Fonctionnement du Pop and Bang

ECHAPPEMENT

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Très à la mode ces dernières années, les pétarades à l'échappement appelées Pop and Bang (ça "pop et ça bang") ou encore Crackle Map (lié à la cartographie moteur : map = carte), ce procédé consiste à générer de manière artificielle des "explosions" et pétarades à l'échappement.
Le but de l'opération n'est pas ici d'amener un quelconque avantage mécanique ou de gagner en performance, ce n'est que du spectacle (mais personnellement j'adore, dans la limite où ça n'est pas caricatural évidemment. Quand ça sonne comme une mitraillette ça en devient puéril). Cela permet toutefois aux constructeurs de vendre à prix d'or des moteurs peu nobles qui sont proposés à des tarifs indécents, je pense donc à la flopée de 4 cylindres modernes vendus plus de 60 000 euros et qui dépassent les 300 ch (A45 AMG qui a la même base moteur qu'une A250 par exemple, Golf R, S3 etc.). Avec les normes environnementales il est devenu impossible de continuer de proposer des 5 ou 6 cylindres dont la sonorité d'origine ne nécessite pas d'ajout ou de trafic de ce genre pour envouter. Pour sauver les meubles on intègre alors à la cartographie moteur une manière très particulière de piloter l'injection sur certaines plages de régime et de charge (= appui sur pédale).

Mode normal sans Pop and Bang

Rappelons quand même que cela ne concerne que les moteurs essence, les moteurs diesel ne pouvant pas être pilotés au niveau de l'allumage (l'allumage se fait par compression, donc uniquement que le piston est aux alentours du point mort haut), donc pas de pop pour le mazout ...

Je n'ai pas découpé sur 4 temps afin de décomposer encore un peu plus les phases

Dans un cycle de fonctionnement normal (ici en charge / accéléré), le cylindre aspire le comburant via le boîtier papillon puis la soupape d'admission (ou les dans le cas de double arbre à cames), cela grâce au piston qui se dirige vers le bas (il devient donc une pompe). En même temps que l'air entre, les injecteurs envoient du carburant par petite pulvérisations pour que le mélange soit le plus homogène et qu'il y ait vaporisation du liquide (sur injection indirecte le carburant est mélangé au comburant dans la tubulure d'admission).
Une fois l'air arrivé dans le cylindre, le piston remonte (le vilebrequin l'entraîne) pour comprimer le tout (taux de compression).
Le piston arrivé au PMH (point mort haut, à savoir le point culminant du piston), la bougie s'allume pour enflammer le mélange dans le but de donner une impulsion vers le bas (au piston donc).
Après avoir atteint le PMB (fin de l'impulsion), la soupape d'échappement s'ouvre. Le piston remonte et chasse donc les gaz d'échappement vers la tubulure du même nom.
On a fait un cycle de 4 temps complet et nous n'avons à l'échappement que de la fumée et rien d'autre (à savoir pas de pétarade).

Dans le cas d'une décélération (c'est ce qui nous intéresse ici en réalité, en charge il n'y aura jamais de pétarade, sauf distribution décalée ..) tout est identique à la différence qu'il n'y a pas de carburant injecté, c'est d'ailleurs pour cela qu'il n'y a aucune consommation quand on est sur le frein moteur, contrairement à la roue libre qui induit un régime de ralenti et donc la consommation d'un peu de carburant.

Mode avec Pop and Bang

Pour arriver à obtenir des claquements à l'échappement il va falloir paramétrer le calculateur moteur pour qu'il pilote l'allumage et le papillon d'une manière un peu différente.
Ces modifications ne doivent se produire que quand il y a décélération, car en charge cela rendrait le moteur bien moins performant, vous allez comprendre pourquoi ...
Mais comme il n'y a pas d'injection à la décélération en fonctionnement normal des moteurs, eh bien il va falloir en générer une afin d'avoir de quoi produire les bangs. Il y aura donc injection de carburant même sans solliciter la pédale d'accélérateur, ce qui induit donc par la même occasion l'ouverture partielle du papillon pour respecter le mélange stoechiométrique (sans comburant le carburant ne peut "donner son énergie" et s'oxyder).

