L’ALLUMAGE EN AUTOMOBILE

Le système :

Pour commencer, vous devez savoir que les moteurs  à combustion internet utilisant du gaz ou de l’essence comme combustible doivent être équipé d’un système permettant le déclenchement de la combustion du mélange. Ce système doit fournir l’énergie calorifique nécessaire à l’inflammation du mélange combustible. C’est le rôle du système d’allumage.

Contraintes et concept du système d’allumage :

Pour apporter l’énergie calorifique nécessaire au déclanchement de la combustion, le système d’allumage produit un arc électrique (étincelle) sous haute tension à un instant précis du clycle de fonctionnement du cylindre.

Pour cela, le système doit :

– Transformer la tension batterie de 12V en haute tension, c’est à dire environ 30 000V, aucun risque tant qu’il n’y a pas beaucoup d’ampères, mais vous recevrez un petit jus) pour générer un arc électrique assez puissant pour amorcer l’inflammation du mélange combustible, malgré la pression régnant dans l’enceinte thermique.
 
– Adapter le début de l’allumage en fonction du régime et de la charge du moteur pour que la pression, issue de la combustion qui s’effectue sur le piston soit maximale au moment où celui-ci amorce sa descente.
 

Sous forme d’une organisation fonctionnelle, je vais vous montré tous les composants tournant autour du système d’allumage :

diagramme-entree-et-sortie

Analyse technologique :

schema-de-l-analyse-technologique
Légendes:

  1. Batterie
  2. Contacteur allumage/démarrage
  3. Calculateur moteur
  4. Capteurs (de gauche à droite: capteur de vitesse, capteur de cliquetis, capteur régime moteur/PMH

Les différents types de bobines d’allumage :

schema-differentes-bobines-allumage

Remarque: dans une bobine, il y a 2 circuits, un primaire et un secondaire:

  • Résistance du circuit primaire: environ de 0.5 à 2 Ω (Ohm)

Pour mesurer la résistance du circuit primaire, relier le ohmmètre (ou multimètre) aux 2 bornes d’alimentation de la bobine.

  • Résistance du circuit secondaire: environ de 5 à 20 Ω (Ohm)

La résistance secondaire peut être mesurée directement à la sortie de la borne haute-tension.

Les bougies d’allumage :

analyse-dune-bougie-dallumage-2

Les différents types de bougies d’allumage :

differentes-types-de-bougies-allumage

Fonctionnement des différents éléments qui composent le système d’allumage :

La bobine :

fonctionnement-dune-bobine

Lorsque le calculateur (module d’allumage) commande la bobine, le courant circule dans le bobinage primaire et crée un champ magnétique dans l’enroulement secondaire.
C’est la phase « induction ».
La durée pendant laquelle le bobinage primaire est parcouru par un courant est appelé: « Temps de charge de la bobine »
 
A l’ouverture du circuit, 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.

Les capteurs

capteur-regime-pmh-fonction

Capteur de régime/PMH:

Légendes:

  1. Aimant
  2. Capteur
  3. Support de capteur
  4. Noyau
  5. Enroulement
  6. Cible
  7. Repère PMH (Double dent)
  8. Entrefer
Lorsque le bout du capteur passe dans la phase PMH, soit la phase où l’on a retiré 2 dents sur la totalité du volant moteur (cible), le signal qui sera envoyé prendra plus de temps à revenir que s’il y avait les 2 dents non supprimés (n°6). C’est par cette façon qu’il détermine que l’on est au PMH.

Capteur de pression :

Légendes:

  1. Raccord de pression
  2. Intérieur du boîtier de pression
  3. Résistance piézorésistives
  4. Plaquettes de substrat à couches épaisses
  5. Bulle manométrique
  6. Connexions
  7. Boîtier
 
Sous l’effet de la pression, les résistances piézorésistives convertissent une contrainte mécanique en un signal électrique.
capteur-de-pression-fonction
capteur-de-cliquetis1

Capteur de cliquetis:

Légendes:

  1. Masse sismique avec forces de pression (F)
  2. Céramique piézoélectrique
  3. Surface de contact
  4. Connexion
  5. Bloc moteur
 
 
Les vibrations du moteur engendre dans la céramique piézoélectrique un transfert de charge et une tension électrique apparaît entre la face supérieur et la face inférieur de la céramique.

Réglage du point d’allumage :

Avance initiale:

 
La combustion n’étant pas instantanée (environ 0.002 secondes). L’avance initiale va amorcer la combustion de manière à obtenir une pression maxi sur le piston quand la bielle et le maneton du vilebrequin forment un angle de 90°.
reglage-du-point-allumage

Sources: topwagen.com / pièceautofrance.com / airauto.fr / elektronicauto.fr / blog.avatacar.com / beru.federalmogul.com /  philippe.boursin.perso.sfr.fr / Wiképédia / AFORPA

C’est la fin de cet article sur l’allumage, retrouvez tous mes articles de mécanique « ICI« . (Cet article peut faire l’objet de modifications à tout moment)
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