Transformer un moteur Glow en moteur Essence
Pourquoi ? Comment ?

Economie de carburant substantielle

Présentation : Guillaume Tchekhov

Le carburant glow est fait de méthanol et d'huile, principalement. On y rajoute une part de nitromethane pour (simplifions) améliorer la combustion et lui donner du peps si besoin.

Ce carburant coûte cher (environ 10 € le litre) et de moins en moins de revendeurs en proposent, parce que la réglementation devient de plus en plus contraignante pour stocker ces carburants et les expédier.

Un moteur de taille moyenne qui tourne à fond consomme vite son réservoir de 330 cc en quelques minutes. Mettre un réservoir plus grand rajoute un peu d'autonomie mais on atteint au maximum environ dix minutes en tout. Sans oublier les éventuels problèmes de centrage apparaissant avec le poids du réservoir se vidant...

A l'arrivée, l'avion est enduit d'une couche d'huile tenace qui attaque vite l'entoilage, imbibe le bois, décolle tout et le rend irréparable.
De plus, les roulements du moteur seront corrodés par les résidus acides de méthanol mal brûlés et il vous faudra vite les changer. C'est faisable mais pas très facile.

Donc 4 raisons pour trouver autre chose que le glow et s'en débarrasser :

La solution existe, elle est simple. Il suffit de faire tourner le moteur à l'essence.
La théorie est facile à mettre en œuvre et amusante si vous suivez la marche à suivre que je vous livre ici.
Disons le tout de suite, il y a un seul inconvénient : le moteur va chauffer un peu plus (10% de plus) et il faut donc prévoir un vrai flux d'air autour. Les capots qui enveloppent trop sont à déconseiller.

Le concept d'origine a été mis au point par un de mes copains néerlandais, Bert Van der Schoor, qui m'a énormément aidé (et maintenant c'est devenu un plaisir de faire cette transformation). Il peut fournir les pièces nécessaires pour un succès immédiat. Vous trouverez ses coordonnées en fin d'article, il parle et répond en anglais. Je vous renvoie au forum anglophone RCUniverse, fil de discussion « gas conversion ». Bert est un ingénieur motoriste de très haut niveau, il écrit sous le pseudo de « Brutus ».

Je vous joins toute la doc nécessaire mais surtout je vous conseille de ne pas vous embêter, prenez le montage tout monté et programmé chez Bert.

Ça concerne quels moteurs ?

Tous ! Les 2T comme les 4T. J'ai transformé un Saito 82 4T, un Saito 62 4T, un OS 54 2T qui tournent comme des horloges avec de l'essence. Bert a fait un OS 25 2T et quelqu'un l'a même fait sur un Cox !

La conversion s'applique à tout type de moteur, même sur ce Cox 0,8 cc.

Question puissance : comptez 10% de moins avec de l'essence qu'avec du glow. Ce n'est pas grave car le couple apparaît plus fort.
Rappelez vous vos débuts : on volait avec des moteurs de 25 aussi bien qu'avec des 40 maintenant. Donc il y a beaucoup de puissance et même toujours trop !

Ça concerne quelles radios ?

Toutes ! Ce système utilise un canal couplé à celui des gaz et c'est tout, il est entièrement autonome. Donc les Futaba, Frsky, Multiplex et autres Graupner en profiteront de la même manière.

Comment ça marche ?

- Vraiment très bien !
- Avec 180 cc d'essence à 8% d'huile, on atteint 1 HEURE d'autonomie à fond avec un OS46 2T transformé…
- On démarre du 2e coup à la main.
- Aucun nettoyage n'est nécessaire après le vol.
- Une journée de vol se fait avec un demi-litre de carburant !
- Prix de revient dérisoire.
Qui dit mieux ?

Un poil de principes

Le méthanol apporte avec lui une partie de son oxygène pour brûler, il est donc assez peu pointu à régler question mélange air/carburant. On règle à ± un quart de tour de pointeau. Mais ça brûle mal et incomplètement à cause des 20% d'huile. Fumée bleue et huile partout…

L'essence est plus pointue à régler. On va brûler très très peu de carburant et le mélange doit donc être très précis. Vous verrez qu'un clic de pointeau devient beaucoup ! La courbe d'ouverture du boisseau ne convient pas telle qu'elle est pour de l'essence (elle est beaucoup trop riche).

