Bougie d'allumage : Fonctions, construction, principe de fonctionnement et types

Kunle Shonaike

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Une bougie d'allumage est un appareil électrique qui s'insère dans la culasse de certains moteurs à combustion interne et enflamme l'essence en aérosol comprimé au moyen d'une étincelle électrique. Les bougies d'allumage ont une électrode centrale isolée reliée par un fil fortement isolé à une bobine d'allumage ou à un circuit magnéto à l'extérieur, formant, avec une borne mise à la terre à la base de la bougie, un éclateur à l'intérieur du cylindre.

La bougie a deux fonctions principales :

(1) Pour enflammer le mélange air/carburant.

L'énergie électrique est transmise à travers la bougie d'allumage, sautant l'espace dans l'extrémité d'allumage des bougies si la tension fournie à la bougie est suffisamment élevée. Cette étincelle électrique enflamme le mélange essence/air dans la chambre de combustion.

(2) Pour évacuer la chaleur de la chambre de combustion.

Les bougies d'allumage ne peuvent pas créer de chaleur, elles peuvent seulement évacuer la chaleur. La température de l'extrémité de l'extrémité d'allumage de la bougie doit être maintenue suffisamment basse pour empêcher le pré-allumage, mais suffisamment élevée pour éviter l'encrassement. La bougie d'allumage fonctionne comme un échangeur de chaleur en extrayant l'énergie thermique indésirable de la chambre de combustion et en transférant la chaleur au système de refroidissement du moteur. La plage de chaleur d'une bougie d'allumage est définie comme sa capacité à dissiper la chaleur de la pointe.

Construction

(1) Côtes :Les nervures isolantes offrent une protection supplémentaire contre la tension secondaire ou les étincelles et aident également à améliorer l'adhérence de la gaine de bougie en caoutchouc contre le corps de la bougie.

Le corps de l'isolateur est moulé en céramique d'oxyde d'aluminium. Afin de fabriquer cette partie de la bougie d'allumage, un système de moulage à sec à haute pression est utilisé. Une fois l'isolant moulé, il est cuit au four à une température qui dépasse le point de fusion de l'acier. Ce procédé permet d'obtenir un composant doté d'une rigidité diélectrique exceptionnelle, d'une conductivité thermique élevée et d'une excellente résistance aux chocs.

(2) Isolateur :

Le corps de l'isolateur est moulé en céramique d'oxyde d'aluminium. Afin de fabriquer cette partie de la bougie d'allumage, un système de moulage à sec à haute pression est utilisé. Une fois l'isolant moulé, il est cuit au four à une température qui dépasse le point de fusion de l'acier. Ce procédé permet d'obtenir un composant doté d'une rigidité diélectrique exceptionnelle, d'une conductivité thermique élevée et d'une excellente résistance aux chocs.

Le pointeur indique l'isolant de la bougie. Comme mentionné ci-dessus, il est formé de céramique d'oxyde d'aluminium. La surface extérieure est nervurée pour fournir une adhérence au soufflet de la bougie et pour ajouter simultanément une protection contre les étincelles (crossfire).

(3) Hex :

L'hexagone fournit le point de contact pour une clé à douille. La taille hexagonale est fondamentalement uniforme dans l'industrie et est généralement liée à la taille du filetage de la bougie.

(4). Coquille:

La coque en acier est fabriquée selon des tolérances exactes à l'aide d'un procédé spécial d'extrusion à froid. Certains types de bougies d'allumage utilisent une billette d'acier (stock de barre) pour la construction de la coque.

(5) Placage :

La coquille est presque toujours plaquée. Cela améliore la durabilité et offre une résistance à la rouille et à la corrosion. La coque en acier est fabriquée selon des tolérances exactes à l'aide d'un procédé spécial d'extrusion à froid ou, dans d'autres cas spécialisés, usinée à partir de billettes d'acier. L'hexagone usiné sur la coque vous permet d'utiliser une clé à douille pour installer ou retirer la prise.

(6) Joint :

Certaines bougies d'allumage utilisent des joints tandis que d'autres exemples sont "sans joint". Le joint utilisé sur les bougies d'allumage est une conception en acier plié qui offre une surface lisse à des fins d'étanchéité. Les bougies d'allumage sans joint utilisent une coque de siège conique qui scelle via une tolérance étroite incorporée dans la bougie d'allumage.

(7) Fils :

Les filetages des bougies d'allumage sont normalement enroulés et non coupés. Cela répond aux spécifications établies par la SAE avec l'International Standards Association.

