Allumage

LE FASCICULE N° 10
DES
MÉTIERS DE LA MÉCANIQUE
L’ALLUMAGE
La bougie
La bobine d’allumage
Le condensateur
L’allumeur
Le circuit d’allumage
L’allumage électronique
Conception G. BODIMBOURG
L’ALLUMAGE
CONDITIONS À REMPLIR PAR LE SYSTÈME D’ALLUMAGE
Conception G. BODIMBOURG
LA BOUGIE
Le procédé basse tension ne permet pas l’instantanéité et précision de l’allumage. La
solution est dans :
BUT DE L’ARC ÉLECTRIQUE
Pour arriver à ce résultat, il faut élever la température en un point du mélange, mais
également en ionisant les molécules
RAPPEL un atome se compose de :
PROTONS =>
NEUTRONS =>
……………………………………….
……………………………….. nulle.
Dont l’ensemble constitue le noyau de l’atome, autour duquel gravitent les électrons
particules chargées négativement. Lorsqu’un atome perd un où plusieurs électron, il se
trouve chargé positivement et constitue un ION positif. Inversement lorsqu’un atome capte
un où plusieurs électrons, il se trouve chargé négativement et constitue un ION négatif.
C’est cette transformation qui constitue:
L’IONISATION DES MOLÉCULES
…………………
BOUGIE ( Constitution )
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
Grande surface d’échauffement
interne avec dispersion thermique
lente.
…………………..
5
GAMME THERMIQUE
6
Conception G. BODIMBOURG
7
Faible
surface
d’échauffement
interne avec dispersion thermique
rapide.
La notion de bougie froide ou bougie chaude est définie par le trajet d’évacuation de la chaleur
L’ÉTINCELLE
ÉLÉVATION DE LA TEMPÉRATURE
Chaque mélange a une température d’inflammation qui lui est propre
environ
pour le mélange (air - essence). Porté a cette température il s’enflamme spontanément
même s’il n’est pas en contact avec un corps en ignition.
Pour permettre la propagation de l’inflammation :
On cherche à élever la température de l’arc pour avoir le plus grand rayonnement
calorifique sur le plus grand volume possible.
FORME DE L’ÉTINCELLE
L’écartement des électrodes augmente la sécurité d’inflammation du mélange
carburé.
Température d’arc Égale
Température d’inflammation
à
la
Faible volume échauffé
Température d’arc Supérieur à la
Température d’inflammation
Grand volume échauffé
CONCLUSION SUR L’ÉTINCELLE HAUTE TENSION
On doit obtenir une tension suffisante pour ioniser le mélange et permettre le
passage de l’étincelle 20 kV environ.
On doit libérer une énergie suffisante pour avoir une température d’arc supérieur à
la température d’inflammation.
On doit libérer cette énergie dans un temps très court 1/ 1000 de seconde environ.
Conception G. BODIMBOURG
LA BOBINE D’ALLUMAGE
Pour obtenir la ionisation en milieu gazeux 15000 à 20000 volts environ sont nécessaire.
Cette tension est obtenue par effet magnétique du courant.
PRINCIPE
En approchant et en éloignant un aimant
permanent d’un bobinage, les variations
d’aimantations produites
A
Remplaçons l’aiment permanent par un second bobinage alimenté en courant continu.
L’approche et l’éloignement du bobinage B produisent des variations d’aimantation
A
B
A
Batterie
Conception G. BODIMBOURG
LA BOBINE D’ALLUMAGE
Des manœuvres successives de
l’interrupteur, créent une variation
d’aimantation dans la bobine B
A
Qui engendre un courant électrique
Dans le bobinage A
B
Batterie
C’est le principe qui est utilise dans la bobine d’allumage
BOBINE
Elle se comporte comme les éléments d’un transformateur dont :
SCHÉMATISATION
Bat
HT
Rup
Conception G. BODIMBOURG
LE CONDENSATEUR
A chaque ouverture, un arc se
forme
aux
contacts
de
l’interrupteur. Cet arc est une
résistance qui allonge le temps
de
coupure
du courant et
diminue la force de l’étincelle à la
bougie.
