1) Pourquoi un carbu ?
Le carburateur n'a comme fonction que de fournir
au cylindre un melange air-essence dans une proportion constante adequate
a la combustion, dans toutes les conditions d'operation du moteur. Ce rapport
air:essence s'appelle le rapport stochiometrique, et il est d'environ 15:1
(en fonction du poids); il faut donc environ 15 kg d'air pour bruler 1 kg
d'essence.
2) Pertinence du rapport stochiometrique
En pratique, qu'est-ce qu'il faut en savoir? Si
ce rapport est reduit (disons, 14:1) on dit que le melange est riche: le
moteur ratatouille, la consommation d'essence est plus elevee, il peut y
avoir de la fumee noire a l'echappement, et les bougies peuvent s'encrasser.
Eventuellememnt le moteur sera abime par le melange trop riche qui lavera
des parois du cylindre la fine couche d'huile necessaire pour eviter l'usure
causee par le raclage des segments sur le cylindre. Le remede quand le melange
est riche c'est de l'apauvrir.
Si
le rapport est augmente (disons 16:1), on dit que le melange est pauvre:
le moteur manque de puissance (on dirait qu'il y a un vent de face alors
que ce n'est pas le cas, ou a l'extreme on dirait carrement que la moto
est retenue par un elastique geant!). La consommation d'essence sera peut
etre moindre, mais ce qui va vraiment frapper c'est que le moteur surchauffe
et fait probablement des explosions quand on retrograde. Eventuellement,
le moteur sera endommage quand le melange trop pauvre aura cause une telle
surchauffe que le piston sera troue et/ou le moteur saisira (segments/piston
tellement gonfles par la chaleur qu'ils enlevent toute la couche d'huile
de la paroi du cylindre, avec les consequences qu'on peut imaginer). Le
remede est d'enrichir le melange.
3) Ah, mais ca se corse !
Bin, oui, parce que les moteurs de vehicules (contrairement
aux moteurs stationnaires comme ceux d'une centrale thermique par exemple)
doivent fonctionner dans une grande variete de conditions : quand ils sont
froids, en acceleration/deceleration, au ralenti ou a grande vitesse, quand
il fait chaud ou froid, quand ils sont bien secoues (motocross) ou penches
(ex. en virage etc.) etc etc.
Qu'est-ce
que ca veut dire? Que le carburateur devra compenser pour ces differences
de conditions en utilisant differents systemes comme le starter (ca vous
dit quelque chose??:)))), des circuits pour le ralenti, les regimes moyens
et les hauts regimes, possiblement des pompes d'acceleration pour les ouvertures
subites de gaz, quelques fois des circuits enrichisseurs pour les coupures
de gaz subites etc. La Suzuki RE5 (moteur a piston rotatif) exigeait un
carbu a 7 systemes separes !
En
pratique, puisque le carbu utilise des systemes differents pour traiter
des conditions specifiques, il est important de bien identifier quel circuit
fait defaut quand on commence a jouer dans la carburation. Et puisque chaque
circuit, meme distinct, a quand meme une influence sur l'operation des autres.
meme si on "repare" un probleme de carbu la ou il s'etait manifeste
au debut, il est possible que cela affecte le reste de la carburation et
alors la on commence le jeu de domino...
4) Identification des differents circuits
Le carbu simple a une cuve avec flotteur, une chambre
de melange, un gicleur et un systeme de controle des gaz.
a) Cuve et flotteur
L'essence passe dans la cuve (generalement par
simple gravite, descendant du resevoir, mais quelques fois par l'entremise
d'une pompe), la cuve n'etant qu'un contenant ou le niveau d'essence est
maintenu constant par un flotteur. C'est le meme principe que la cuve d'une
toilette ! Il y a un recipient, et dans le recipient il y a une tige qui
agit comme levier : a un bout il y a un flotteur et la tige agit sur un
bouchon. Quand l'essence entre dans la cuve le flotteur monte ; la hauteur
du flotteur est ajustee pour que la bouchon d'admission se ferme quand l'essence
atteint le niveau desire.
De
quoi ca a l'air dans une moto? Sous le corps du carbu il y a un bol maintenu
par des vis. Ce bol se detache du carbu (attention au joint) et revele un
flotteur soit en cuivre soit en plastique. Ce flotteur est au bout d'une
piece plate dont l'autre extremite pivote autour d'un ...pivot ! Entre le
flotteur et le pivot il y a une petite fourche dans laquelle s'enclanche
un "float valve" (desole, le vocabulaire technique francais manque;
ca a l'air d'une toute petite fleche dont le bout est en neoprene mou) qui
sert de bouchon pour la durite d'entree d'essence provenant du reservoir.