(8) Électrode de masse :

Il existe un certain nombre de formes et de configurations d'électrodes de masse différentes, mais pour la plupart, elles sont fabriquées en acier allié au nickel. L'électrode de masse doit être résistante à la fois à l'érosion par étincelles et à l'érosion chimique, toutes deux soumises à des températures extrêmes.

(9) Électrode centrale :

Les électrodes centrales doivent être fabriquées à partir d'un alliage spécial résistant à la fois à l'érosion par étincelles et à la corrosion chimique. Gardez à l'esprit que les températures de la chambre de combustion varient (et parfois radicalement). L'électrode centrale doit vivre sous ces paramètres.

(dix). Écartement des électrodes du parc d'étincelles :

La zone entre l'électrode de masse et l'électrode centrale s'appelle l'écart. Les électrodes centrales doivent être fabriquées à partir d'un alliage spécial résistant à la fois à l'érosion par étincelles et à la corrosion chimique.

(11) Nez d'isolateur :

Il existe un grand nombre de formes et de tailles de nez d'isolateur disponibles, mais essentiellement, le nez d'isolateur doit être capable d'éliminer les dépôts de carbone, d'huile et de carburant à basse vitesse. À des régimes moteur plus élevés, le nez de l'isolateur est généralement refroidi afin que les températures et la corrosion des électrodes soient réduites.

Principe de fonctionnement

La bougie d'allumage est connectée à une source de haute tension comme la magnéto ou la bobine d'allumage à une extrémité. L'autre extrémité avec les deux électrodes plonge dans la chambre de combustion. Lorsque le courant passe à travers la borne et dans l'électrode centrale principale, une différence de potentiel (chute de tension) est créée entre deux électrodes. Le mélange gazeux qui occupe l'espace entre eux agit comme un isolant et donc l'électricité ne circule pas au-delà de la pointe de l'électrode centrale.

Mais à mesure que la tension augmente, les gaz dans l'espace commencent à être excités. Une fois que la tension augmente jusqu'au point qui croise la rigidité diélectrique (résistance à conduire l'électricité) des gaz, ils deviennent ionisés. Une fois que les gaz sont ionisés, ils commencent à agir comme conducteurs et permettent au courant de traverser l'espace isolant. Lorsque la rigidité diélectrique est franchie, les électrons commencent à traverser cet espace. Ce mouvement soudain des électrons augmente rapidement la chaleur dans cette région en raison de laquelle ils commencent à se dilater rapidement, provoquant une mini-explosion qui entraîne la formation d'une étincelle.

Types de bougies

Les bougies d'allumage peuvent être classées dans deux classifications primaires différentes, en fonction de leurs températures de fonctionnement et de leur construction.

Basé sur les températures de fonctionnement

Une fois le processus de combustion terminé dans le cycle de combustion, la chaleur générée doit se dissiper. La chaleur s'échappe par les gaz d'échappement, la paroi du cylindre du moteur et la surface de la bougie. En fonction de la température de fonctionnement et du niveau de dissipation thermique, les bougies d'allumage peuvent être classées en deux types :

(1) Bougie chaude :

Une bougie chaude fonctionne dans une plage de température plus élevée. Il a une zone en céramique moindre utilisée pour isoler la chaleur. Une bougie d'allumage chaude dissipe moins de chaleur de combustion et permet à la pointe et à l'électrode de rester plus chaudes. Cela garantit que toute accumulation de dépôt est brûlée et n'est pas autorisée à rester longtemps.

(2) Bougie froide :

Pour les moteurs hautes performances qui tournent à chaud par défaut, l'utilisation d'une bougie chaude provoquera un pré-allumage. Dans les cas extrêmes, cela peut également entraîner la fonte de la pointe. Dans de tels cas, une bougie d'allumage froide est utilisée. Ici, la zone d'isolation en céramique est plus élevée et cela dissipera plus de chaleur. Mais d'un autre côté, il est sujet à une plus grande accumulation de dépôts. Assurez-vous de suivre votre manuel d'instructions et d'utiliser le bon type de bougie recommandé pour votre moteur pour des performances optimales.

Basé sur le matériel utilisé

Les bougies d'allumage sont en outre classées en fonction du matériau utilisé aux extrémités des électrodes.