Pour obtenir des pétarades à l'échappement on va faire en sorte qu'il y ait une détonation dans ce dernier, à savoir produire la combustion quand la soupape d'échappement est ouverte (dans le cas contraire la chambre de combustion est totalement isolée de l'échappement, et on n'entend rien de particulier).
Pour cela on va donc retarder l'allumage de la bougie, cela afin qu'une portion de temps de la combustion se produise quand la soupape d'échappement est ouverte.

Résultat, au lieu d'avoir une détonation qui reste confinée (mot tabou en ce moment je sais bien) dans le cylindre, elle va se propager dans une partie de l'échappement. Cela va donc induire une grosse dilatation des gaz dans ce dernier (surpression) avec une évacuation de cette dernière au niveau des silencieux : on a le fameux bruit de Pop and Bang. C'est le même principe pour les pétards du juillet, sauf qu'ici le combustible est enfermé dans un tuyau de métal et non pas du papier (si il n'y avait pas de trou en sortie d'échappement alors il pourrait potentiellement exploser comme un pétard).

L'avantage de ce procédé est qu'il permet d'activer ou de désactiver à la demande le phénomène de Pp and Bang, et souvent il ne s'active qu'en mode sport. Il peut donc aussi s'ajouter via une reprogrammation moteur ...

Deux contextes pour le Pop and Bang

Les Pop and Bang se produisent à la décélération mais aussi au passage des rapports, car rappelons quand même qu'il faut décélérer pour les passer. Je mentionnerai encore ici (et encore ...) la fameuse légende urbaine qui consiste à dire que sur les boîtes robotisées (simple embrayage) il faut lâcher l'accélérateur pour ménager l'embrayage, une véritable débilité répétée par tous les "touristes" du web et de Youtube (je ne leur en veux toutefois pas) ... En effet, le calculateur le fait déjà, et dans le cas contraire la boîte ne durerait que quelques kilomètres (les synchros auraient mal aux dents en tout cas !). Et même mieux, relâcher l'accélérateur empire les choses puisqu'on se retrouve à parasiter le fonctionnement normal instigué par l'électronique, avec un à-coup en plus qui pour le coup use plus vite l'embrayage (c'est fou comme des âneries peuvent être répétées par tout le monde, mais au moins ça permet de voir ceux qui s'y connaissent vraiment et qui ont une capacité analytique un peu plus avancée ...). Evidemment c'est la même chose au feu rouge, pas besoin de se mettre en neutre, le calculateur débraye profondément pour éviter toute friction (et pour preuve, aucun rampage avec un rapport engagé à l'arrêt).

On a donc des Pops and Bang à la décélération mais aussi au passage des rapports (car il y a à ce moment là une coupure d'injection / décélération afin d'induire une rupture de couple qui favorise la douceur du passage des rapports).

Pop and Bang "naturels et authentiques" ?

Oui ça existe aussi, sans besoin de trafiquer la cartographie du moteur, mais les pétarades seront en revanche beaucoup plus rares et aléatoires. En effet, quand on a une injection indirecte il arrive qu'une partie du carburant injecté dans la tubulure ne soit pas totalement aspiré par les cylindres. Et avec un allumage avec distributeur (à l'ancienne) on a quand même une étincelle aux bougies même quand le moteur n'est pas en charge (avec l'allumage électronique le calculateur peut décider de ne pas déclencher la bougie pour rien). Au relâché de pédale on peut avoir quelque clapotis bien qu'ici le retard à l'allumage ne soit généralement pas suffisant.

La meilleure façon d'y arriver de manière naturelle reste donc d'avoir un peu de carburant imbrûlé qui finit dans l'échappement et qui s'auto-enflamme par la chaleur et la pression qui y règnent (pression = chaleur pour rappel). Plus vous aurez des ratés d'allumage et de combustion, plus il y aura de chance d'avoir des Pop and Bang.

Le Pop and Bang néfaste ?

Une chose est certaine, il ne fait pas vraiment de bien, à part peut-être dans le cas où on voudrait décalaminer une partie de l'échappement (vanne EGR ?). Le fait d'envoyer un excès de pression et de chaleur dans la ligne fatigue plus vite les catalyseur, les sondes diverses (lambdas, pression différentielle de FAP bien que sur les essences modernes qui en sont dotés les pétarades deviennent quasi impossibles à réaliser) mais aussi éventuellement la turbine du turbo.
De plus, cela induit une consommation très légèrement accrue et un frein moteur qui lui aussi perd un peu en intensité, mais pour être sincère ça reste très anecdotique.