Bobine
Batterie
LE CONDENSATEUR
Branché aux bornes de l’interrupteur, se charge électriquement lors de l’établissement de
l’extra courant de rupture et permet :
SCHÉMATISATION
Du
CONDENSATEUR
Condensateur
Bobine
Batterie
Conception G. BODIMBOURG
L’ALLUMEUR
L’étincelle doit se produire à un instant bien déterminé, celui où le piston comprime
fortement le mélange gazeux dans le cylindre.
C’est pourquoi les véhicules automobiles sont équipés d’un mécanisme appelé :
Dont
UN CONTACT EST MOBILE
Grâce a une came tournante de forme carrée pour un moteur à 4 cylindres,
commandée par l’arbre a cames du moteur
Cet ensemble constitue
Batterie
Conception G. BODIMBOURG
L’ORDRE D’ALLUMAGE
Nous venons de voir comment le courant électrique est distribué à une bougie. Or un
moteur à combustion interne comporte autant de bougies que de cylindres, et l’allumage
se produit dans un ordre bien précis.
En effet lorsque le cylindre numéro 1 est en ALLUMAGE
Le 2 ème
Le 3 ème
Le 4ème
L’ordre d’allumage le plus répandu est le suivant
Il est déterminé afin d’assurer un bon équilibrage du vilebrequin
Conception G. BODIMBOURG
LE DISTRIBUTEUR Haute Tension
Il est donc nécessaire d’alimenter séparément chacune des bougies.
C’est le rôle du
FONCTIONNEMENT
A chaque passage du doigt devant un plot, l’éclatement de l’arc électrique se produit aux
électrodes de la bougie correspondante.
Conception G. BODIMBOURG
L’ALLUMEUR
RÔLE
- IL FIXE LE POINT D’AVANCE EN FONCTION :
……………………………………
……………………………………….
……………………………………
……………………………………….
CONSTITUTION
1
3
2
15
5
4
6
7
13
8
9
10
14
12
11
Conception G. BODIMBOURG
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
LE CIRCUIT D’ALLUMAGE
CIRCUIT AVEC BOBINE ET RUPTEUR
1
9
2
3
10
4
8
7
5
6
1
2
3
4
5
Conception G. BODIMBOURG
6
7
8
9
10
L’ANGLE DE CAMES
O=
T
O
F
F
=
T =
T =
AVANCE CENTRIFUGE
2
1
2
3
3
AVANCE À DÉPRESSION
9
8
7
4
5
6
7
8
9
4
Conception G. BODIMBOURG
5
6
1
CALAGE DE L’ALLUMEUR
CALAGE STATIQUE D’UN ALLUMEUR
Système annexe en état
- Refroidissement
- Carburation
- Circuit de démarrage
DÉTERMINER LE POINT D’ALLUMAGE
Tourner le corps de l’allumeur dans le
SENS INVERSE du sens de rotation de
l’arbre de l’allumeur
CONTRÔLER le sens de rotation
de l’arbre de l’allumeur.
COUPER le contact
CHOISIR UN CYLINDRE
CONTRÔLER ET REMPLACER
les éléments défectueux du
circuit d’allumage
- Bougies
- Tête H.T
- Rotor H.T
- Rupteur
- Faisceau H.T
- Bobine d’allumage
De préférence un des
extrémités. Ce cylindre
sert de référence(N°1)
POSITIONNER LE ROTOR
ET LA TÊTE H.T ( Sur l’allumeur )
1
CONTRÔLER et REPÉRER
POSITIONNER
La position du rotor par
rapport à la tête H.T
2
1
bis
Le cylindre N°1 en fin de deuxième temps.
( Soupapes fermées, piston P.M.H. )
Cette position détermine la sortie de la haute
tension, départ cylindre N°1.