Ils sont de quatre types :

(i)Type cuivre-nickel :

Ce sont les types de bougies d'allumage les plus élémentaires. Ici, l'électrode centrale est constituée d'un alliage cuivre-nickel car le cuivre seul est faible et fondra à cause de la chaleur du moteur. Le nickel est ajouté pour renforcer la prise, mais même dans ce cas, ce sont les types les plus faibles disponibles sur le marché. Ils doivent également être fabriqués avec un diamètre plus grand et nécessitent donc plus de tension pour fonctionner.

(ii) Type de platine unique :

Ces bouchons ont un petit disque de platine sur la pointe de l'électrode centrale. Cette pointe en platine est exponentiellement plus résistante qu'un revêtement en cuivre-nickel, ce qui permet à ce type de fiche de durer également longtemps. Ils sont également moins sujets à l'accumulation de débris.

(iii) Type double platine :

Ces bouchons ont des pointes en platine à la fois sur l'électrode centrale et sur l'électrode latérale. Ils s'allument deux fois dans le cycle de combustion, une fois avant la combustion et une fois pendant la course d'échappement. La deuxième étincelle est perdue et donc cette bougie ne peut être utilisée que si votre véhicule est équipé d'un distributeur de type allumage à étincelle perdue.

(iv)Type Iridium :

Ce sont les meilleures bougies d'allumage disponibles sur le marché. Ici, la pointe de l'électrode centrale est en iridium, qui est le plus résistant parmi le nickel, le cuivre et le platine. Par conséquent, ils sont les moins sujets aux dépôts et aux dommages. Ils ont également une électrode de petite taille qui nécessite également moins de tension pour fonctionner. Les prises Iridium sont beaucoup plus chères que les autres types, mais encore une fois, vous payez pour ce que vous obtenez.

Ceci est extrait d'Internet.

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J'ai acheté un modèle Toyota Venza 2011 - quatre cylindres. Il n'y a pas de voyant de contrôle mais un technicien a aidé à réparer une alimentation en huile retardée du moteur chaque fois que la voiture est démarrée le matin ou lorsqu'elle a été éteinte pendant au moins une heure. Le problème a été résolu, mais plus tard, le voyant de contrôle s'est allumé et le résultat de l'analyse est P0012 (synchronisation de la position de l'arbre à cames trop retardée - Banque 1). S'il vous plaît quel est le problème. Merci. Michael

Ci-dessous l'interprétation du code,

P0012 Position d'arbre à cames Toyota 'A' chronométrage trop retardé banque 1

Signification

Le module de commande du moteur contrôle la soupape de commande d'huile pour réguler l'angle de l'arbre à cames d'admission. En raison du changement d'angle, le calage du moteur est avancé ou retardé. L'optimisation du calage du moteur aidera le moteur à améliorer le couple et l'économie de carburant, et les émissions d'échappement diminuent dans les conditions de conduite globales. Le système de calage variable des soupapes comprend la soupape de commande d'huile et le contrôleur VVT. L'ECM détecte le calage réel des soupapes d'admission à l'aide des signaux des capteurs de position de l'arbre à cames et du vilebrequin, et effectue un contrôle de rétroaction.

Quand est-ce que le code est détecté?

Une fois que l'ECM a envoyé le signal de rapport cyclique cible à l'OCV, l'ECM surveille le courant OCV pour établir un rapport cyclique réel. L'ECM détermine l'existence d'un dysfonctionnement et définit le DTC lorsque le rapport cyclique réel varie par rapport au rapport cyclique cible.

Symptômes possibles

Voyant moteur allumé (ou voyant d'avertissement du moteur d'entretien bientôt)

Possible manque/perte de puissance

Possible ralenti irrégulier du moteur

Causes possibles

ECM endommagé

J'ai déjà posé cette question. Veuillez me conseiller sur le type d'huile pour engrenages à utiliser sur mon modèle Toyota Previa 1990. L'EP 140 conviendra-t-il au moteur manuel ? Merci, Henri.

S'il s'agit d'une transmission manuelle, il devrait être 80W-90

Codes génériques

P0683 Contrôle du module de bougie de préchauffage vers défaut du circuit de communication ECM

Signification

L'ECM surveille le module de commande de la bougie de préchauffage. L'ECM définit le code OBDII lorsqu'il ne peut pas communiquer avec le module de commande de la bougie de préchauffage.

Quand est-ce que le code est détecté?

L'ECM a détecté un défaut de communication avec le circuit du module de commande de la bougie de préchauffage

Symptômes possibles

Causes possibles

Module de commande de moteur défectueux

P0684 :Module de commande de bougie de préchauffage à la plage/performance du circuit de communication ECM

Signification

L'ECM surveille le GPCM. L'ECM définit le code OBDII lorsqu'il ne peut pas communiquer avec le GPCM.

