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Dans les pleines charges / hauts régimes, il ne doit pas y avoir de correction de charge. Les mesures de dépressions sont augmentées lorsque l'on met le starter (papillon de starter situé au-dessus du papillon d'accélérateur). Evolution de la dépression mesurée sur la prise sens retard Les mesures sont prises par LucLaurent, sur son moteur et carbu de Visa (moteur chaud), au niveau de la prise de l'embase du carburateur. Histoire d'en retartiner une couche pour s'assurer que tout le monde a compris... Au ralenti, l'avance pleine charge et l'avance charge partielle sont nulles, seule l'avance statique détermine l'angle d'avance. A pleine charge, l'avance charge partielle est nulle, seules les avances pleine charge et statique s'additionnent pour donner l'angle d'avance. L'avance statique reste constante, par contre l'avance pleine charge varie en fonction du régime moteur. Gestion de la charge débranchée, et à part pour les cas du ralenti et du haut régime, à un régime moteur ne correspond qu'une seule avance, et inversement vu que l'avance croît avec le régime. Quand on rajoute la dépression, tout se complique, à l'avance fixée précédemment, invariable, va se rajouter une avance supplémentaire, qui dépendra à la fois du régime et de la position accélérateur. 3.3) Résumé des paramètres d'avance de base pris en compte par l'allumage L'angle d'avance est constitué de 3 éléments : - Avance statique fixe: L'étincelle doit être produite un peu avant le PMH afin de tenir compte de l'inertie de la flamme. Elle agit seule jusqu'à 600 tr/min. Présente quel que soit le régime. - Avance fonction du régime moteur : Plus le régime augmente, plus l'allumage doit se faire tôt car le PMH arrive plus vite, sinon le mélange finirait de brûler alors que le piston redescend. L'avance du point d'allumage plus le régime augmente est une courbe appelée avance centrifuge ou avance pleine charge (car dans le cas de l'accélérateur enfoncé à fond c'est uniquement elle qui agit). A un régime donné correspond une avance pleine charge donnée. Cette avance s'additionne à l'avance statique. - Avance fonction de la charge moteur : Si le cylindre est mal rempli, la vitesse de combustion du mélange chute. Il faut avancer l'allumage pour que suffisamment de mélange soit brûlé au PMH. Agit uniquement en cas de charge partielle (accélérateur pas à fond), et s'ajoute au cas idéal de l'avance pleine charge. On l'appelle aussi avance à dépression ou avance à charge partielle. Dépend à la fois du régime et de la charge. Ces 3 avances s'additionnent. Les performances du moteur sont très liées à l'avance à l'allumage : unallumage retardé de 1°VIL peut diminuer le rendement de 1%. Voir la courbe de la RTA, et la plage grisée de variation de l'avance sur 10°VIL... 3.4) Paramètres supplémentaires à prendre en compte 3.4.1) Avance par rapport à la température - A basse température on avance l'allumage (vitesse de combustion plus basse) - A haute température on retarde l'avance (diminue le risque de cliquetis, supérieur en cas de surchauffe). Je n'ai pas réussi à trouver de valeurs d'avance, je pense qu'il va être nécessaire de les déterminer empiriquement. Pour l'avance à l'allumage à froid, je propose 5°VIL. 1 à 3° de retard à haute température? 3.4.2) Avance à l'accélération Pour augmenter la puissance des accélérations, en plus del'enrichissement apporté par la pompe de reprise, on augmente l'avance (de manière temporisé pour l'allumage de la visa). 3.4.3) Avance au ralenti et à la décélération Au ralenti et lors des phases en frein moteur, on retarde l'avance pour ne pas avoir d'emballement moteur. Dans les systèmes d'avance à dépression mécanique cela était relié par un deuxième tuyau situé juste en aval du papillon, et qui agissait dans le sens contraire de l'avance à dépression. Cela permet peut-être d'éviter les pétarades dans le pot lors des descentes ? Dans les injections modernes, il y a une détection au niveau du ralenti moteur qui augmente l'avance si le régime moteur tombe en dessous d'une certaine valeur, ce qui redonne du couple et ré augmente le régime moteur. 