La fonction d'un démarreur est d'initier le
mouvement du moteur pour permettre à au moins un des cylindres de compléter les
quatre temps (ou les deux, selon le type), amorcer ainsi la mise à feu et faire en sorte que le moteur
puisse finalement tourner par lui-même.
La manivelle
Le démarreur électrique,
si simple à opérer et si commun de nos jours, a été breveté par Cadillac en
1912. À l'époque, la méthode courante pour faire démarrer un moteur à combustion interne de petite taille était la
manivelle. On fait tourner une manivelle qui entraine à son tour le vilebrequin
du moteur. Par moteur de petite taille, j'entends ici un moteur qui tient sous le capot d'une voiture ou d'un petit tracteur. Les moteurs de grande taille, tel que ceux qui entrainent les générateurs ou les pompes dans les applications industrielles utilisent d'autres techniques que je couvrirai peut-être dans une publication ultérieure.
Ici, l'auteur de la vidéo nous explique comment se positionner afin d'éviter les blessures en cas de retour de la manivelle.
Pas de manivelle ici, plutôt un levier que l'on insère dans le volant d'inertie du moteur.
Une fois le moteur lancé, la manivelle est désengagée du vilebrequin, soit par un
dispositif d’emboîtement, soit par un embrayage à roue libre,
afin d’éviter qu’elle ne se transforme en hélice... Cette méthode n'est pas à
la portée de tous; une force herculéenne étant parfois nécessaire selon la
taille du moteur. Pour les moteurs à essence un peu plus volumineux ou les moteurs diesels (qui
requièrent un plus grand couple pour démarrer que les moteurs à essence), un
volant d'inertie et un système d'embrayage étaient parfois ajoutés entre la
manivelle et le vilebrequin. Avec la manivelle, on accumule de l'énergie
cinétique dans le volant d'inertie, énergie que l'on transfert ensuite au
vilebrequin via l'embrayage.
L'opérateur positionne d'abord le vilebrequin manuellement. Il utilise ensuite la manivelle. C'est le volant d'inertie du démarreur qui produit ce son strident à mesure qu'il prend de la vitesse.
Variante intéressante de la manivelle ; elle sert ici à compresser un ressort qui sert de démarreur lorsqu'il est relâché.
Le démarrage à la manivelle comporte aussi une certaine part de risque : en cas de retour de flamme, la manivelle peut soudainement être entrainée en sens inverse et blesser l'opérateur nonchalant.
Le moteur de lancement
Avec le développement
et la généralisation des moteurs diesels, les limites humaines de la méthode
par manivelle devinrent rapidement apparentes. Certains manufacturiers ont
alors développé le démarreur à essence, ou moteur de lancement. Un petit
moteur à essence est monté à côté du moteur diesel et sert de démarreur. Cette méthode est
plus complexe, car elle nécessite de manipuler avec doigté et de façon coordonnée le levier de décompression et l'accélérateur du moteur diesel ainsi que l'embrayage et la commande du pignon du démarreur, mais requiert peu d’efforts et est efficace par temps froid.
Une fois que le levier de décompression est relâché, la compression du moteur diesel génère de la chaleur qui réchauffe la chambre de combustion.
International Harvester (IH) a introduit des moteurs diesel pour ses tracteurs agricoles et engins de chantier dans les années 1940. La capacité des démarreurs électriques et des batteries de l'époque était insuffisante pour les moteurs diesel IH. Plutôt que d'utiliser un moteur auxiliaire à essence, comme Caterpillar, IH conçut une gamme de moteurs à démarrage à essence. Lorsque le levier de décompression était placé en position démarrage, il ouvrait une troisième valve dans chacun des cylindres, donnant sur une chambre avec une bougie d'allumage. L'ouverture de cette valve augmentait le volume de la chambre de combustion, réduisant ainsi le taux de compression. Le levier de décompression activait aussi une valve de dérivation dans le collecteur d'admission : plutôt que de se rendre directement au cylindre, l'air passait alors par un carburateur. On utilisait ensuite un démarreur électrique pour mettre le moteur en marche en mode essence. Après quelques minutes en mode essence, le moteur s'était suffisamment réchauffé pour passer au diesel. On déplaçait alors le levier de décompression en mode opération : le système d'allumage était alors coupé, la troisième valve de chaque cylindre était fermée, la valve de dérivation du collecteur d'admission revenait en position directe et la pompe d'injection diesel était activée. L'inertie du moteur était suffisante pour permettre la combustion du diesel.
Cet extrait d'une vidéo promotionnelle d'International Harvester nous montre ce qui se passe à l'intérieur du moteur lors du démarrage en mode essence (cliquez ici pour revoir l'extrait).
Un tracteur International Harvester Farmall 400 de 1956. Notez le changement de sonorité du moteur après le passage au diesel.
Le démarrage à cartouche
La dernière
méthode de démarrage que j’aborderai ici et que je considère la plus singulière
est celle de la poudre à canon. On fait détonner une cartouche à blanc à l’intérieur
de la chambre de combustion. Le souffle ainsi produit donne l'élan au piston
et lance le moteur. On a ici recourt à une explosion pour faire démarrer un
moteur à explosion (parle-t-on alors de pléonasme ?)…
On insère d'abord la bougie de préchauffage (à l'avant du tracteur) et on fait détonner la cartouche!
Dernière mise à jour : 7 janvier 2023
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