A quoi servent les clapets d'admission ?
Les clapets d'admission, également appelés volets d'admission, sont des éléments mobiles situés dans la tubulure d'admission d'un moteur. Ils servent à contrôler le flux d'air entrant dans le moteur. Ces clapets peuvent être présents à la fois sur les moteurs essence et diesel, bien que leurs conceptions et leurs fonctions puissent varier en fonction du type de moteur.
En bleu la tubulure vue de l'intérieur, en rouge les soupapes et en vert le clapet de type torsion
Principales fonctions des clapets d'admission
- Contrôle de l'air dans l'admission en direction des cylindres : Les clapets d'admission permettent de réguler la quantité d'air entrant dans la chambre de combustion ainsi que la manière dont il va entrer dans le moteur (avec plus ou moins de turbulence). En ajustant l'ouverture des clapets, on peut influencer sur la manière dont vont se mélanger le carburant par exemple. C'est à partir ce cela qu'on va obtenir tout un tas de bénéfices divers et variés.
- Réduction de la consommation / émissions de polluants : l'effet de pompage sur les moteur essence induit une résistance qui accroit logiquement la consommation. En jouant avec les volets dans l'admission, on peut légèrement réduire cette contrainte en améliorant les flux d'air entrant, qui se font donc avec moins de résistance (meilleure aérodynamique)
- Amélioration du mélange air / carburant : En modifiant la direction et la vitesse de l'air entrant, les clapets d'admission peuvent contribuer à créer une turbulence (effet SWIRL / tourbillon) dans la chambre de combustion. Une turbulence accrue favorise une meilleure homogénéité du mélange air/carburant puisque ces deux sont brassés (= mélangés), ce qui peut améliorer l'efficacité de la combustion mais aussi limiter la production de particules fines.
- Amélioration de la réponse du moteur : Les clapets d'admission peuvent être utilisés pour ajuster la réponse du moteur à différentes situations de conduite. Par exemple, en fermant partiellement les clapets à bas régime, on peut réduire le délai / lag entre le moment où on appuie sur la pédale et le moment où le moteur répond. En créant une sorte de goulot d'étranglement on peut obtenir un meilleur flux d'air dans les cylindres. Quand le moteur est gros, avec une tubulure et admission calibrées en conséquence, on peut avoir des soucis d'apport d'air dans les plus bas régimes.
Les types de clapets
Clapets à torsion
Ils créent une turbulence le long de l'axe du cylindre, améliorant ainsi le mélange air-carburant dans les moteurs diesel en bas régime. L'air est acheminé dans la tubulure d'aspiration par deux canaux, dont l'un peut être fermé par un clapet à torsion pour générer cette turbulence. Ces clapets réduisent la consommation et les émissions de polluants en bas régime, et s'ouvrent à des régimes plus élevés pour un meilleur remplissage du cylindre.
Le tourbillon obtenu ici s'appelle l'effet SWIRL
Clapets tumble
Ces clapets produisent une turbulence verticale par rapport à l'axe du piston. Ils sont employés dans les moteurs à essence à injection directe pour le mode charge stratifiée. En séparant le canal d'admission d'air ou en pivotant un clapet dans le flux d'air, ils concentrent le mélange air-carburant autour de la bougie d'allumage, réduisant ainsi la consommation en bas régime sans affecter la puissance ou le couple en régime élevé.
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