3.4.4) Autres paramètres à gérer Gestion de la charge de la bobine (respect du temps de fermeture et compensation de la tension batterie). Le temps pendant lequel la bobine fait passer un courant dans son primaire (notion de Dwell ou d'angle de came) doit être indépendant du régime (alors qu'avec les rupteurs il est trop long à bas régime => bobine chauffe et trop court à haut régime => étincelle manquant de puissance là où il en faut plus pour enflammer plus rapidement le mélange). La bobine doit être chargée à bloc au niveau magnétique au moment où le courant primaire est coupé. Il faut donc gérer son temps de charge en fonction du régime. Tension batterie (plus la tension est faible, plus l'intensité qui passe dans la bobine est faible, donc il faudra plus de temps pour charger la bobine). Ce paramètre est géré normalement par une cartographie 3D (régime-tension-Dwell), mais peut être aussi géré par une fonction modifiant le Dwell en fonction de la tension mesurée. Une tension de batterie basse se retrouve principalement au démarrage, où le courant très élevé demandé par le démarreur fait baisser la tension batterie à près de 8V au lieu des 12,6 au repos! Et c'est aussi dans cette phase que l'étincelle doit être la plus forte pour permettre un démarrage rapide, même si le mélange froid brûle moins bien. Richesse du mélange La richesse varie en fonction du régime, mais cela est pris en compte dans l'avance pleine charge fonction du régime. Ensuite, il faut savoir que un mélange pauvre met plus de temps à s'enflammer, il faut alors avancer l'avance statique. Comme il est difficile de modifier la richesse sur un carbu, c'est un paramètre que nous ne prendrons ps en compte, mais qu'il faudrait traiter dans le cas d'une injection d'essence et fonctionnement transitoire en mélange pauvre. 3.5) Comment gérer tout ça? 3.5.1) Gestion de l'avance Il est possible d'utiliser des fonctions (tracé des points de la courbe centrifuge (avance en fonction du régime), puis 10°C en plus quand la dépression règne entre 130 et 400 mbar dans le collecteur d'admission), ce qui est une évolution directe des systèmes mécaniques. Il est aussi possible d'utiliser une cartographie (plus précise, mais demandant plus de mémoire). La cartographie est le mieux dans le sens où une courbe d'avance à dépression peut être complètement différente d'un régime à l'autre. Mais il reste à la déterminer avec nos moyens d'amateurs, alors qu'on a déjà du mal à trouver une simple courbe d'avance centrifuge. Pour déterminer empiriquement la courbe idéale, je propose la solution suivante : 2 touches + et -, accessibles depuis le tableau de bord, permettent de modifier en roulant la courbe ou la cartographie pour les conditions actuelles de roulage (charge et régime, idéalement température aussi). Le point modifié est sauvegardé dans la mémoire quand on appuie sur une 3eme touche "mémoire". La mise à jour instantanée de l'avance permet de vérifier que le fonctionnement moteur est mieux (arrêt du cliquetis si trop d'avance, augmentation performances ou diminution de conso si trop de retard). Ensuite, on récupère la courbe sur l'ordinateur le soir, on regarde les points nouvellement créé par rapport à la courbe de la veille, on lisse un peu tout ça et on réenregistre la nouvelle courbe ans le PIC, que l'on remet sur le calculateur. Si lors d'un test ultérieur on s'aperçoit que moteur plus chaud le cliquetis se déclenche, on implantedans le programme un retard d'allumage au dessus d'une certaine température moteur, ou d'une certaine température de l'air d'admission.