Voici l'aspect et les références de la valve Stihl à utiliser.

Il faut donc monter avant le carbu une valve pilotée par la radio qui va ajuster très exactement la quantité d'essence nécessaire pour avoir un mélange parfait. On utilise une toute petite valve qui provient des tronçonneuses de marque Stihl et elle se pilote par un canal de la radio à travers une bidouille simple.

La valve Stihl dans son support.

Cette bidouille est un petit Arduino qui va compenser le mélange en fonction de l'altitude du modèle, de la température extérieure et de la courbe de réglage dans l'emetteur. On peut utiliser deux types d'Arduino : soit un Nano ou un Uno, soit un Xiao de chez Seeduino. Ce dernier est plus petit et plus compact. Vous avez donc à le programmer soit avec le fichier sketch "uno" soit avec le fichier "Xiao", selon votre choix (clic droit sur le lien puis "Enregister la cible du lien sous...).

La carte Seeeduino Xiao

Combien ça coûte ?

Donc en tout il faut : une valve Stihl, un support, un petit Arduino, un Alti/baro BMP280 et un transistor et c'est bon. Sans oublier un allumage à bougie du type RCXel.

La seule pièce qu'on doit acheter est le support de la valve, à moins d'avoir un tour. Personnellement je fais tout entièrement et Bert m'envoie simplement le support de valve. Coût : 15 €.

Le support de valve usiné.		Les cotes du support de valve.

Si vous voulez aller vite et bien sans vous casser la tête, demandez les pièces à Bert via le forum RCUniverse. Il vous enverra ce qu'il faut tout monté et programmé. Il ne fait pas de bénéfice, il fait cela bénévolement par passion.
T outes les pièces montées et assemblées font dans les 70 € plus l'allumage. En effet, il vous faudra bien sûr installer un allumage RCXel avec sa bougie et son capteur Hall. je conseille fortement d'y mettre un kill switch.
Avec ces pièces, branchez, réglez le moteur et volez !

Schéma global de câblage de la valve et de son contrôleur.

En tout c'est un budget de 70 € (à peu près le coût de 7 litres de carburant glow, donc c'est amorti en quelques vols !), plus l'allumage.

Le contrôleur emballé dans de la gaine thermo.

Matériel divers à prévoir

1) Pressurisation : Il faut impérativement pressuriser le réservoir, depuis l'échappement. Prévoir un petit réceptacle pour piéger la suie, qu'elle n'aille pas polluer l'essence. Bert utilise des corps de seringue, j'ai mis des petits réservoir 50 ml de chez Aliexpress.

Réservoir à suie

2) Durites : Utiliser uniquement des durites en Tygon (jaunes) que l'on trouve sur Amazon pour 9€ les 3 m ou 10 € le mètre chez les revendeurs habituels. Diamètre intérieur : 2,5 mm, c'est impératif, sachant que les petits tubes de liaison réservoir carbu sont de diamètre extérieur 3 mm.
Les durites en silicone se dissolvent dans l'essence.
Mettre des durites de 3 mm va laisser passer de l'air et vous aurez des bulles dans la ligne.
C'est là que se situe la seule mais vraie chose à surveiller ; on conduit maintenant un flux d'essence qui est absolument minuscule et il sera perturbé par la moindre fuite d'air : il ne faut voir aucune bulle dans les durites. Vraiment aucune bulle !
Pour cela, les durites seront courtes et le carbu sera isolé thermiquement du moteur par une plaquette de contreplaqué ou de vieux circuit imprimé. Les vis de fixation du carbu seront aussi surveillées sur ce plan. Ceci parce que si le carbu chauffe, l'essence se vaporisera un peu et des petites bulles apparaîtront dans la durite en aval du carbu. Pas bon !
Donc chassez férocement les bulles !!!

