Une bougie d'allumage est un appareil électrique situé dans la culasse de certains moteurs à combustion interne. La fonction de la bougie d'allumage est d'allumer le mélange air-carburant comprimé au moyen d'un arc de courant électrique qui génère une étincelle.
Ce sont essentiellement des conducteurs électriques qui reçoivent une différence de potentiel électrique de la bobine d'allumage pour l'introduire dans le cylindre du moteur.
En plus de démarrer la combustion du carburant, ils servent également de dissipateur thermique.
Les bougies d'allumage ont une électrode centrale isolée qui est connectée par un fil étroitement isolé à un circuit de bobine d'allumage externe, formant, avec une borne mise à la terre à la base de la bougie, un éclateur à l'intérieur du cylindre.
Comment fonctionne une bougie d'allumage ?
Au fur et à mesure que les électrons s'écoulent de la bobine, une différence de tension se développe entre l'électrode centrale et l'électrode latérale. Aucun courant ne peut circuler car le carburant et l'air dans l'espace sont un isolant, mais à mesure que la tension augmente, la structure des gaz entre les électrodes commence à changer.
Une fois que la tension dépasse la rigidité diélectrique des gaz, les gaz s'ionisent. Le gaz ionisé devient conducteur et permet aux électrons de circuler dans l'espace. Ce flux de courant génère une étincelle électrique enflammant le mélange de carburant.
Les bougies d'allumage nécessitent généralement une tension supérieure à 20 000 volts pour « tirer » correctement.
Parce que la bougie d'allumage est à l'intérieur du moteur et est la seule pièce facilement amovible, elle peut être utilisée comme indicateur du réglage et de l'état du moteur. La bougie d'allumage indique également si vous devez changer quelque chose dans la mécanique.
Quelle est la puissance thermique d'une bougie d'allumage ?
Le degré thermique d'une bougie d'allumage détermine la capacité à dissiper l'énergie thermique générée lors de la combustion du carburant. L'efficacité du système de refroidissement de la bougie d'allumage dépend du matériau isolant qui recouvre l'électrode centrale (généralement de la porcelaine).
La capacité de dissipation thermique dépend de la température de fonctionnement de la bougie. Cette capacité à dissiper la chaleur augmente inversement avec la température. Une bougie chaude dissipe moins d'énergie et est un bon choix pour les moteurs de faible puissance. Pour les moteurs qui fonctionnent à des vitesses élevées, une bougie froide qui a un degré thermique élevé est préférable.
Calibrage des bougies
Pour assurer le bon fonctionnement du moteur, les bougies doivent être correctement calibrées. Un bon calibrage réduit la consommation de carburant et optimise l'expulsion des gaz.
Une façon d'améliorer ses performances est de limer et de nettoyer les électrodes et de recalibrer la bougie avant de la remplacer.
La différence de potentiel entre les électrodes et l'étincelle électrique qu'elle génère dépend du réglage de la bougie.
La distance entre les électrodes est déterminée par le fabricant et est exprimée en millimètres. Si cette distance n'est pas respectée, le courant électrique ne passera pas correctement.
Types de bougies
Les bougies d'allumage peuvent être classées de plusieurs manières en fonction de différents paramètres tels que la résistance, la taille de l'arc actuel ou le type de matériau.
Les différents types sont :
-
Résistance nue dans laquelle la résistance est en vue.
-
Résistance protégée dans laquelle la résistance électrique est recouverte d'un couvercle pour mieux transmettre la chaleur.
-
La résistance antiparasitaire est comme la précédente mais elle a une résistance pour éliminer les interférences avec le reste du système électrique du véhicule.
-
Ouverture normale. L'arc de courant saute jusqu'à 0,9 millimètres.
-
Grande ouverture. Dans eux, l'arc de courant peut atteindre 2,05 millimètres. Ces types de bougies d'allumage ont besoin de bobines à haute tension dans le système d'allumage pour produire l'étincelle.
-
Platine ou iridium. Ils sont les plus forts et ont la conductivité électrique la plus faible. Pour compenser, ils ont une électrode centrale avec une pointe qui facilite le saut de courant.
-
Cuivre ; ils sont les plus courants.
-
Pour moteurs essence. Ils ont les mêmes caractéristiques que les nus ; ce sont les plus communs et les plus connus.
-
Pour moteurs diesel. Ils sont situés dans la culasse pour envoyer la chaleur directement à la chambre de combustion. Lors de l'allumage du diesel, il peut atteindre 1000 degrés Celsius.
-
Pour moteurs à gaz. Ils sont utilisés dans les moteurs au gaz naturel comprimé (GNC) et au gaz de pétrole liquéfié (GPL). Le principal inconvénient de ce type de bougie est que les électrodes subissent une forte usure due à l'oxydation. Pour pallier ce problème, ils ont l'habitude de se couvrir de nickel. La tension d'allumage est plus élevée pour faciliter la combustion du carburant.