Qu'est ce qui peut deconner dans ce systeme super simple ? La flotte doit
etre bien ajustee (la hauteur desiree sera indiquee au manuel d'instructions...)
Cette hauteur est critique, et l'ajustement se fait au demi millimetre !
En effet, le niveau d'essence dans la
cuve affecte directement l'operation des differents gicleurs, qui "sucent"
l'essence de cette cuve. En pratique, si le melange est trop riche ou pauvre
sur toute la gamme d'operation du moteur, il se peut bien que le niveau
du flotteur soit mal ajuste. L'ajustement se fait en pliant delicatement
la petite fourchette de cuivre qui tient le "float valve". Autre
probleme: admission d'essence bloquee (voir le robinet d'essence, les passages
d'admission au carbu, ou s'il y a des cochoneries dans l'orifice ("seat")
bouche par le "float valve". Aussi : verifier qu'il n'y a pas
de trou dans le flotteur ce qui causerait le flotteur a caler au fond de
la cuve et donc ne jamais fermer l'admission) ; s'assurer que la partie
en neoprene au bout du "float valve" soit bien pointue (s'il y
a une coche dedans, le bouchon ne fermera pas l'ouverture).
b) La chambre de melange
Il s'agit simplement de la partie du carbu allant
du boisseau au cylindre: l'air aspire par le cylindre est melange a l'essence
introduite par les gicleurs et ce melange est "suce" dans le cylindre
par le vacuum cause par la descente du piston. Il n'y a pas grand chose
qui peut deconner ici.
c) Les gicleurs
Les gicleurs determinent le montant d'essence qui
sera fourni au melange.
i) Le ralenti
Il y a un gicleur pour le circuit de ralenti, qui
controle le montant d'essence allant du ralenti jusqu'au premier quart d'ouverture
du boisseau ; ce gicleur n'est qu'un trou ou groupe de trous de grandeur
specifique machines dans une vis de bronze vissee dans le corps du carbu
(accessible en enlevant la cuve: le gicleur de ralenti et le gicleur principal
sont visses dans le corps du carbu, sous le flotteur).
La grandeur des trous est cruciale : si ces
trous sont trop gros (par exemple, un "mecano" les a bien "ramones"
avec un outil qui les a agrandis meme d'un poil, ou bien c'est simplement
la mauvaise grandeur de gicleur), le melange sera trop riche du ralenti
au 1/4: il faudra rarement activer le starter, l'echappement emet de la
fumee noire quand on retrograde, il y a une forte odeur d'hydrocarbures
non-brules quand on est au ralenti, et la condition s'empire plus le moteur
est chaud.
Au ralenti, le gicleur
controle donc l'entree d'essence. L'entree d'air peut etre controlee soit
par une vis d'air ajustable, soit par une "vis d'air" fixe. Si
la vis d'air est ajustable, l'ajustement se fera de la facon suivante: primo,
s'assurer que la moto est bien rechauffee et le moteur en bonne condition
(genre, ne pas essayer d'ajuster la carburation si les gicleurs sont sales,
le moteur a besoin de bougies neuves, d'un ajustement de soupapes etc; l'ajustement
de la carburation est toujours la derniere partie de l'entretien de la moto).
Bien noter la position de depart de la vis d'air, tel qu'indique ci-dessus,
et bien la garder en tete pour pouvoir y retourner si besoin.
Laisser tourner le moteur au ralenti,
et lentement serrer la vis d'air en notant le nombre de tours et le regime
moteur.
Est-ce que le regime
moteur monte ? C'est bon signe ! Est-ce qu'il descend ? Tourner de l'autre
cote. Chose bizarre, le moteur prefere un melange ideal (!) et le montre
en prenant des tours au fur et a mesure que la puissance monte.
Le but est donc d'ajuster la vis d'air
au point ou le regime est au plus eleve. Ensuite, rajuster le ralenti au
bon niveau et le tour est joue! S'il s'avere que le regime le plus eleve
est a un point ou la vis est presque completement butee contre son siege
(pas tres bon pour le ressort, qui est alors presque completement comprime)
ou au contraire, que la vis est presqu'en train de tomber tellement elle
est sortie (le ressort ne peut plus l'empecher de se desserer), cela indiquera
qu'il faudrait soit verifier les gicleurs (sales? mauvaise grandeur?) soit
les changer.