3.2.3) La charge moteur Nous avons dit plus haut que le temps d'inflammation du mélangeétait incompressible, ce qui est faux. Ce temps varie de 1ms dans de bonnes conditions, à 2ms dans de mauvaise conditions. Il faut donc tenir compte de la variation de ce temps pour modifier en fonction l'avance (nous sommes dans le cas du haut régime et mauvaises conditions demandant le double d'avance par rapport à l'avance pleine charge (60°VIL!), ce cas étant obtenu en général par ralenti à haut régime, vous aurez reconnu le frein moteur!). Mais voyons ce que sont ces bonnes et mauvaises conditions.Plus la pédale d'accélérateur est enfoncée, plus le papillon est ouvert, donc plus de mélange passe par le carbu. La quantité de mélange aspirée dans la chambre de combustion s'appelle la charge. S'il y a beaucoup de quantité de mélange, à la compression les températures et pression seront plus élevées, il n'y a pas besoin d'enflammer trop tôt le mélange. Par contre, pour les charges partielles (accélérateur pas à fond), la compression de moins de mélange donne des conditions de températures et pression moins favorables. Il faut donc enflammer plus tôt pour augmenter la pression au PMH. De plus, le fait que tout le cylindre ne soit pas rempli augmente les gaz brûlés résiduels dans le cylindre, ce qui dilue la quantité d'essence et diminue la richesse du mélange, diminuant par la même la vitesse de combustion. Le cliquetis apparaîtra donc plus tard (à cause de la combustion dégradée), pour des avances bien supérieures à celles obtenues pour le cas d'une pleine charge. A charge partielle, les conditions de combustion sont dégradées, il faut avancer l'allumage. La courbe de cliquetis est décalée vers le haut (une dizaine de °VIL au dessus). La figure 3.4 ci-dessous donne la courbe de cliquetis supérieure, et la baisse de rendement inutile si l'on s'en tient uniquement à la courbe d'avance pleine charge. Fig 3.4 : Remarquer, et c'est important, que plus on monte en régime, plus il faut pour cela appuyer sur l'accélérateur, donc plus on se rapproche du cas de pleine charge. C'est pourquoi la courbe de cliquetis aux hauts régimes (donc aux fortes charges, on ne peut atteindre le régime max en enfonçant à moitié l'accélérateur!) se confond avec celle de l'avance pleine charge. Pour augmenter l'allumage, on va donc rajouter une troisième courbe d'avance, la courbe d'avance charge partielle, encore appelée courbe d'avance à dépression. Fig 3.5: L'avance supplémentaire donnée par la courbe d'avance charge partielle permet de coller au mieux à la courbe de cliquetis, toujours en respectant une distance de sécurité à cause de l'absence de capteur de cliquetis. Attention, là aussi la courbe en elle-même est un angle que l'on ajoute à la courbe d'avance centrifuge et statique, dans la figure ci-dessus la courbe verte représente la forme de la courbe d'avance totale charge partielle (en fait la courbe du point de l'avance à l'allumage), en fait elle résulte de la somme des 3 avances ci-dessous (faire le lien avec la figure 3.3 ne contenant que les 2 courbes d'avances, statique et pleine charge) : Fig 3.6 : Courbe sommant les 3 courbes. N'apparait que si l'accélérateur n'est pas enfoncé à fond. A pleine charge, on n'ajoute pas la courbe en vert. Pour déterminer la courbe charge partielle, il va nous falloir mesurer une grandeur, tout comme pour l'avance centrifuge on mesure le régime moteur. Il faut que cette grandeur varie en fonction de la charge. La dépression régnant dans la tubulure d'admission varie en fonction du régime mais aussi de la charge, c'est pourquoi on la mesure pour savoir dù on en est de la charge demandée au moteur. Historiquement, cette dépression était utilisée par une sonde mécanique pour décaler le plateau d'allumage, comme le faisaient les cames. La dépression fournissait, en même temps qu'une information, l'énergie pour modifier l'avance à l'allumage. La mesure