du moteur.

Du reste, Tallumage par brûleurs, que nous décrivons plus loin, va nous donner une preuve évidente de Timportance capitale à attacher à Tintensité de Tallumage. Ce qui donne de bons résultats avec un petit cylindre en donne de médiocres avec un gros : ainsi 4 piles sèches en bon état feront parfaitement Taffaire pour un petit moteur de tricycle de 60 à 70 millimètres d'alésage, mais pour un moteur de 90 à 100 ou 120 millimètres il faut employer de forts accumulateurs.

En lisant au chapitre précédent les effets de Tinstantanéité de Texplosion, vous avez compris pourquoi à une forte cylindrée il faut un allumage très intensif, et ce, parce que Tinstantanéité de l'explosion est bien plus lente dans un grand volume de gaz que dans un petit, et dans le cas qui nous occupe, la vitesse du moteur, conséquemment sa force, en est considérablement diminuée.

Nous avons fait une expérience concluante et très curieuse sur la force rendue au moteur par l'inteasité de rallumage, voici en quoi elle consistait :

Au lieu d'accumulateurs, nous avons branché sur les deux fils de la bobine une magnéto système Houpled (fig. 53], enfermée dans une peiité boite et munie d*une manivelle.

Une personne se mit à tourner cette petite manivelle pour donner le courant nécessaire à Tallumage, le mo-

leur fut lancé au retard d'allumage et accusait à vide 850 tours.

Puis, tout d'un coup, sans cause apparente, le moteur se mit à s'emballer furieusement; l'un de nous se précipita sur la manette d'avance de l'allumage qu'il croyait s'être déplacée seule, mais rien n'avait bougé, elle était toujours au cran retard.

Fig.53 Modèle spécial pour voitures

Nous eûmes vite l'explication de ce phénomène : la personne qui entretenait le courant électrique en tournant la magnéto à petite allure s'était soudain mise à tourner très rapidement et le moteur suivait la vitesse imprimée à la dynamo-magnéto, plus l'on tournait vite

plus le moteur allait vite; si on ralentissait, le moteur ralentissait également, non pas qu'il eut des ratés, Tétincelle arrivait bien régulièrement entre les pointes de la bougie, mais elle arrivait plus ou moins intensive et donnait de par sa chaleur propre des difTérences d'instantanéité d'explosion correspondantes à des différences de vitesse.

Nous avons repris, depuis, ces expériences avec essais au frein. Eh bien ! nous avons trouvé, à la vitesse correspondante à un voltage d'accumulateurs et à celle donnée par la dynamo-magnéto lancée à toute vitesse, des différences allant de 15 à 25 kilogrammètres.

On voit par cette expérience que l'intensité de l'allumage est un fait capital, qu'il ne suffit pas d'avoir une étincelle quelconque pour allumer le gaz, il faut une étincelle extra chaude ayant de la surface ; plus grande et plus chaude elle sera, plus elle nous donnera des combustions extra rapides, nous rendant de la vitesse, ce qui veut dire de la force.