Le « Stage 1 » n’est pas l’apanage des Harley-Davidson.

Il est simplement particulièrement employé par les bikers car 99 % des motos sorties de Milwaukee en sont équipées !

Les raisons de cet engouement sont dues à un bicylindres rustique (refroidissement par air, distribution culbuté, angle fermé du V-Twin, etc.) qui se trouve donc particulièrement bridé par les normes anti-pollution.

Le Stage 1 et reprogrammation existe pour n’importe quelle moto et également dans le domaine automobile.

Ainsi de nombreux motards en sportive japonaise équipent leur machine d’une cartouche filtrante K&N et d’un échappement Akrapovic ou LeoVince.

Il en va de même sur les motos néo-rétro mais les « motos exotiques » comme l’ Indian FTR ou les Scrambler Triumph XC et XE.

La norme « Euro 5 » qui sera appliquée en janvier 2020 devrait entrainer de plus en plus de motards à passer le cap car même des motos ultra-modernes sont devenues insipides et ont tendance à surchauffer en ville.

Les motos comme les auto respirent de plus en plus mal du fait de réglementations de plus en plus drastiques à cause principalement des normes environnementales et dans une moindre mesure des nuisances sonores. Ce sont les fameuses normes « EURO ».

La dénomination « stage 1 » est parfois remplacée par le terme « reprogrammation » ou «  reprog » par les initiés car il nécessite toujours une reprogrammation de la cartographie (« map » en anglais) qui est contenue dans le module de gestion électronique (ECM- Electronic Control Modul).

Une nouvelle cartographie

Une nouvelle cartographie est nécessaire pour obtenir la quintessence d’un moteur équipé d’un échappement et d’un filtre à air performants.

Notons que la cartographie d’origine est un compromis entre le meilleur rendement moteur possible et de ne pas dépasser les normes européennes d’émission (norme Euro) qui fixent les rejets polluants .

On notera qu’une simple reprogrammation de la gestion moteur permet déjà d’améliorer le rendement moteur et tout particulièrement dans le domaine automobile. Les normes Euro bien plus contraignantes pour les voitures que pour les motos ce qui fait que l’écrasante majorité des motorisations sont turbocompressées. Une gestion optimisée du moteur sur ce type de véhicule permet de gagner beaucoup de puissance et de couple.

La « veine gazeuse », c’est à dire, le trajet allant du filtre à air à la sortie des échappements, est bien meilleure après le montage de ces 2 éléments.

Le moteur aspire une plus grande quantité d’air et expulse plus rapidement les gaz nés de la combustion de l’air avec l’essence. Le mélange s’appauvrit.

Afin que le rendement moteur progresse de concert, il va falloir accroitre notamment le temps d’injection de manière conséquente et modifier l’avance à l’allumage.

Un moteur en stage 1 « respire simplement mieux » et délivre potentiellement plus de puissance car il s’affranchit des normes anti-pollution et dans une certaine mesure du nombre de décibels émis.

Il est possible d’utiliser un échappement plus libre et un filtre à air plus performant sans toucher à la cartographie car les calculateurs actuels (ECM ou ECU) ont une certaine « adaptabilité » due à des capteurs comme par exemple les sondes O2.

Que cela soit une simple reprogrammation ou un stage 1 et afin de tirer le meilleur profil des modifications apportées à votre moto, vous devez la passer au banc de puissance afin que le préparateur établisse une cartographie correspondant en fonction des pièces montées.

Les différents « Stage » ou degrés de préparation

  • Stage 1 : Filtre à air + échappement+ reprogrammation de l’ECM
  • Stage 2 : Stage 1 + Arbres à cames ( modification des lois de levée)
  • Stage 3 : Stage1 + Stage 2 + Kit big bore/stroker (augmentation de la cylindrée par l’alésage et/ou la course)
  • Stage 4 : Stage1 + Stage 2 + Stage 3 + nouvelles culasses (forme de la chambre de combustion et taille des soupapes) + corps de l’injecteur + taille des injecteurs

Note : Chaque stage demande une reprogrammation.