de la dépression permet aussi de tenir compte des variations d'altitude, et il a même été tenté un moment de gérer l'allumage uniquement via la dépression (qui est influencée à la fois par le régime et par la charge). Avec l'électronique, il est aussi possible de déterminer la position angulaire du papillon plus simplement à l'aide d'un potentiomètre ou d'un codeur incrémental, mais il faut passer par une cartographie, voir plus bas. Voyons déjà comment mesurer la pression dans le collecteur : Fig 3.7: Il y a 2 prises de dépression possibles, une en amont (prise dépression avance) et en aval (prise dépression sens retard) comme sur la visa. Les prises sens avance ou retard voient la dépression mesurée évoluer de manière différente. - Dépression sens avance : Au ralenti (papillon fermé) elle est quasi nulle. Plus on ouvre le papillon, plus elle monte. A partir du couple max, elle redescend jusqu'à redevenir quasi nulle (pression atmosphérique) quand le papillon est complètement ouvert. - Dépression sens retard c'est le contraire, dépression élevée au ralenti, puis elle diminue progressivement jusqu'à la pleine charge. Les dépressions sens retard et avance viennent de l'utilisation sur certaines voitures de deux flexibles reliés à la capsule mécanique de dépression de l'allumeur. La dépression sens retard permettait d'attirer la membrane au ralenti pour décaler dans le sens retard. Voici le principe de la correction de la courbe d'avance en fonction de la dépression, d'après la dépression captée sur la prise sens avance. La courbe de dépression est donnée pour un papillon s'ouvrant progressivemment, laissant le temps au régime moteur de monter en même temps. Fig 3.7: Avance à l'allumage totale obtenue par avance centrifuge et avance à dépression. a : Courbe d'avance à pleine charge. b : Courbe d'avance à charge partielle. A1 : Limite inférieure de la dépression (130 mbars). A2 : Limite supérieure de la dépression (400 mbars). A: angle d'avance avant P.M.H (en degré vilebrequin) N : régime moteur en tr/mn D : dépression en mbars 1 : courbe pleine charge 2 : courbe charge partielle Comme le papillon est ouvert progressivement, on peut remplacer le régime N en tr/min (en abscisse) par les angles d'ouverture papillon (en degré). En gros on peut approximer la courbe par le fait que papillon complètement ouvert (pleine charge) et papillon complètement fermé (ralenti), l'avance à charge partielle ne doit pas intervenir, seule la courbe centrifuge est prise en compte. Cela évite le cliquetis à pleine charge et l'emballement du moteur au ralenti (dans certains cas on donne même du retard). Entre A1 et A2 (fig. 3.7), l'évolution de l'avance se fait de manière proportionnelle à l'évolution de la dépression. A 130 mb, l'avance supplémentaire de charge partielle est de 0°VIL, à 400 mb elle est de 10°VIL. En faisant une interpolation linéaire, cela nous donne l'évolution d'avance suivante : A=D/27, avec A l'avance en degrés vilebrequin (°VIL), D la dépression en mb. Au vu des courbes proportionnelles entre A1 et A2 , et considérant que c'est sur une petite plage de régime, on peut shunter cette partie et n'utiliser qu'un capteur de dépression se déclenchant uniquement au-dessus de 130 mb (afin d'être sûr d'être toujours au-dessus de la dépression maxi obtenue dans le cas de la pleine charge, courbe 1). Normalement l'avance est proportionnelle à l'augmentation de la dépression jusqu'à 400 mb, ensuite on ne monte plus l'avance. On reste donc fixé à 10° d'avance. Les concepteurs de l'allumage Visa on utilisé cette approximation pour mettre 10° d'avance au-dessus de 130 mb, mais en décalant un peu plus haut en régime le point où le capteur ON-OFF se déclenche. Attention, la visa utilise une prise d'avance à dépression dans le sens retard, c'est à dire placée sous le papillon. La courbe d'évolution de la dépression n'est pas la même que celle de la courbe donnée en figure 3.7.

