Un moteur à explosion ne fonctionne correctement qui si son mélange air/carburant est proche de la stœchiométrie, c'est-à-dire qu’il y a juste assez d’oxygène pour brûler tout le carburant. Un mélange riche (avec excès de carburant) diminue la température de combustion à cause de l’évaporation du combustible en excès, tandis qu’un mélange pauvre à tendance à provoquer une surchauffe. Lorsqu’on s’écarte de plus de 20 % du mélange stœchiométrique, le moteur a tendance à cafouiller puis à caler.

Le carburateur est donc la pour permettre de régler la quantité d’air frais entrant tout en ajoutant la bonne proportion de carburant. Le fonctionnement d’un carburateur simplifié (voir figure 17) est simple :

• Le boisseau (cylindre percé 4) permet d’obstruer plus ou moins l’entrée d’air du moteur en modifiant sa position angulaire, comme un robinet. Il règle donc la quantité d’air aspiré par le moteur à chaque tour.
• Le passage de l’air dans le carburateur crée une dépression qui aspire le carburant par le gicleur relié au réservoir via une durit.
• L’aiguille du gicleur 1 permet d’obstruer plus ou moins l’ouverture du gicleur et donc de régler la proportion air/carburant.

Figure 7 : Carburateur élémentaire

Tel quel, le dispositif ne fonctionne pas correctement car la quantité de carburant aspirée n’est pas proportionnelle à la quantité d’air. La proportion de carburant augmente fortement lorsqu’on ferme le boisseau. Il faut donc appauvrir le mélange lorsque le boisseau est fermé. Pour cela deux méthodes peuvent être utilisées :

• Ajouter de l’air par un orifice supplémentaire pour appauvrir le mélange boisseau fermé,
• Diminuer l’ouverture du gicleur à l’aide d’un contre pointeau lorsque le boisseau se ferme.

La photo 19 montre la première solution. Une petite ouverture réglable par une vis d’air de ralenti permet de régler la richesse du mélange lorsque le boisseau est en position de ralenti.

Photo 19 : Carburateur FOX avec réglage de l'air au ralenti

La figure 8 et la photo 20 montrent la seconde solution. Le principe est un peu plus compliqué. Dans cette solution le boisseau ne se déplace plus simplement en rotation, mais en spirale, ce rapprochant du gicleur lorsqu’il se ferme. Il porte en son centre l’aiguille du contre-pointeau 2 qui pénètre donc dans le gicleur lorsqu’on diminue les gaz, ce qui a pour effet de diminuer l’arrivée de carburant et donc la richesse du mélange.

Photo 20 et figure 8 : carburateur avec réglage de la richesse du ralenti par contre-pointeau
Noter dans la photo 22 la présence du contre-pointeau visible dans le carburateur

La seconde méthode est plus compliquée et donc plus coûteuse que la première, mais elle permet un meilleur réglage de la richesse. Le réglage est aussi plus facile. La majorité des moteurs utilisent donc des carburateurs de ce type.

Les carburateurs à contre pointeau constituent la grande majorité des carburateurs. Ils ne sont pas pour autant parfaits. En effet, le tube du gicleur obstrue partiellement l’arrivée d’air, ce qui limite la quantité de gaz qui peut entrer dans le moteur. Aussi, la société autrichienne WEBRA disparue en 2011 proposait des carburateurs à guillotine (figure 9 et photo 21) dans lesquels le boisseau cylindrique est remplacé par un lame plate percée se déplaçant en translation et où le gicleur est décalé latéralement afin de ne plus provoquer d’obstruction. Ce type de carburateur augmente un peu la puissance du moteur et améliore la qualité du mélange.

Photo 21 et figure 9 : carburateur à guillotine fabriqué par la société WEBRA
Noter l’absence de contre pointeau obstruant

Les carburateurs à guillotine, malgré le progrès qu’ils représentent, ne sont pas non plus parfaits. Il subsiste une série de problèmes listés ci-après par ordre d’importance décroissante :

• tout changement d’attitude de l’aéromodèle change la hauteur du carburant par rapport au carburateur et donc la richesse,
• lorsque le réservoir se vide le niveau baisse et le mélange s’appauvrit,
• tout changement de température entraîne un changement de viscosité et donc de richesse,

La variation de la pression d’arrivée du carburant étant la cause majeure des irrégularités de la carburation, de nombreux moteurs de plus de 10 cm3 sont équipés d’un régulateur de pression (photo 22) précédé d’une pompe. Les gros moteurs 2T à essence dérivés des outils de jardin sont d’ailleurs systématiquement pourvus de ces accessoires inclus dans leur carburateur Walbro (photo 23).

Photo 22 : Moteur OS SURPASS 91 à pompe

Photo 23 : Moteur ZENOAH à carburateur à pompe Walbro

Hormis ceux des très gros moteurs, la majorité des carburateurs doivent être réglés. Il y a donc quelques petites astuces à connaître.

• Le réglage de la richesse à plein gaz doit se faire en tournant d’abord l’aiguille du gicleur jusqu’à obtenir le régime maximum (son le plus aigu). On est alors légèrement pauvre, on ouvre donc alors le gicleur d’environ 20° à 30°.
• Le réglage de richesse du ralenti doit se faire en deux temps répétés. D’abord réglage de la richesse à plein gaz, puis de la richesse au ralenti en cherchant le régime maximal à l’aide de la vis d’air ou de carburant (selon le type de carburateur). L’opération doit être répétée deux ou trois fois. Le contrôle se fait ensuite de la façon suivante : si lors de la mise de gaz l’accélération est molle et que l’échappement laisse sortir un brouillard blanchâtre, le ralenti est trop riche ; si à la mise de gaz le moteur hésite ou cale, le ralenti est trop pauvre.
• Après le réglage initial toujours vérifier que le moteur fonctionne à toutes les attitudes de vol, car il peut devenir trop pauvre et caler lors des montées en chandelle, ou au contraire devenir trop riche en piqué.
• Il peut être astucieux d’être un poil riche en début de vol, car au fur et à mesure que le niveau du carburant descend dans le réservoir le mélange s’appauvrit.
• Il faut éviter de carburer pauvre car la surchauffe peut endommager le moteur. Ce point est particulièrement critique avec le moteur Wankel de OS.

Des questions, des commentaires en direct ?

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