système de Allumage classique ~ Mecanique Book

1) Nécessité de l’allumage

Il existe deux types de moteurs :

Les moteurs à allumage par compression (moteur diesel).
Les moteurs à allumage commandé (moteur essence, GPL…).
Allumage par compression : La température générée par la compression est suffisante pour déclencher l’inflammation du mélange.
Moteur à allumage commandé : un système auxiliaire est nécessaire pour amener le mélange gazeux à l’inflammation.

2) Fonction du système d’allumage

L’allumage a pour but d’amorcer la combustion en apportant la chaleur nécessaire à l’augmentation de température, afin d’atteindre celle d’inflammation du mélange.
Pur ceci, un arc électrique de courte durée, jaillissant entre les électrodes d’une bougie, enflamme la partie de mélange en contact avec ces électrodes ; cet amorçage de la combustion est provoqué en un instant précis du cycle. La combustion se poursuit par auto inflammation dans toute la masse gazeuse.

3) Création de l’arc électrique

A l’air libre, la création d’un arc électrique entre les électrodes de la bougie nécessite une tension de 2000volts.
Dans le moteur, la tension doit être d’un minimum de 4000volts jusqu'à 10000volts.La tension dépend de :
De la pression dans la chambre de combustion.
De la richesse du mélange air essence.
Des électrodes de la bougie.
Des températures de la chambre de combustion et du mélange.
Tous ces facteurs varient au cours du fonctionnement du moteur. De plus, le circuit comporte des ruptures et des défauts pouvant apparaître au cours du fonctionnement ; le système doit donc fournir une tension comprise entre 12 000 volts et 20 000 volts afin de disposer de réserve.

4) Les organes du circuit d’allumage

1. La bougie

Lorsque le moteur tourne à 6000 tours minute, il faut 50 étincelles par seconde et par cylindre. Le choix du type d’éclateur (bougie) est donc très important voici quelque Caractéristiques principales des bougies :

L’indice thermique. (En fonction du type de moteur)

Le type de culot. (Siège plat ou conique)
Le nombre d’électrode.
Les dimensions. (Diamètre et longueur du culot)

2. La bobine d’allumage

Principe physique de création de la haute tension (loi de Lenz)
La courant de la haute tension est obtenu garce à la création d’un courant induit dans un bobinage par variation de flux magnétique.
Description de la bobine d’allumage
Chaque bobine est composée de :

Bobinage primaire
Un bobinage secondaire
Un noyau en fer doux

Principe de fonctionnement d’une bobine d’allumage

Comportement du circuit primaire

Si l’on fait passer un courant électrique dans Le bobinage primaire, nous constatons l’apparition d’un champ magnétique autour du noyau de fer doux. ; Lorsque l’on coupe le circuit primaire, le champ magnétique disparaît. Si l’on fait varier l’intensité dans le bobinage primaire (ouverture et fermeture du contact), on va faire varier le flux magnétique dans le circuit primaire et donc créer un courant induit dans le circuit secondaire
Comportement du circuit secondaire
La tension secondaire est d’autant plus grande que : La variation de flux dans le noyau est rapide et importante. Le rapport entre le nombre de spires des bobinages est important.
En théorie :
A la fermeture et à l’ouverture la variation devrait être instantanéeLes variations de flux devraient être identiques. Une étincelle devrait être produite à l’ouverture et à la fermeture du rupteur.
En pratique :
La variation n’est pas instantanée à cause du phénomène d’auto induction. A la fermeture du rupteur lavariation n’est pas instantanée à cause du phénomène d’auto induction. A la fermeture du rupteur la variation est longue (t1), il n’y a pas d’étincelle. A l’ouverture, la variation est rapide
(t2), une étincelle est produite. Les effets néfastes de l’auto induction ou de self induction. Lors de l’ouverture du rupteur, le courant de self induction s’oppose à l’ouverture du circuit et va créer une étincelle aux contacts du rupteur. Cette étincelle au rupteur présente deux inconvénients :Une détérioration rapide des contacts du rupteur. La rupture du circuit est lente la tension secondaire est donc faible, l’étincelle aussi. Pour éviter ces inconvénients, on utilise un condensateur

3. Le condensateur

Le condensateur à deux rôles :
Protéger les contacts du rupteur à leur ouverture en absorbant le courant de self induction.
Accélérer la variation et donc de réduire le temps t2 ce qui renforce la haute tension et donc l’étincelle.

4. Le rupteur

L’arbre du rupteur comporte autant de came que de cylindre. Ici c’est un moteur à quatre cylindres. L’arbre du rupteur est généralement entraîné par l’arbre à cames.
Angle de came

C’est l’angle durant lequel les contacts du rupteur sont fermés Il est exprimé en degrés ou en % de Dwell
Influence de l’angle de came.
Pour obtenir un remplissage correct de la bobine, il faut un certain rapport entre l’angle de fermeture et l’angle d’ouverture :
Angle de came ou de fermeture : 63% de Dwell Ouverture : 37% de Dwell Soit pour un moteur 4 cylindres :
Angle de came ou de fermeture : 57°

Angle de came trop petit

Écartement des contacts insuffisant
Point d’allumage retardé
Rupture pas assez franche
Variation de flux pas assez rapide
Étincelle faible
Risque d’échauffement de la bobine
Angle de came trop grand
Écartement des contacts trop grands
Point d’allumage avancé
Remplissage primaire insuffisant
Flux magnétique réduit
Ratés d’allumage à haut régime

Distribution de la haute tension

Il faut maintenant répartir les étincelles vers les cylindres en tenant compte :
De la position du vilebrequin.
De l’ouverture du rupteur.
De l’ordre d’allumage.
C’est le rôle du distributeur

5. L’allumeur

Cet élément est un ensemble constitué :

Du distributeur.

Du rupteur.

Du condensateur.
De l’ensemble de variation automatique de l’avance allumage

Le correcteur centrifuge La modification de l’avance en fonction de la vitesse de rotation du moteur est obtenue par le décalage de l’arbre porte cames par rapport à l’arbre de commande. Ce décalage est dû au déplacement des masselottes soumises à la force centrifuge qui est fonction de la vitesse de rotation. Variation du point d’allumage en fonction de la vitesse de rotation du moteur
Correcteur à dépression
La modification de l’avance en fonction du remplissage ou de la charge, se fait par une capsule dont la position de la membrane évolue avec les valeurs de la dépression. Le mouvement de la membrane entraîne un décalage angulaire du plateau porte rupteur et donc un décalage à l’instant d’ouverture des contacts du rupteur.
Au ralenti

À dépression n’a pas d’action sur la membrane, pas de correction d’avance
Lors d’une faible ouverture de papillon
La dépression sur la membrane est importante
Le plateau est décalé, la correction d’avance est importante.

5) Le calage initial.

Ce calage est définit par le constructeur, il est valable pour le régime de ralenti
Les correcteurs d’avance.
Le régime moteur peut varier pour une même position de papillon (accélérateur) Le remplissage du moteur varie en fonction de la position de l’accélérateur .Il faut donc modifier le point d’allumage en fonction :
    Du régime moteur correcteur d’avance centrifuge
    Du remplissage du cylindre correction d’avance à
    dépression

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