3.2.1) Le temps et la qualité de l'essence Suivant la qualité de l'essence qui passe (SP95 ou 98, fond du réservoir ou non, etc.), de la température de l'air d'admission, de l'hygrométrie, etc. le mélange s'auto-enflammera plus ou moins tôt en provoquant le cliquetis. Donc le point de cliquetis varie dans le temps. Si l'on ne dispose pas de capteur de cliquetis permettant de retarder l'avance quand celui-ci se déclare, on est obligé de prendre une marge de sécurité pour que le cliquetis n'apparaisse jamais, au détriment des derniers pourcents de rendement (1°VIL d'avance fait gagner 1% de rendement, ce qui est énorme). Avec un capteur de cliquetis on peut coller au plus près de la courbe de cliquetis. Voir figure 3.1 ci-dessous : Fig 3.1 : La courbe 1 est la courbe de l'avance pour laquelle va apparaître le cliquetis (papillon grand ouvert), encadré par 2 courbes grises représentant son étalement fonction de la qualité du carburant et autres paramètres atmosphériques. La courbe 2 (courbe de pleine charge) est celle permise grâce à un capteur de cliquetis. La courbe 3 (courbe de pleine charge) sans capteur de cliquetis, on est obligé de prendre une marge de sécurité supérieure à l'étalement de la courbe 1 en décalant dans le sens retard la courbe d'allumage. On perd en rendement par rapport à la courbe 2. Les valeurs données sont fausses, juste pour exemple. 3.2.2) Le régime moteur Comment évolue la combustion avec le régime ? Plus le régime augmente, plus le piston va vite et remonte rapidement. Si l'avance reste constante, le temps entre l'étincelle et le PMH est de plus en plus court plus le régime augmente. Le temps d'inflammation du mélange étant lui incompressible, si on n'avance pas le moment de l'étincelle on n'aura jamais le temps d'enflammer le mélange avant le PMH. En fait ce temps d'inflammation n'est pas incompressible, plus on monte en régime, plus les turbulences augmentent la vitesse de combustion. Au ralenti le temps de combustion (2ms par exemple) est 2 fois plus long qu'à haut régime (1ms). Au ralenti on déclenche 2ms avant le PMH (soit environ 8°VIL avant) et à plein régime 1ms (soit env 30°VIL avant). A noter que si la combustion n'était pas favorisée à haut régime, il faudrait déclencher 2 ms avant, soit 60°VIL avant! Il faut donc enflammer de plus en plus tôt pour garder au PMH la pression de combustion optimale. Cette avance fonction du régime est obligatoire, et d'ailleurs même l'allumage rustique de la deuche le proposait via les masselottes centrifuges. A très haut régime,on s'aperçoit que le cliquetis apparait bien plus tôt qu'à mi régime, il est donc nécessaire de retarder un peu l'allumage dans cette zone. Comme les masselottes centrifuges ne peuvent pas diminuer l'avance à haut régime, on diminue l'avance du plateau à haut régime, ce qui diminue le rendement sur toute cette zone. Plus le régime moteur augmente, plus il faut avancer l'allumage. A pleine charge, les conditions de combustion sont optimales, l'avance dépend uniquement du régime. Mais voyons cette fameuse courbe d'avance centrifuge de la deuche, appelée courbe pleine charge, car elle est dessinée pour le pire cas en matière de cliquetis, la cas où dès le ralenti on enfonce l'accélérateur à fond et on laisse le régime moteur augmenter. L'avance doit rester en dessous du point de cliquetis. Cette courbe s'additionne aux 8°VIL d'avance statique, qui seront toujours présents. Fig 3.2 : La courbe 2 correspond à la courbe d'avance pleine charge, c'est celle d'origine de la deuche. La courbe 1 est celle du cliquetis, à laquelle on enlève 8° d'avance (la courbe pleine charge ne tiens pas compte des 8° d'avance statique), A plein régime elle se rapproche très près de l'avance, avec les fluctuations dues à la chaleur, à l'essence d'octane plus bas, on arrive très rapidement à produire du cliquetis. On peut remarquer les 2 paliers en haut et en bas correspondant aux systèmes mécaniques, des masselottes s'écartant l'une de l'autre plus le régime augmente. Il faut une certaine force centrifuge pour les séparer, donc une certaine vitesse, ce qui explique qu'elle ne s'écartent qu'à partir de 600 tr/min. De même, à partir de 4000 tr/min elles ne peuvent plus s'écarter l'une de l'autre. La courbe pleine charge rouge est très loin de la courbe noire de cliquetis la plupart du temps, surtout à 4000 tr/min, uniquement pour permettre à haut régime de ne pas déclencher le cliquetis. Ce qu'il faut bien voir, c'est que cette courbe de pleine charge va s'ajouter à la courbe déjà existante de décalage statique. Au ralenti, l'avance pleine charge est nulle, seule l'avance statique détermine l'angle d'avance. A pleine charge, les avances pleine charge et statique s'additionnent pour donner l'angle d'avance total (courbe rouge de la figure 3.3 ci-dessous). Fig 3.3 : Papillon ouvert en grand, on laisse le régime monter à partir du ralenti. La courbe d'avance de l'allumage (c'est à dire l'angle d'avance mesuré pour chaque régime moteur) est la courbe rouge qui est la somme des courbes verte (avance pleine charge) et noire (avance statique). Pour la deuche, un réglage route donne 25° VIL d'avance à 3 000 tr/min (masselottes bloquées), et 30 à 32°VIL d'avance pour un usage compétition.

