Un topic pour expliquer quelques notions de combustion et de mise au point des moteurs à essence, ceci afin de mieux comprendre les données que je posterai dans le futur en provenance de mon OBN CAN tool.
Quelques définitions d'abord :
AFR, Air Fuel Ratio : c'est le rapport entre la masse d'air et la masse de carburant dans un mélange air-essence. AFR = M(Air)/M(Fuel). Ce sont surtout les USA qui utilisent cette notation.
Fonctionemement stoéchiométrique : fonctionnement tel qu'il y a combustion complète de l'essence, sans manque ni excès d'air. L'AFR stoéchiométrique pour de la 95 RON sans plomb oscille autour des 14,7. Il faut donc théoriquement 14,7 kg d'air pour obtenir une combustion complète d'1 kg d'essence 95 RON.
Lambda (la lettre grecque) : c'est le rapport entre l'AFR mesuré, réel et l'AFR stoéchiométrique. Donc, si on mesure un AFR stoéchiométrique de 14,7 dans l'échappement, le Lambda = 1. Lambda est plus communément employé chez nous, par rapport à l'AFR.
Lambda > 1 , AFR > 14,7 => mélange pauvre, où il y a excès d'oxygène
Lambda < 1 , AFR < 14,7 => mélange riche, excès d'essence.
Les points de fonctionnement habituels des moteurs à essence :
Lambda = 1 : ce mode de fonctionnement est imposé pour une dépollution maximale des gaz d'échappements. En effet, lorsque le mélange oscille gentillement autour de la stoéchiométrie (Lambda = 1), le catalyseur peut "à la fois" réduire (la "réduction" dans sa définition chimique) les oxydes d'Azote (NOx) et oxyder le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures imbrûlés (HC) et la dépollution est optimale! Ce mode est le mode par défaut au ralenti et sous charges partielles, lorsqu'on roule à vitesse constante et calmement.
Mode légèrement pauvre : donne une combustion optimale pour la consommation. Du temps des carbus, ils opéraient à cette richesse-là en régime de croisière. Aujourd'hui, à cause de la dépollution par catalyseurs ttrois voies, seuls quelques moteurs à injection directe tourne en mélange pauvre. Bon pour la conso, mauvais pour les NOx qui entraîne l'adjonction d'un "piège à NOx" (NOx trap) qui absobe momentanément les NOx en fonctionnement pauvre et les résorbe en rstoich ou riche pour qu'ils soient 'traités' par le catalyseur 3 voies. Il est en effet difficile de réduire (= enlever des ions oxygènes) les NOx sous ambian,ce où il y a excès d'oxygène.
Mode légèrement riche : donne le couple maximal (et donc puissance). Bonne réduction des Nox, mais beaucoup de HC et CO dans les gaz d'échappement. Ce mode de fonctionnement est réservé aux charges élevées, lorsque le conducteur demande le max de couple, par exemple à WOT (Wide Open Throttle - Papillon Tout Ouvert).
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