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Glow-Plug : 

Un morceau de Platine roulé en spirale rougit lorsqu'il est placé au-dessus d'un récipient rempli d'alcool. Les vapeurs d'alcool portent au rouge le fil qui finit par enflammer les vapeurs.
Pour accélérer le phénomène à l'intérieur du cylindre du moteur, un circuit électrique chauffe la spirale de platine (ou d'un de ses dérivés) avant le démarrage du moteur. Lorsque le moteur tourne le filament reste rouge du fait du contact avec les vapeurs d'alcool du carburant et du fait de la chaleur développée par les explosions. La chaleur fournie par le filament est suffisante pour permettre l'allumage du mélange carburant/air à chaque cycle.
Le filament dans le système Glow-Plug remplace l'étincelle des moteurs automobiles.

Carburants:

Les éléments constituants de nos carburants se distinguent par plusieurs propriétés physiques :

1. Le pouvoir calorifique.
Le pouvoir calorifique est la quantité de chaleur (donc d'énergie) dégagée par la combustion d'un litre de combustible, exprimé en Kcal/litre. La combustion est la combinaison d'un corps avec l'oxygène et l'air en contient 20%.

2. La chaleur latente de vaporisation
C'est la quantité de chaleur nécessaire à la vaporisation d'un kilogramme de combustible, exprimé en Kcal/Kg

3. Le rendement calorifique.
C'est la quantité de chaleur dégagée par la combustion d'une quantité de combustible nécessitant un kilogramme d'air. En conséquence, les combustibles qui contiennent de l'oxygène ont un rendement calorifique plus élevé que ceux qui n'en contiennent pas ou moins, puisque cet oxygène participe à la combustion.

Les composants principaux du carburant sont :

1. Alcool méthylique ou méthanol. (CH3 OH)
Est un composant bon marché à chaleur latente de vaporisation et pouvoir calorifique élevé et possédant un très grand rendement calorifique (1 des 6 atomes constitutifs de la molécule est un atome d'oxygène et participe à la combustion).
L'équation chimique de la combustion du méthanol peut s'écrire

2 CH3 OH + 2 O2 = 2 CO2 + 2 H2O

Il s'agit de trouver du méthanol le plus anhydre possible car l'eau gène la combustion et de plus peut empêcher le mélange du méthanol avec l'huile. Le méthanol industriel varie de 95 à 99 % tandis que le méthanol domestique ou alcool à brûler est à 90%. Le prix est fortement lié à la teneur en eau ; un méthanol à 99,8 % coûte environ 500 F le litre, le méthanol industriel revient à environ 50 F le litre. Le méthanol industriel convient parfaitement à notre usage s’il est conservé dans des bidons hermétiques afin qu'il absorbe le moins possible d'eau. Un carburant humide réduit les performances du moteur et a la caractéristique de faire "sauter" les bougies.

2. Alcool éthylique ou éthanol (C2H5 OH)
C'est l'alcool consommable que nous connaissons tous. Il est plus cher et possède un rendement calorifique inférieur à celui du méthanol (1 atome d'oxygène sur 9). Cependant le pouvoir calorifique est supérieur et permet de réduire la consommation des micro-moteurs.

3. Alcool iso-propylique ou isopropanol (C3H7 OH)
C'est le seul alcool qui peut remplacer le méthanol. Il donne moins de puissance mais est plus économique (consommation moindre). Il peut être employé jusqu'à 60 % du carburant. Seul problème il est plus cher que le méthanol et moins courant.

Voici donc en ce que concerne les composants principaux du carburant "GLOW".

Les composés suivants sont en fait des additifs :

4. L'essence d'automobile et l'iso-octane
Ne pourrait remplacer intégralement le méthanol car le pouvoir calorifique est tellement élevé que les micro-moteurs chauffent exagérément. L'addition de 5 à 8% de "super" assure un meilleur ralenti, surtout en hiver.

5. L'éther sulfurique PB4 (645 F/l)
En quantités de l'ordre de 3 à 10 %. Il facilite les démarrages et améliore le ralenti des moteurs à "glowplug", surtout en hiver.

6. Le nitrobenzène ou nitrobenzol (C6 H5 N02) 250 F/l
Est un liquide jaunâtre qui ne remplace PAS le nitrométhane, contrairement à ce que beaucoup de modélistes pensent. Bien que le pouvoir calorifique soit très élevé, le rendement calorifique est inférieur à celui du méthanol. Par-dessus le marché la chaleur latente de vaporisation est faible. Ce produit ne sert qu'à faire chauffer votre moulin et enfin, c'est un poison dangereux : il arrête l'absorption de l'oxygène dans le sang humain ! Un produit à bannir...

