L' allumage

L' allumage

Fonction de l'allumage

La fonction de l'allumage est de produire un apport de chaleur dont l'énergie soit suffisante pour déclencher l'inflammation du mélange gazeux en fin de compression.
Cette inflammation est obtenue par la création d'un arc électrique.


Création de l'arc électrique

La tension minimale nécessaire à l'amorçage de l'arc est d'environ 15 000 V, pour obtenir une telle tension on fait appel à un transformateur de tension :
la bobine d'allumage.

Principe de fonctionnement

Lorsque le rupteur est fermé, le courant circule dans le bobinage primaire et crée un champ magnétique dans l'enroulement secondaire.
C'est la phase induction.




A l'ouverture du rupteur, le courant primaire est brusquement coupé, ceci provoque une variation rapide du champ magnétique et la création d'un courant induit à haute tension dans l'enroulement secondaire.
L'enroulement secondaire est lié à la bougie qui déclenche l'étincelle désirée.
Le condensateur placé en dérivation du rupteur absorbe le courant de self induit dans le primaire lors de la coupure et évite la détérioration des contacts du rupteur.


Différents types d'allumage

On rencontre deux systèmes d'allumage :

· L'allumage autonome par volant magnétique.
· L'allumage par batterie.

Pour chacun de ces systèmes deux solutions technologiques sont utilisées pour l'ouverture du circuit primaire :

· Ouverture par rupteur mécanique : allumage classique.
· Ouverture par interrupteur électronique : allumage électronique.


L'allumage classique par batterie

L'allumage par batterie est encore utilisé à l'heure actuelle, mais il est de plus en plus remplacé par l'allumage électronique plus performant et plus fiable.


Principe de fonctionnement

L'allumage commandé classique par rupteur, bobine haute tension et batterie se présente sous la forme de la figure ci-dessous.
Un enroulement primaire est couplé électromagnétiquement, pour constituer un transformateur de tension appelé bobine, à un enroulement secondaire placé dans un circuit haute tension comportant un entrefer d'éclatement porté généralement par une bougie.
Dans le système d'allumage classique, les coupures intermittentes sont réalisées par un rupteur, placé sur la ligne de retour à la masse du bobinage. Son ouverture et sa fermeture sont provoqués par une came. Le rupteur et l'arbre porte-cames sont des éléments de l'allumeur. L'arbre d'allumeur tourne à demi-vitesse du vilebrequin puisqu'il doit se produire une étincelle tous les deux tours de vilebrequin.
Au moment où le circuit primaire se ferme au rupteur, le courant s'établit progressivement et lorsqu'il s'ouvre, ce courant se trouve alors dérivé vers le condensateur branché aux bornes du rupteur.
Le condensateur va se charger ce courant du self puis se décharge aussitôt. La variation brutale du flux dans le circuit primaire provoque la naissance d'un courant haute tension dans l'enroulement secondaire puis la distribuer vers la bougie intéressée.





Les organes de l'allumage classique

La source d'électricité étant la batterie accumulateur, le dispositif d'allumage classique mécanique est constitué de trois organes distincts :

- L'allumeur-distributeur, comprenant lui-même le rupteur, le condensateur, le système d'avance centrifuge et à dépression et enfin le doigt de distributeur (tête de distribution),
- La bobine haute tension,
- La bougie, une par cylindre.


L'allumeur

Il se compose de quatre parties essentielles : l'entraînement, le circuit basse tension, les systèmes d'avance centrifuge et à dépression, le circuit haute tension.
Le mouvement de rotation de l'arbre de l'allumeur est réalisé mécaniquement à partir de l'arbre à cames du moteur.
Cet arbre de commande entraîne, à sa partie supérieure, un plateau porte-masselottes d'avance centrifuge serti. L'arbre porte-came, centré sur la partie supérieure de l'arbre de commande, est commandé en rotation à partir des masselottes centrifuges, de façon que la came puisse se décaler angulairement par rapport à l'arbre de commande. Ce calage angulaire représente, en fonction du régime, la courbe d'avance centrifuge de l'allumeur.
A la hauteur de la came, le plateau porte-rupteur est fixé sur le corps quand l'allumeur ne comporte pas de système d'avance par dépression, ou peut pivoter autour du corps quand il est muni d'un tel système. L'écartement des contacts du rupteur est réglable par la vis de fixation du contact fixe.
A la partie supérieure de la came, le rotor disrupteur est clipsé pour tourner dans la tête de distribution, à la hauteur des plots haute tension d'alimentation des bougies par l'intermédiaire des fils haute tension. La tête de distribution comporte les bornes haute tension de distribution en regard des plots vers les bougies, et une borne haute tension centrale reliée à celle de la bobine d'allumage.
La haute tension est connectée au rotor disrupteur au moyen d'un petit charbon et d'un ressort.




La bobine

La bobine contient le transformateur-élévateur de tension comprenant un noyau magnétique en tôles feuilletées autour duquel on trouve l'enroulement secondaire et l'enroulement primaire.
La bobine la plus répandue a la forme d'une boîte cylindrique en tôle emboutie.
A la partie supérieure, la tête de bobine isolante est sertie sur la boîte en tôle avec l'interposition de joints d'étanchéité. Elle supporte les deux bornes primaires, l'une d'entrée venant du contact d'allumage, l'autre de sortie allant vers l'allumeur, ainsi que la sortie haute tension montée dans une cheminée au centre.
Dans ce type de bobine verticale, les enroulements baignent dans l'huile afin de limiter leur échauffement.




La bougie d'allumage

Elle produit l'étincelle dans la chambre de combustion.
La haute tension est amenée par l'électrode centrale, l'arc se produit au passage du courant entre les deux électrodes (écartement des électrodes : 0.5 à 1 mm).
La bougie doit être parfaitement isolante et doit évacuer rapidement la chaleur afin d'éviter les phénomènes d'auto-allumage.



On classe les bougies selon leur pouvoir de refroidissement.
Le degré thermique de la bougie caractérise sa capacité de transférer la chaleur du bec de l'isolateur au système de refroidissement du moteur.
La bougie "chaude" transmet la chaleur moins rapidement. Son long bec d'isolateur oblige les calories de la pointe à parcourir un long chemin avant d'atteindre la partie de l'isolateur en contact avec le culot, puis la culasse.
La bougie "froide"transmet la chaleur plus rapidement grâce à son bec court.