Gestion de l'avance à l'allumage Dans la suite du texte, pour ne pas compliquer la lecture, je parlerais de la pression en omettant la température, sachant que plus il y a de pression, plus c'est chaud (loi des gaz parfaits oblige...). De même, je parlerais en terme de dépression, c'est à dire une pression inférieure à la pression atmosphérique. La dépression varie donc entre la pression atmosphérique (dépression faible ou nulle, soit 1 bar) et le vide (forte dépression, 0 bar). Attention à ce terme! Quand on parle d'une dépression de 130 mb, il s'agit d'une pression absolue (par rapport à 0 bar) de 870 mb, de même dépression de 400 mb correspond à une pression absolue de 600 mb (ou d'une pression relative de -400 mb par rapport à la pression atmosphérique, mais je sens que j'en perd quelques uns là donc je m'arrête!). 3.1) Quand faut-il enflammer ? Pour obtenir le meilleur rendement d'un moteur (puissance en hausse et conso en baisse), il faut que la pression au PMH (fin de compression) soit optimale (ni trop élevée, ni trop faible) pour que la combustion soit la plus rapide possible, permettant de transformer le maximum d'énergie en pression (Bien!) et non en chaleur (Pas bien!). - Si la pression au PMH n'est pas suffisante, la combustion est mauvaise, dure plus longtemps et à lieu plus tard dans la phase de détente => moteur chauffe, perd de la puissance et consomme plus. - Si la pression est trop forte, le mélange risque d'exploser d'un coup, abîmant le moteur par cliquetis, et s'oppose à la remontée du piston en fin de course, limitant la puissance (une partie de l'essence sert à empêcher le moteur de tourner!). a) Comment contrôler cette pression? En allumant plus ou moins tôt le mélange, on amorce la combustion alors que le piston n'est pas au PMH, du coup la pression commence à monter et est optimale au PMH. Il faut donc allumer au bon moment! b) Il faut rajouter à cela un temps de quelques millisecondes, qui correspond à l'inertie du mélange pour s'enflammer à partir de l'étincelle. En effet lors de l'étincelle le mélange ne s'enflamme pas d'un coup, le mélange proche de la bougie commence à s'enflammer et va enflammer à son tour les zones du mélange à côté, et ainsi de suite. La flamme se propage donc à travers toute la chambre de combustion sous la forme d'un front de flamme. C'est pour ces 2 raisons a) et b) qu'on avance (par rapport au PMH) l'instant de l'étincelle : c'est l'avance à l'allumage. Bref, en flirtant avec le cliquetis par augmentation de l'avance, on s'assure d'obtenir un moteur au mieux de ses performances. Plus on met du retard, plus on dégrade les performances, mais moins on a de risques d'abimer le moteur. Rester juste en dessous du cliquetis nous donne le meilleur rendement, c'est le point d'avance optimal. Le point d'allumage optimal est choisi pour remplir les conditions suivantes : - puissance maximale du moteur, - faible consommation de carburant, - éviter le cliquetis du moteur, - diminution des polluants du gaz d'échappement. Le dernier point est critique et nécessite des réglages contraires aux deux premiers, en effet on ne peut consommer peu (grande avance) et ne pas générer de NOx, de même que si on diminue les NOx (diminution de l'avance) on augmente le CO2 et la consommation.... Voilà le mot compromis qui revient! 3.2) Variations du point d'allumage Le point d'allumage est donc difficile à déterminer, mais il y a pire, c'est qu'une fois trouvé, il varie sans cesse! En effet, en fonction du régime, de la charge, de la température et autres, le cliquetis se déclenchera plus ou moins tard. il faut donc faire varier l'avance à l'allumage pour toujours coller au mieux à l'avance pour laquelle le cliquetis se déclenche. En pratique, les conditions de combustion sont optimales quand le cylindre est entièrement rempli (papillon grand ouvert). Le point optimal d'allumage dans ce cas là varie principalement en fonction du régime moteur (voir plus bas), cette évolution est représentée par une courbe de l'avance à l'allumage en fonction du régime, dite courbe de pleine charge. Différents paramètres, que nous allons décrire, font varier le point d'allumage optimal.