7. Le nitrométhane (CH3 N02) 1500 F/l
Nous avons vu que l'oxygène est nécessaire à la combustion et le nitrométhane en contient. Le rendement calorifique est très élevé (2 atomes d'oxygène sur 7). C'est l'additif rêvé mais qui coûte cher.
Un pourcentage de 5 % facilite l'emploi des micro-moteurs, les démarrages sont plus faciles, le moteur tourne mieux surtout au ralenti, les réglages du pointeau sont moins pointus et le choix de la bougie est moins critique. La puissance nette du moteur augmente en proportion de la quantité ajoutée au carburant, la consommation…… aussi. Les moteurs courant sont prévus pour de faible pourcentage de nitro (5 à 10 %), pour employer des % plus élevés les moteurs subissent des modifications pour donner leur rendement maximum.

8. Le nitroéthane (C2H5 N02) 1300 F/l
Similaire au précédent mais moins actif, 40 % de l'activité du nitrométhane.

9. Dinitropropane (C3H6(N02)2)
Est une matière solide, très soluble au méthanol. Même efficacité que le nitrométhane mais difficile à trouver en Belgique, en consultant les catalogues de produits chimiques il n'est pas repris. En principe 10% de dinitropropane assurent un gain de puissance de 5%.

10. Nitropropane 500 F/l (C3H7N02) et Nitrobutane (5 gr/2500 F (C4H9NO2)
Sont des produits nitrés" à action réduite. Ils possèdent un pouvoir calorifique très élevé et un rendement calorifique légèrement supérieur à celui du méthanol. Leur chaleur latente de vaporisation est énorme ce qui contribue au refroidissement interne des moteurs. Le nitropropane a une activité égale à 35 % de celle du nitrométhane.

11. Acétate d'amyle 150 F/l
Facilite le mélange du méthanol et de l'huile. L'acétone peut également convenir à cette fin.

Quelques additifs ne sont pas décrits du fait qu'ils sont ou trop chers ou dangereux à employer. Il s'agit du benzène (benzol), du dimethylnitrobenzène (nitroxylène), du nitrate de cyclohexenol et du nitrate d'amyle.

Nous ferons quand même une seule exception :1

2. Pour ceux qui sont riche et las de vivre
Le TETRANlTROMETHANE (C(N02)4) coûte environ ; 15.000 francs le litre (5gr/1255 F) et est très explosible. 4% de produit suffisent pour augmenter la puissance de votre moteur de 50% ! La molécule contient 13 atomes dont 8 atomes d'oxygène. Ce produit brûle (explose...) dans le vide puisque l'oxygène qu'il contient lui suffit. Après combustion, il dégage encore 49% d'oxygène.
L'importance d'un rendement calorifique élevée est évident, mais l'importance de la chaleur latente de vaporisation est aussi a prendre en compte. En effet, le mélange admis dans la chambre de combustion est composé de minuscules gouttelettes de carburant et d'air. Avant de brûler, le carburant se vaporise ce qui nécessite une grande quantité de chaleur, qui est empruntée au cylindre et au piston ; la vaporisation se charge donc en partie du refroidissement interne. L'usage exagéré de l'essence, du benzène ou du nitrobenzène (qui ont un pouvoir calorifique élevé) augmente peut-être la puissance, mais augmente également la température de fonctionnement d'où usure accélérée.
Le nitrométhane, au contraire, possède un pouvoir calorifique modéré mais il contient beaucoup d'oxygène ce qui assure une combustion plus complète, et donc une plus grande puissance. Il est insensé de prétendre, voici un moteur qui tourne aussi vite sans nitro. Tout au plus on peut dire que certains moulins en ont moins besoin.

Combustible
Chaleur latente de vaporisation
Pouvoir calorifique
Rendement calorifique
méthanol
263 Kcal/kg
4000 Kcal/l
830 Kcal/kg air cons.
éthanol
201 Kcal/kg
5260 Kcal/l
745
essence super
65 Kcal/kg
8000 Kcal/l
750
benzène
94 Kcal/kg
8500 Kcal/l
733
éther sulfurique
86 Kcal/kg
1900 Kcal/l
355
nitrobenzène
79 Kcal/kg
7100 Kcal/l
545
nitrométhane
135 Kcal/kg
3170 Kcal/l
1645
nitroéthane
424 Kcal/kg
4550 Kcal/l
l060
nitropropane
440 Kcal/kg
5370 Kcal/l
940
nitrobutane
300 Kcal/kg
5900 Kcal/l
880
2,2 dinitropropane
solide
3190 Kcal/l
1245
tetranitrométhane
48 Kcal/kg
1500 Kcal/l
Infini + dégagement 49 % d'O2

 

On peut aussi noter les limites explosives en % de vapeurs dans l'air:

Composés
Limite inférieure
Limite supérieure
Acétone
1,35
8
Méthanol
5,5
21
Ethanol
2,8
9,5
Ether
1,7
48

 

Un autre point intéressant de connaître est la température en dessous de laquelle le liquide n'émet pas de vapeurs:

Acétone
- 17°
Méthanol
Ether
- 41°
Nitrométhane
45°
Nitropropane
34°
 

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