3) Réservoir : vous allez pouvoir utiliser une capacité de 200 cc ou moins pour voler 1h30 !
Utilisez uniquement des réservoirs rigides. Les Kavan pour glow sont trop mous, prenez les transparents de chez Aliexpress. Ils sont vendus trois fois rien et conviennent parfaitement à l'essence, y compris le bouchon de sortie en alu. Les autres bouchons ne pourront pas être parmi ceux des glow (couleur noire) car ils se dissolvent dans l'essence. Il faut des réservoirs pour essence, rigides. Prenez les transparents ou des blancs rigides avec un bouchon spécial essence (couleur marron).

A gauche, le bon type de réservoir. A droite, les Kavan qu'on utilise pour le Glow. Ils sont trop mous. Préférez les transparents durs que Aliexpress propose (dans les 9 €). Il en existe des durs translucides chez Lindinger ou autres. Attention, uniquement des bouchons en caoutchouc brun, spécial essence. Les noirs sont dissous par l'essence.

4) Filtres : Le filtre dans le réservoir sera impérativement un filtre à feutre, trouvé en jardinerie, rayon tondeuses. Les filtres pour glow habituels sont efficaces uniquement pour arrêter les grumeaux d'huile polymérisée du carburant glow.

Filtre dans le bon réservoir

5) Pointeau : celui d'origine convient parfaitement mais il devra être propre ! Nous en reparlerons dans la partie « rodage ». S'il est ancien, changez le joint torique qui lui donne son étanchéité, on en trouve facilement en pièces de rechange ou chez les vendeurs spécialisés (Lindinger ou autre).

6) Carburant : c'est du SP95 à 8 % d'huile 2T pour les tondeuses à gazon, qualité synthétique.

7) Calage de l'allumage : vous calerez l'apparition de l'étincelle à la bougie à 28 degrés avant le PMH (Point Mort Haut). Pour trouver le PMH, enlevez la bougie et plongez un cure dents. Il va remonter poussé par le piston puis redescendre après avoir atteint le PMH.
Installez un petit aimant cylindrique sur le plateau d'hélice (OS) ou sur une rondelle rapportée (SAITO). Pour l'installer au bon endroit, sachez que un tour de plateau fait 360°. Donc 28/360 = 7,7% de la circonférence du plateau.
Il faut que l'aimant quitte le capteur d'allumage à 28°, soit à 7,7% de la circonférence du plateau. (Ce capteur est un capteur Hall qui réagit au passage d'un aimant et déclenche l'étincelle quand l'aimant finit de le quitter). C'est très facile, soyez soigneux.

Réglages

On y va !
- On assemble la valve dans son support, en l'enfonçant jusqu'à 1 mm du bord.
- On branche les durites : échappement vers le piège à suie, durite silicone pour résister à la chaleur, piège à suie vers réservoir, durite en tygon, réservoir vers valve (tygon), valve vers carbu (tygon).
- On branche le pilote de la valve sur un canal libre de la radio.

C'est maintenant la partie la plus amusante qui va commencer.
Vous savez que le rôle de la valve est de réguler l'arrivée d'essence de façon très fine, en fonction de l'ouverture du carbu et donc de l'arrivée d'air qu'elle autorise. Cette régulation est faite par le biais d'une courbe qui ouvre l'essence de façon proportionnelle à l'ouverture du boisseau du carbu. Cela se fait par un canal de votre radio qui suit une courbe à 9 ou 10 points que vous programmerez sur votre radio. 1 point pour 10 % d'ouverture boisseau.
Cette courbe est pilotée par le manche des gaz en même temps que le carbu.
Il faut donc que votre radio permette de programmer une courbe à 9 points au moins. Ajoutez le lissage de la courbe lors de sa programmation. Comme ça, le résultat sera le même avec 9 ou 11 points.
Certaines grandes marques ne le permettent pas (pas assez chères ?). Tout ce qui vient de OpenTX (OTX, Edge, Ethos) le fait facilement et les radios un peu modernes aussi.

Valve : courbe type à 9 points, que vous pourrez utiliser comme réglage de départ :

Valve %	-62	-63	-61	-55	-42	-22	+2	+28	+75
Carbu %	-100	-75	-50	-25	0	+25	+50	+75	+100

La valeur -100 correspond à fermé, +100 à full ouvert, 0 à mis course.

