Mélange Air/essence ou stoeichiometrique

Le Mélange (rapport) air/carburant:
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Riche vs Pauvre, pauvre = puissance mais quels sont les risques?

Quand nous parlons d'évolution moteur, nous parlons forcement de rapport stœchiométrique plus connu sous le nom de mélange air/essence (AFR).
Un réglage de l'AFR est critique pour les performances et la longévité du moteur et de ses composants. L'AFR définit le rapport entre la quantité d'air consommé par le moteur par rapport à la quantité de carburant.

Le réglage de l'AFR donne la bonne quantité d'air et de carburant pour produire un cycle de combustion. Pour les moteurs essence, le mélange air/essence est de 14.7:1, ce qui signifie qu'il y a 14,7 "partie" d'air à 1 "partie" du carburant. L'AFR stœchiométrique dépend du type de carburant, il est 6.4:1 à 14.5:1 pour un moteur diesel.

Donc, que signifie être riche ou pauvre? Plus l'AFR est inférieur à 14.7:1 moins il contient d'air, il est donc riche en carburant. Inversement, un nombre plus élevé AFR contient plus d'air et il est donc plus pauvre.

Exemples:
15.0:1 = Pauvre
14.7:1 = Stœchiométrique
13.0:1 = Riche

En général, lorsque le moteur à essence produit sa puissance maximale l'AFR légèrement riche. Toutefois, en pratique, il est maintenu entre 12:1 et 13:01 afin de maintenir une température des gaz raisonnable dans la chambre de combustion et pour tenir compte des écarts de qualité des carburants. Il s'agit d'un AFR réaliste à pleine charge sur un moteur atmosphérique, mais cela peut être dangereusement pauvre sur un moteur très développé.

sam

Mise en situation. Le mélange air-carburant est enflammé par la bougie grâce à son étincelle. Le mélange désormais à combustion augmente la pression dans le cylindre et aussi sa température, avec un pic à un moment "T" dans le processus de combustion.

Le turbocompresseur augmente la densité de l'air à cause d'un mélange dense. Le mélange plus dense augmente la pression maximale dans le cylindre, ce qui augmente la probabilité de cliquetis. La température de la combustion des gaz augmente aussi, ce qui augmente également la possibilités d'avoir du cliquetis. C'est pourquoi il est impératif de tourne avec un AFR plus riches sur un moteur poussé à pleine charge. Vous pourrez ainsi diminuer le risque de cliquetis, et aussi maintenir les températures dans la chambre de combustion contrôlées.

Il y a actuellement trois façons de réduire le cliquetis à pleine charge sur un moteur turbo-compressé: réduire la pression donc la température de fonctionnement du turbo et aussi la température de l'air qui se compresse, ajuster les AFR afin d'atteindre le meilleur réglage, et de retarder l'allumage. Ces trois paramètres doivent être optimisés ensemble pour donner le plus de fiabilité à votre montage. Vous pouvez aussi contrôler vos températures de combustion en installant un capteur EGT, qui contrôle donc les températures de gaz d'échappement au plus proche de votre culasse.

sam