La pauvreté ou la richesse d'un mélange gazeux en carburant est la faible ou forte concentration de carburant dans l'air de combustion.
Mise en situation
Le phénomène mélange pauvre est à rapprocher de la recherche concernant le moteur propre : ces deux expressions sont synonymes.
Histoire
La recherche de moteurs propres et/ou dispositifs de combustion à mélange pauvre a culminé - sauf erreur ou omission - à la fin des années 1980.
- Aux États-Unis
- En Europe (moteur Cérès, ...)
Ces recherches prometteuses ont également été tuées dans l'oeuf (Jacques Calvet) par la publication prématurée de normes incompatibles avec l'état de l'art de la recherche. La partie industrialisation, quaisment inexistante, n'a jamais pu porter ses fruits.
Toutefois, la recherche d'une bonne combustion est indépendante des générations et types de moteurs ou chaudières
Ainsi, il faut rapprocher cet article du saut de performance remarquable (voir paragraphe obtention d'un mélange pauvre) obtenu par André Chapelon dans la construction de machines à vapeur, au début du XXe siècle.
Ce chapitre de l'histoire prouve que des méthodes dites usuelles peuvent être parfois oubliées, par manque d'abstraction (les principes de construction et les solutions constructives sont insuffisamment distingués) ou manque de constance.
Aspect thermodynamique
Avantages
Un mélange pauvre est préférable : il brûle mieux, et donc pollue moins, en donnant un meilleur rendement. Le carburant non brûlé n'absorbe en effet pas l'énergie fabriquée, et ne se décompose pas de manière incomplète, en polluants.
L'intérêt est donc à la fois économique et écologique.
Inconvénient d'un mélange pauvre
Il est plus difficile à allumer de manière conventionnelle.
Aspect constructif
L'excédent d'oxygène d'un mélange pauvre perturbe le fonctionnement des catalyseurs réducteurs d'oxydes d'azote (voir pot catalytique).
Obtention d'un mélange pauvre
Méthodes usuelles
- Optimiser la chambre de combustion, en forme, taille, proportions.
- Agrandir l'étincelle d'allumage.
- Favoriser l'homogénéité du mélange (cône Bouteleux, locomotives Chapelon, etc)
Il y a en général une zone de la chambre de combustion un peu plus riche que les autres, qui est la zone d'allumage.
Méthodes non usuelles
- Emploi d'un carburateur à vide.