Chaque moteur a une courbe d'ouverture valve qui lui est spécifique. Je vous livre ici après une courbe modifiée qui a fonctionné parfaitement sans modifications sur l'OS 46FX 2T. Partez de ces valeurs et adaptez-les.

Courbe adaptée à un OS46FX , à partir de la courbe type comme point de départ. Prévoir 9 points pour 9 valeurs, une pour 10% d'ouverture de boisseau. Utilisez la fonction "lissage de courbe" si votre radio le permet. Notez qu'elle remonte vers les bas régimes. Cette remontée s'ajuste avec les valeurs de courbes et avec le contre pointeau, 1/10 de tour à la fois. Quand votre ralenti sera lent et stable, ce sera terminé. Il est normal que cette partie soit plus longue à peaufiner parce que les frottements dans le moteur doivent être éliminés par le rodage. Quand vous aurez fait votre réglage de courbe, vous ne toucherez plus jamais à vos pointeaux ou contre pointeaux !

Il est bon de ralentir le servo des gaz, pour avoir une course complète en une seconde, afin que les pressions dans le réservoir et dans le montage aient le temps de s'équilibrer lors d'une accélération rapide. Réglez la course mécanique du servo de gaz symétriquement pour que le 50 % du manche corresponde au 50 % de l'ouverture du boisseau.

Avant de démarrer, soyez sûr que le carbu soit très propre. Je les nettoie à la cuve ultrasons (30 € chez Aliexpress) et vous serez surpris de voir tout ce qui sort d'un carbu que l'on croyait propre !

La courbe est donc adaptée au fur et à mesure du rodage du moteur.
En effet, il y a un rodage à faire, même sur un vieux moteur parce qu'il va chauffer d'avantage et donc se dilater différemment et il va devoir éliminer les gommages et les résidus de méthanol avant de se libérer.
Ce rodage prend un peu de temps.
Il se termine quand vous tiendrez un ralenti vers 2000 tr/min (j'obtiens 1850). Vous pourrez voler au bout de 2 heures de rodage.

Rodage et réglage de la courbe

Vous avez donc programmé votre courbe avec mes valeurs, elle est pilotée par le manche des gaz.
Quand le boisseau est plein ouvert, la valve est ouverte au maxi.
Quand le boisseau est fermé la valve est en position mini.
A chaque fois que vous ouvrez les gaz de 10 %, la valve s'ouvre aussi de 10 % et ainsi de suite.
Vous allez régler en trois étapes successives:
1 - à mi-gaz
2 - à fond
3 - pour le ralenti.

Commencez par ouvrir à un peu moins que mi-gaz, pointeau ouvert à un demi-tour, pas plus.

Allumage éteint, brassez l'hélice, plusieurs fois jusqu'à voir le carburant arriver dans le carbu (sans bulles !) et alors brassez encore 2 tours. Cette étape est importante. Il faut de l'essence dans le carbu pour que ça démarre… et aucune bulle dans les durites. L'air dans la valve va sortir, brassez jusqu'à n'avoir plus aucune bulle.

Allumez l'allumage (kill switch sur « on »)
Avec un démarreur, entraînez l'hélice. En même temps vous allez bouger le manche des gaz très légèrement et à un moment ça va démarrer. Ça va ratatouiller, c'est normal.
Si ça cale tout de suite alors ouvrez d'un seul clic de pointeau et recommencez.
Tout le truc est de trouver la bonne ouverture carbu / valve sur un moteur non rodé.
En tâtonnant ainsi ça va partir et tenir. Vérifiez encore et encore qu'il n'y a pas de bulles dans les durites ! Tous les problèmes de démarrage viennent de là !

Laissez chauffer le moteur quelques minutes avant de modifier les réglages.

Repérez à quelle ouverture de gaz vous êtes, voyez à quel point de la courbe cela correspond: par exemple, si vous êtes ouverts à 40%, allez sur le 4e point (c'est celui correspond à 40% d'ouverture de carbu) et faites le varier sur la courbe avec quelques % en plus ou en moins. Ça va tout de suite aller mieux.

