Nos micromoteurs n’utilisent pas, sauf exception, l’essence de voiture, entre autre à cause du système d’allumage différent et aussi parce que le carburant en modélisme doit assurer la fonction de lubrification, ce qui impose d’y ajouter de l’huile en proportion non négligeable. On utilise typiquement deux types d’huile :

• L’huile de ricin. C’est une huile végétale très performante qui résiste à très haute température. Malheureusement elle a tendance à s’oxyder avec le temps et forme une gomme difficile à éliminer, mais qui protège de la corrosion.
• L’huile 2T synthétique. Cette huile a la particularité d’être miscible avec le carburant. Elle est moins chère que l’huile de ricin, plus stable dans le temps et ne forme pas de gomme, ce qui lui permet dans certaines conditions de remplacer partiellement ou totalement l’huile de ricin.

La composition typique des carburants est donnée ci-après pour information seulement car il est préférable d’utiliser un mélange du commerce réputé plutôt que de faire son mélange soi-même. Ceci à cause de la difficulté à trouver certains composants et à cause de la toxicité de certains d’entre eux, en particulier du méthanol et de l’amyl-nitrate (utilisé dans certains carburants américains pour autoallumage).

Moteurs à bougies à incandescence :

Les carburants pour moteurs Glow Plug utilisent les ingrédients suivants :

• Huile : il s’agit en général d’un mélange d’huile de ricin et d’huile de synthèse. Utiliser moins de 50 % d’huile de ricin est déconseillé car le méthanol du mélange est très hygrophile et la protection anti-corrosion de l’huile de ricin très importante. La proportion typique d’huile dans le carburant est de 20 %, mais les moteurs 4T peuvent parfois se contenter de 15 % alors que des moteurs très poussés peuvent exiger 25 %.
• Nitrométhane : la composition chimique brute CH3NO2 du nitrométhane montre que ce composé apporte de l’oxygène. Il s’agit donc d’un dopant qui permet d’augmenter la quantité de gaz de combustion produit et donc accroître la puissance du moteur. La quantité normale de nitrométhane va de 5 % à 15 % en fonction des performances désirées. Certains moteurs, notamment ceux fabriqués dans les pays d’Europe de l’est sont prévus pour fonctionner sans nitrométhane ; ils ont un taux de compression plus élevé à cet effet. A l’inverse, certains moteurs d’hélicoptère ou très poussés peuvent accepter jusqu’à 30 % de nitrométhane ; attention toutefois au stress imposé au moteur à partir de 20 % de nitrométhane, car tous les moteurs ne le supportent pas. Le nitrométhane est en général interdit en compétition. L’usage de 5 % de nitrométhane dans le carburant de base (hors compétition) tient au fait que cette proportion de nitrométhane rend le réglage de la carburation moins critique et permet un ralenti plus lent et plus stable.
• Méthanol : carburant proprement dit. Ce composé est très hygrophile, c'est-à-dire qu’il absorbe spontanément l’humidité de l’air. Il faut toujours bien refermer le bidon de carburant et l’ouvrir le moins possible. Une pompe à carburant à demeure sur le bidon permet de limiter significativement le contact du méthanol avec l’air extérieur et donc sa propension à absorber de l’humidité.
• Anticorrosion : de nombreux carburants contiennent un additif anti-corrosion en faible quantité pour améliorer la protection apportée par l’huile de ricin.
• Fongicide : l’addition d’un fongicide est parfois utilisé pour éviter le développement d’algues avec le temps.

Moteurs à bougies à étincelles

Les moteurs à bougies à étincelles sont en général de gros moteurs (25 cm3 et plus) et se content de beaucoup moins d’huile. La composition typique est la suivante :

• Huile : on utilise en général 2,5 % à 5 % d’huile de synthèse de bonne qualité, l’utilisation d’huile de ricin étant inutile.
• Essence : le sans plomb 95 sans ajout d’éthanol (éviter le E10) constitue les reste du mélange.

Moteurs à autoallumage

Les moteurs à autoallumage utilisent un carburant à trois ou quatre composants :

• Huile : pour la lubrification et l’étanchéité entre le piston et le cylindre. L’huile préférée est l’huile de ricin pour ses propriétés anti-corrosion, mais on peut parfaitement utiliser un mélange d’huile synthétique et d’huile de ricin. La proportion idéale d’huile dans le mélange est de 25 %.
• Pétrole : carburant proprement dit, il peut être remplacé par du gasoil (qui brûle toutefois moins proprement) ou du kérosène. La proportion utilisée idéale est de 43 %.
• Ether : destiné à diminuer la température de la détonation (et donc le taux de compression nécessaire) et à rendre miscible l’huile dans le pétrole. La proportion idéale est de 30 %.
• Iso-propyl nitrate : destiné à permettre de diminuer un peu le taux de compression nécessaire à la détonation, et donc à augmenter la durée de vie des moteurs. La proportion doit être de 2 %, mais comme c’est un composant difficile à approvisionner, on pourra éventuellement s’en passer et utiliser un peu plus de pétrole.

Comme le pétrole est beaucoup plus énergétique que l’alcool méthylique des moteurs à Glow Plug, la consommation est bien moindre, ce qui permet d’utiliser un réservoir plus petit. L’inconvénient de ce carburant est l’odeur d’éther qui incommode certains.

D’une façon générale concernant les carburants on peut distinguer deux cas :

• Utilisation de méthanol dont l’énergie de combustion est de 19.7 MJ/kg et le rapport stoechiométrique est de 6.42:1.
• Utilisation de pétrole ou d’essence dont l’énergie de combustion est de 44,5 MJ/kg et le rapport stoechiométrique est de 14,7:1.

Donc avec le méthanol il faudra 14,7 / 6.42 = 2,29 fois plus de carburant, ce qui peut poser des problèmes si on adapte un moteur initialement à essence au méthanol car il faut que le carburateur puisse délivrer le carburant supplémentaire. En revanche, l’énergie par explosion avec du méthanol sera 2,29 * 19,7 / 44,5 = 1,01 fois plus élevée, donc équivalente. L’usage du méthanol devient finalement avantageux du point de vue puissance grâce à l’addition de nitrométhane. Le léger gain en passant du méthanol (sans nitrométhane) au pétrole (avec autoallumage) s’explique par le meilleur rendement du moteur dans le second cas lié à un taux de compression plus élevé.

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© 19/07/2016 - Dernière modification : 20/07/2016 - F4CVM / Pascal & Killian