Symptômes possibles

Voyant moteur allumé (ou voyant d'avertissement du moteur d'entretien bientôt)

P0685 :Circuit de commande du relais de puissance du module de commande du moteur ouvert

Signification

Le relais du groupe motopropulseur est un relais normalement ouvert. L'armature du relais est maintenue en position ouverte par la tension du ressort. La tension positive de la batterie est fournie directement à la bobine de relais et au contact d'induit à tout moment. L'ECM fournit le chemin de terre au circuit de commande de la bobine de relais via un circuit intégré interne appelé module de pilote de sortie. La commande de sortie ODM est configurée pour fonctionner comme un pilote côté bas pour le relais du groupe motopropulseur. L'ODM pour le relais du groupe motopropulseur intègre également un circuit de détection de défaut, qui est surveillé en permanence par l'ECM. Lorsque l'ECM commande le relais du groupe motopropulseur sur ON, la tension d'allumage 1 est fournie à l'ECM et à plusieurs circuits supplémentaires.

Notes techniques

Vérifiez tous les fusibles du module de commande du moteur, si les fusibles sont corrects, le remplacement du relais ECM devrait résoudre le problème.

Causes possibles

Mauvaise connexion électrique du circuit de relais de puissance ECM

Fusible ECM grillé

ECM défectueux

P0686 :Niveau bas du circuit de commande du relais de puissance du module de commande du moteur

Signification

Le relais du groupe motopropulseur est un relais normalement ouvert. L'armature du relais est maintenue en position ouverte par la tension du ressort. La tension positive de la batterie est fournie directement à la bobine de relais et au contact d'induit à tout moment. L'ECM fournit le chemin de masse au circuit de commande de la bobine de relais via un circuit intégré interne appelé ODM. La commande de sortie ODM est configurée pour fonctionner comme un pilote côté bas pour le relais du groupe motopropulseur. L'ODM pour le relais du groupe motopropulseur intègre également un circuit de détection de défaut, qui est surveillé en permanence par l'ECM. Lorsque l'ECM commande le relais du groupe motopropulseur sur ON, la tension d'allumage 1 est fournie à l'ECM et à plusieurs circuits supplémentaires.

Causes possibles

P0687 :Circuit de commande de relais de puissance ECM haut

Signification

Le relais du groupe motopropulseur est un relais normalement ouvert. L'armature du relais est maintenue en position ouverte par la tension du ressort. La tension positive de la batterie est fournie directement à la bobine de relais et au contact d'induit à tout moment. L'ECM fournit le chemin de masse au circuit de commande de la bobine de relais via un circuit intégré interne appelé ODM. La commande de sortie ODM est configurée pour fonctionner comme un pilote côté bas pour le relais du groupe motopropulseur. L'ODM pour le relais du groupe motopropulseur intègre également un circuit de détection de défaut, qui est surveillé en permanence par l'ECM. Lorsque l'ECM commande le relais du groupe motopropulseur sur ON, la tension d'allumage 1 est fournie à l'ECM et à plusieurs circuits supplémentaires.

Causes possibles

P0688 :Circuit de détection de relais de puissance ECM/ouvert

Signification

Le relais du groupe motopropulseur est un relais normalement ouvert. L'armature du relais est maintenue en position ouverte par la tension du ressort. La tension positive de la batterie est fournie directement à la bobine de relais et au contact d'induit à tout moment. L'ECM fournit le chemin de masse au circuit de commande de la bobine de relais via un circuit intégré interne appelé ODM. La commande de sortie ODM est configurée pour fonctionner comme un pilote côté bas pour le relais du groupe motopropulseur. L'ODM pour le relais du groupe motopropulseur intègre également un circuit de détection de défaut, qui est surveillé en permanence par l'ECM. Lorsque l'ECM commande l'activation du relais du groupe motopropulseur, la tension d'allumage 1 est fournie à l'ECM et à plusieurs circuits supplémentaires.

Causes possibles

P0689 :Circuit de détection de relais de puissance ECM bas

Signification

L'ECM surveille les entrées d'alimentation. L'ECM définit le code OBDII lorsque l'ECM reste sous tension après que le contacteur d'allumage a été éteint.

Causes possibles

P0690 :Circuit de détection de relais de puissance ECM haut

Signification

L'ECM surveille les entrées d'alimentation. L'ECM définit le code OBDII lorsque l'ECM reste sous tension après que le contacteur d'allumage a été éteint.

Causes possibles

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