BRANCHER une lampe témoin
( Entre rupteur et masse )
Mise en place des fils haute tension
1 bis
RÉGLER
L’écartement des électrodes
des bougies 6/10 mm
L’écartement
des contacts du rupteur 4/10 mm
Conception G. BODIMBOURG
METTRE le contact, puis tourner
l’allumeur dans le sens de rotatio
de l’arbre de l’allumeur ( Rattrapage
des jeux de fonctionnement )
MISE EN ROUTE DU MOTEUR
2 bis
- N°1 raccordé à 1 bis
- N°2 raccordé à 2 bis
1
2
Bobine
CONTRÔLER
L’alimentation de la bobine
d’allumage.
( Fil rupteur débranché )
Tension 12 volts
BRANCHER les autres fils en suivant l’ordre
d’allumage et le sens de rotation de l’arbre
de l’allumeur.
CONCLUSION SUR L’ÉTINCELLE H.T
On doit obtenir une tension suffisante pour ioniser le mélange et permettre le
passage de l’étincelle.
On doit libérer une énergie suffisante
température d’inflammation.
pour avoir une température d’arc > à la
On doit libérer cette énergie dans un temps très court 1/1000 de seconde environ.
CRITIQUE DE L’ALLUMAGE CLASSIQUE ( RUPTEUR, BOBINE )
Aux grandes vitesses, l’intensité du primaire diminue ainsi que le flux magnétique
L’énergie de l’étincelle diminue également.
L’intensité du primaire sera donc limitée à une valeur compatible avec la longévité
des contacts.
Cette valeur est déterminé également par le choix judicieux de la matière des
contacts pour limiter au maximum le transport du métal.
ALLUMAGE ÉLECTRONIQUE
On doit dans l’allumage électronique, distinguer deux grandes catégories :
L’allumage transistorise ou l’électronique assiste le rupteur classique.
L’allumage entièrement électronique (A.E.I), ou l’électronique a remplacé le rupteur
et rempli sa fonction.
Conception G. BODIMBOURG
ÉLÉMENTS
ÉLECTRONIQUES
LA DIODE
……………………………………………………………………………………………………….
- Elle joue le role de valve
Utilisation
ISOLEMENT, PROTECTION, REDRESSEMENT
LA DIODE DE ZENER
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Ou
Utilisation
- C’est une soupape de securite
PROTÈGE LE TRANSISTOR, STABILISE LA TENSION.
LE TRANSISTOR
PNP
Il a 3 connexions: …………………………..
…………………………..
…………………………..
2 circuits :
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
NPN
- Il joue le rôle de relais
Utilisation
Conception G. BODIMBOURG
EN RELAIS, EN AMPLIFICATION.
ALLUMAGE TRANSISTORISÉ
Pour conserver l’ionisation à haute vitesse, il faut augmenter l’intensité du circuit
primaire, on peut réduire l’intensité du courant de commande ( rupteur ) en
augmentant celle du courant admis par le primaire.
FONCTIONNEMENT
- Quand le rupteur a se ferme, un faible courant limite par la résistance R1 passe
dans le circuit Émetteur. Base. Ce qui permet a un courant plus important de
passer dans le circuit Émetteur. Collecteur.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
- Le condensateur C protége le transistor.
- La résistance
R2
améliore la coupure du transistor.
NOTA : On ne confondra pas le condensateur C avec celui qui était monté aux bornes du rupteur et qui
n’a plus sa raison d’être, puisque le circuit n’est plus inductif et ne laisse passer qu’un faible courant.
Conception G. BODIMBOURG
ALLUMAGE ÉLECTRONIQUE
Malgré l’avantage incontestable de l’allumage transistorisé, il est soumis à la
contrainte que représente le rupteur mécanique classique. En effet à partir d’une certaine
vitesse de rotation de l’allumeur, apparaissent des rebondissements du linguet qui gênent
l’établissement du courant primaire.
L’utilisation du rupteur limite l’accroissement de la vitesse et la fiabilité des
systèmes transistorisés.
ALLUMAGE ÉLECTRONIQUE (Déclenchement magnétique)
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
Le système à impulsion est constitué par un circuit magnétique comprenant un
aimant permanent et un rotor à dents qui provoque une variation d’induction
magnétique et par suite une variation de flux dans l’enroulement
L. Cet
enroulement est le siège d’une f.e.m pour chacune des variations de flux.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Conception G. BODIMBOURG