Idealement, le
gicleur devrait etre de la grandeur appropriee pour qu'une vis d'air bien
ajustee ne soit pas a ces extremes d'ajustement (je crois que la moyenne
d'ajustement se situe entre 1 et 2 tours sortie, mais il faut vraiment verifier
le manuel d'instruction).
ii) Regimes moyens
Le systeme de regimes moyens est different : il
est controle par le boisseau et l'aiguille. Le boisseau c'est la bebelle
cylindrique, ou platte etc qui remplit la partie verticale du carbu, et
qui monte ou descend quand on joue avec les gaz.
Dans un carbu traditionnel le boisseau est accroche directement
au cable d'accelerateur : on tourne la poignee, meme si le moteur ne fonctionne
pas, et le boisseau monte et descend. C'est le systeme encore utilise sur
les motos de course: il est tres facile d'identifier les problemes et d'ajuster
la carburation avec ce genre de carbu, parce qu'on sait quel systeme deconne
en regardant simplement la position de la poignee des gaz : de 0 a 1/4,
c'est le ralenti etc.
Sur les
motos de route modernes, le mouvement du boisseau est generalement controle
par le vaccuum cree par le moteur lui-meme : plus le moteur "suce",
plus le boisseau monte (le vacuum cree par l'admission agit sur un diaphragme
situe sur le dessus du carbu). L'avantage est que le moteur ne recoit que
le melange qu'il peut bruler, ce qui minimise la pollution ; le desavantage
c'est que c'est tres difficile d'identifier le systeme qui deconne, parce
que c'est le vacuum qui determine la hauteur du boisseau et donc quel systeme
est utilise, et non pas la position de la poignee d'accelerateur.
Le boisseau n'est pas simplement un piston.
Le boisseau est situe en plein dans le flot d'air entre le filtre a air
et le cylindre, et contole donc le montant d'air qui sera fourni au cylindre.
Evidemment, plus le boisseau monte, plus il y a d'air admis, mais comment
cela controle-t-il le montant d'essence sucee avec cet air ?
Il y a une grande aiguille accrochee au
boisseau, et cette aiguille monte et descend avec le boisseau et en faisant
cela l'aiguille ferme ou ouvre un gicleur loge juste en dessus du boisseau.
L'aiguille elle-meme est fuselee, et l'angle de la pointe determine comment
vite le gicleur est ouvert et ferme quand l'aiguille monte et descend. De
plus, l'aiguille peut etre montee ou descendue par rapport au boisseau,
ce qui enrichi (si elle est montee) ou apauvri (si elle est descendue) le
melange sur toute la gamme d'operation de ce systeme (de 1/4 a 3/4 des gaz).
De plus, pour compliquer les choses, le
boisseau lui-meme n'est pas un cylindre parfait: la partie qui fait face
au filtre est coupee en biseau, et cela determine la vitesse d'ouverture
du passage de l'air quand le boisseau monte.
Ce circuit est celui qui est le plus difficile a ajuster,
a cause du nombre de variables impliquees : la forme du boisseau, la hauteur
de l'aiguille dans le boisseau, la forme du fuseau de l'aiguille, la grosseur
du gicleur de cette aiguille, le fonctionnement du diaphragme. De plus,
c'est sans doute le circuit le plus utilise, car il controle le fonctionnement
du moteur dans la gamme d'operation la plus courante.
Qu'est ce qui peut avoir besoin d'etre ajuste? Je recommande
fortement qu'on ne joue pas avec la forme de l'aiguille ou du boisseau a
moins d'avoir
a) beaucoup de
temps et beaucoup d'argent, ou
b)
d'etre expert en la matiere.
Les
boisseaux et les aiguilles coutent tres cher, il en faut quatre a la fois
pour une quatre cylindres, et il y a presqu'une infinite de varations disponibles.
Le tripotage devrait se limiter a monter et descendre l'aiguille dans le
boisseau. Le diaphragme peut aussi faire defaut (avec l'age, le materiel
se deteriore) ce qui rendra la carburation imprevisible. ATTENTION : le
diaphragme est tres delicat et aisement dechire quant on enleve le dessus
du carbu, surtout sur les vieilles motos.
iii) Regimes eleves
Le melange aux regimes eleves est controle par
le gicleur principal. "Haut regimes" ici veut dire quand le boisseau
est pratiquement completement monte et donc ne bloque ni l'entree d'air
ni le gicleur de l'aiguille. L'air s'engrouffe donc sans restriction, creant
une grande pression d'air et "sucant" l'essence directement de
la cuve ; le debit est controlle par la grosseur du gicleur principal (qui
est aussi une vis de bronze percee d'un trou, vissee au plafond de la cuve,
pres du gicleur de ralenti).