La cartographie

Elle est constituée de tables qui compilent des valeurs acquises par des capteurs sous la forme de tableaux correspondant aux différents paramètres moteur.

table VE stage 1 injection
exemple de table : La table VE d’une Harley-Davidson.
L’axe vertical (des ordonnées) indique la pression en Kilo Pascal (KPa) alors que l’axe horizontal (des abscisses) représente le régime moteur (rpm). 100 Kpa correspond à la pression atmosphérique. Vous pouvez observer que le pourcentage d’air absorbé peut être supérieur à la valeur max. théorique : Ici 115%

La cartographie est composée de 3 tables principales  :

1- Table « Volumetric Efficiency » (VE)

Elles sont au nombre de 2 sur une Harley-Davidson (1 par cylindre). La table VE détermine quelle quantité d’air est réellement présente dans le cylindre. Pour cela, 3 capteurs entrent en jeu :

  • Le dépressiomètre ou capteur de pression absolu appelé « MAP » par les anglo-saxons qui collecte la pression régnant dans l’admission.
  • Le capteur de régime moteur (tr/mn).
  • Le capteur d’ouverture du papillon des gaz indiquant la charge moteur.

Notons que l’acronyme anglais du dépressiomètre « MAP » pour « Manifold Absolute Pressure », prête souvent à confusion avec le nom anglais de la cartographie : « map ».

Table de rapport/Essence
Mélange stoechiométrique ou AFR en fonction du régime (RPM) et de la pression d’air (KPa).

2- Table AFR

La table « AFR »pour « Air Fuel Ratio » ordonne la quantité d’essence qui doit être injectée dans la chambre de combustion. Elle se base sur les résultats compilés dans la table VE qui a déduit la quantité d’air réellement présente dans le cylindre.

3- Table d’avance à l’allumage.

Elle est appelée « Spark Advance » et il y a 1 table par cylindre.

D’autres tables participent à obtenir le « bon » rapport air/essence ou rapport stœchiométrique telle que celles de température de l’air ambiant et de pression atmosphérique indiquant la quantité d’oxygène (O2) qui est réellement présente dans le cylindre.

Au final, une cartographie de Harley-Davidson est formée de 16 tables ainsi qu’une table dite de « « constante ». Cette dernière est réservée à des préparations poussées type « stage 2 » ou plus encore.

Rapport stœchiométrique ou rapport air/essence

Les agences anti-pollution européennes comme US exigent que tous les véhicules fonctionnent selon le rapport stœchiométrique de la combustion de l’essence avec l’oxygène de l’air.
Ce rapport correspond à « une combustion parfaite » ne rejetant aucune molécule toxique. Il est de  14,68 : 1 ou autrement dit, il faudra 14,68 grammes d’air pour brûler totalement 1 gramme d’essence (SP98 ou SP95).

Ce ratio souvent appelé AFR (Air Fuel Ratio) correspond au meilleur rendement moteur. Paradoxalement, il émet peu d’émissions polluantes puisque l’efficience du moteur est portée à son maximum.

Un ratio inférieur à 14,6 donne un mélange plus riche en carburant alors qu’un ratio supérieur sera plus pauvre.

rapport air essence stœchiométrie ou parfait
Le « bon » rapport air-essence se situe autour de 13,5 grammes d’air pour 1 gr d’essence.

Cette valeur permet de garder une consommation très raisonnable tout en faisant notablement baisser la température moteur ( un mal récurent sur les moto Euro 3 et +) . Le comportement moteur est bien meilleur avec des accélérations et des reprises vigoureuses.

A Suivre : Injection à boucle ouverte et fermée et Sonde oxygène (O2)

De nombreuses informations sur la partie « hardware » spécifiques aux injections Harley-Davidson ont déjà été traitées dans les articles suivants :

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