Ensuite laissez tourner une demi-heure, pour commencer le décrassage du moteur. Vous allez le voir respirer de mieux en mieux, entre 6000 et 7000 tr/min. Puis continuez à ouvrir le tandem valve/carbu avec le manche et à chaque fois vous ajustez le point correspondant sur la courbe : à ouverture 50% vous ajustez le point 5 de la courbe de la valve. À ouverture 70% vous ajustez le point 7 et ainsi de suite.

À chaque point réglé, laissez tourner un quart d'heure.
Quand vous arrivez à pleine ouverture, faites vous plaisir : voyez sur un compte-tours les tours/min de l'hélice. Belle surprise ! Mon OS 52 tourne une 11x5 avant rodage/décrassage/réglages à 11400 tr/min. Après rodage il gagnera encore 200 tours. Il consomme alors ses 180 cc en 1h30.
Redescendez les gaz et recommencez en affinant le réglage de la même façon.

Quand vous aurez laissé tourner environ 2 heures au total commencez à chercher le réglage du ralenti. Les points de la courbe sont déterminants. Vous pouvez alors affiner vers le bas.
Vous pourrez alors jouer sur le contre-pointeau, ± 1/10 de tour. Du doigté SVP.
Au bout de 3h vous aurez un beau ralenti stable et imperturbable entre 2500et 3000 tr/min. Il pourra avec le temps descendre sous 2000 tr/min.

Peaufinez maintenant les transitions : les points de 30 % à 70 % d'ouverture. Elles doivent être franches et nettes. Réglez les points les uns après les autres.

Pour tout ce rodage vous aurez consommé moins d'un litre de carburant.

Vous pouvez aller voler. Vous finirez le réglage en vol.

Le montage complet au banc d'essai, sur un OS 2T.

Si le moteur cale brutalement, c'est le plus souvent parce qu'il est sec. Ouvrir d'un seul clic. Un clic correspond à environ 15% de réglage de courbe.
Idem si au roulage le moteur cale à fond, ouvrir un clic. 2 au maximum.

Prenez l'habitude de voler à 2/3 de gaz, ça chauffera moins.

Cette video montre comment ça fonctionne, c'est un exemple qui va encore s'améliorer avec le temps. Bientôt vous oublierez le démarreur !

Points divers * Vibrations: votre moteur vibrera comme avant mais l'expérience montre que les vibrations sont plus sèches qu'au glow. Prenez la bonne habitude de monter votre moteur sur silent blocs, il durera plus longtemps et tout l'avion aussi, sans parler des servos ! J'utilise des rondelles taillées dans du sandow de chasse sous marine (Amazon). * Soignez le flux d'air. Rappelez vous qu'au sol, le moteur n'est pas refroidi par l'hélice parce qu'il est derrière le moyeu. En vol, le vent de la marche le refroidira mieux et donc vous devrez adapter votre courbe en fonction. Faites des essais avec des % en plus et voyez comment le moteur se comporte. * Volez plus riche que sec, quitte à perdre 200 Tours. Perso j'ai programmé sur ma Radiomaster 5 courbes qui enrichissent la courbe de base, je peux changer de courbe avec un switch à 5 positions. * Quand vous serez complètement rodé, les réglages de courbe seront plus faciles et moins pointus. Les transitions faciles et rapides. De même vous redécouvrirez ce que veut dire « taux de compression d'un moteur » ! * Vous constaterez que le moteur atteint entre 120 et 140 degrés en fonctionnement. Au-dessus, c'est trop chaud : mettez un poil (1%) plus riche sur la courbe. Je prévois de faire changer la courbe pour une plus riche de façon automatique quand la température moteur devient trop haute. Avec Edge ou OpenTX c'est un jeu d'enfant. Pour les pièces, mettez un message à Bert sur https://www.rcuniverse.com Le pilote de valve, version avec écran (facultatif mais sympa pour voir le pilote de valve à l’œuvre).

Exemple de montage sur un trainer.

Voilà, vous avez maintenant un nouveau moteur et il vous coûtera moins que n'importe quelle autre solution ! Trouvez des vieux glow réputés pourris (les ASP, Magnum, Rossi, etc.) ils sont excellents à transformer et convertissez-les pour avoir des moteurs neufs et performants.

Conctacter l'auteur : Guillaume Tchekhov

Un moteur ASP transformé.