La
grosseur du trou determine le montant d'essence admis au melange a haut
regimes (3/4 a plein gaz). Quest-ce qui peut avoir besoin d'ajustement ici
? Le gicleur peut etre de la mauvaise grandeur (soit encrasse, ce qui diminue
l'ouverture, soit trop grand). Comme mentionne auparavant, si la hauteur
du flotteur n'est pas bien ajustee, ceci aura un effet direct sur la carburation
a haut regimes.
En passant,
un mot sur la proprete des gicleurs. TOUTE salete dans ces gicleurs aura
pour effet de nuire a la carburation. Ceci inclut le vernis cause par l'essence
avec le temps. Il est necessaire d'utiliser du nettoyant special pour enlever
tout vernis dans les gicleurs, dans la cuve, sur le flotteur et le "float
valve". Les gicleurs eux-memes ne sont pas ajustables donc on dessere,
on enleve, on souffle le nettoyant dedans et on les remet. Cependant les
vis d'air et de ralenti elles sont ajustables, donc on mesure leur ajustement
(bien noter combien de tours pour les appuyer contre leurs sieges sans les
forcer, et les remettre a cet ajustement quand on les installe ; ensuite
perfectionner l'ajustement en utilisant l'ajustement initial comme point
de depart).
d) Controle des gaz
Il s'agit de la poignee d'accelerateur, qui agira
directement (par cable) ou indirectement (par vacuum) sur le boisseau.
5) Le starter
Ah ! On retourne au point de depart. Le starter
est un systeme qui permet au moteur de fonctionner quand il est froid. Un
moteur de permet pas de bien atomiser l'essence, donc le rapport stochiometrique
(vous vous rappelez...) est debalance : comme l'essence se condense en gouttelettes
sur les parois d'un cylindre froid, elle ne se melange pas bien dans la
chambre de combustion ce qui cree un melange beaucoup trop pauvre pour la
combustion.
Il faut donc enrichir
le melange. Comment on fait ca ? Bin, soit on y ajoute plus d'essence (systeme
d'enrichisseur des gaz), soit on restreint l'entree de l'air (systeme de
papillon dans l'entree d'air, par exemple). Ceci permettra au moteur de
demarrer et d'atteindre une temperature de fonctionnement suffisante pour
ne plus utiliser le starter.
Il
y a un debat sur le montant de starter a utiliser, et pour combien de temps.
D'apres ce que j'ai pu voir des articles a ce sujet, il convient d'utiliser
le starter jusqu'a ce que le moteur puisse tourner lui-meme au ralenti sans
starter. On le met donc a fond au depart, puis on coupe graduellement.
Il est nocif d'utiliser le starter trop
longtemps (voir discussion plus haut sur les perils d'un melange trop riche).
Mais il est aussi nocif d'essayer de forcer le moteur a tourner sans starter
quand il est froid (voir discussion plus haut sur les perils d'un melange
trop pauvre, sans compter que pour que le moteur ne cale pas il faudra en
plus le faire rouler tres vite alors qu'il est froid, que la circulation
d'huile est donc marginale etc.).
Il
est interessant de noter que le starter, comme le niveau du flotteur, affectera
toute la gamme de carburation. Donc si le moteur semble rouler trop riche
a tous les regimes, verifier l'ajustement du starter (faut-il ajuster un
cable ? lubrifier la tringlerie ?) ou des systemes controles par le starter:
y a-t-il trop d'essence qui entre dans le melange (flotteur trop haut, flotteur
perce, "float valve" sale qui ne scelle pas bien) ou l'entree
d'air est-elle bloquee (filtre sale? enlevons-le : ca marche mieux? bingo!,
Ou encore, mon petit chiffon que je garde sous la selle pour nettoyer ma
moto bloque-t-il l'entree du boitier etc).
Si
le moteur semble etre trop pauvre a tout regime, mais on n'en est pas certain,
faire le test simple suivant : est-ce que ca marche mieux quand on met un
peu de starter ou quand on bloque un peu l'entree d'air ? Si oui, verifier
le niveau du flotteur, il est probablement trop bas ; verifier que les pipes
d'admission du boitier du filtre au carbu, ou encore pire du carbu au cylindre,
ne sont pas trouees, craquees, ou mal installees tel que de l'air non controle
entre dans le systeme.
Pour
verifier si les pipes sont craquees ou trouees, vaporiser de l'huile dessus
(genre WD-40 etc.) pendant que le moteur tourne au ralenti: si le regime
monte ou descend, bad news: vaporiser de l'huile sur l'exterieur des carbus
et des pipes d'admission ne devrait pas affecter la carburation!!! Bon je
m'emballe. J'arrete et si vous voulez en savoir plus long sur ce sujet dites-le!
Jacques
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