Allumage electronique

Allumage électronique

Un allumage électronique est une évolution de l'allumage classique par batterie/bobine des moteurs à explosion.

Sommaire

Allumage classique

Rappelons que, dans l'allumage classique, un rupteur (vis platinées) s'ouvre et se ferme en fonction de la position angulaire du moteur, envoyant un courant électrique à une bobine, qui transforme le 12 V de la batterie d'accumulateur embarquée en une impulsion de très haute tension, permettant la formation d'une étincelle au niveau des électrodes de la bougie.

L'allumage classique comporte plusieurs inconvénients :

  • Usure et déréglage du rupteur, provoquant une perte de performance et nécessitant des interventions régulières.
  • Qualité de l'impulsion électrique moyenne.

Détails

Lorsque le rupteur (vis platinées) se ferme, le courant croît paraboliquement dans la bobine, de zéro vers un maximum déterminé par la résistance de la bobine, jusqu'à ce que le rupteur s'ouvre. L'énergie emmagasinée par la bobine est W = 1/2 L x I² t (où L est la self-inductance en Henry (H), I le courant en (A) et t le temps de passage du courant pendant la fermeture du rupteur). On voit ainsi que l'énergie va diminuer avec le régime moteur. Comme le courant circulant dans la bobine continue à circuler (c'est une inductance), il charge la capacité parasite de l'inductance ainsi que le condensateur additionnel et la tension monte. - 'Le condensateur monté en parallèle avec le rupteur sert uniquement a absorber l'étincelle de disrupture qui apparaît à l'ouverture du rupteur.'Elle peut atteindre 300 V au primaire de la bobine, ce qui correspond à 10 000 V au secondaire. Cette montée est extrêmement rapide, de l'ordre de 10 µs. On a atteint alors la tension de claquage de 10 kV aux bornes des électrodes de la bougie et une étincelle s'y produit. Cette étincelle est un arc électrique qui crée un plasma, lequel est un bon conducteur de l'électricité. La tension tombe donc très bas, quelques volts, tant au primaire qu'au secondaire. Lorsque le courant ne parvient plus à maintenir l'arc, le courant cesse dans la bougie et la tension devient une oscillation amortie. Cette dernière phase est totalement inopérante.

Le condensateur que l'on met en parallèle sur le rupteur a pour but d'éviter la production d'étincelles entre ses contacts. En effet, la tension de claquage est proportionnelle à la distance entre les contacts. En l'absence de condensateur, la tension croît trop vite et il se produit des oscillations de relaxation produites par une suite de claquages entre ces contacts.

Une erreur fréquente est de tester un allumage avec des bougies à l'air libre et d'en tirer une conclusion. En effet, la tension de claquage est proportionnelle à la pression. Ainsi, la tension de claquage d'une bougie peut varier d'à peine 1000 V à l'air libre à 10 kV dans un moteur ayant un taux de compression de 10.

Concernant ce sujet, de nombreuses informations incorrectes sont communément répandues, essentiellement en raison de la grande difficulté technique à obtenir des oscillogrammes corrects. Ainsi, on a pu trouver à la vente des allumages électroniques à "haute tension" (25kV par exemple) alors que la tension de claquage ne peut dépasser 10kV, ou des allumages à haute fréquence car les concepteurs croyaient que les oscillations amorties qui apparaissent après la fin de l'arc étaient utiles.

Allumage électronique - amplificateur de courant

La première génération d'allumage électronique a consisté à intercaler un bloc électronique (une sorte d'amplificateur) entre le rupteur et la bobine, afin qu'il se produise moins d'étincelles au niveau du rupteur, donc moins d'usure, et un signal de meilleure qualité au niveau de la bobine.

Allumage électronique à décharge capacitive

Au lieu de stocker l'énergie dans une bobine, on la stocke dans un condensateur puis on applique la tension du condensateur sur la bobine. Cette technique a plusieurs avantages : ne pas augmenter la consommation électrique à bas régime, elle permet d'augmenter notablement l'énergie transmise à la bougie, allonger la durée de l'étincelle et obtenir une combustion plus complète. L'inconvénient de cette technique est une plus grande complexité en raison de la présence d'un convertisseur capable de charger le condensateur à une tension de 300 à 400V.

Allumage électronique - détection magnétique de la position d'allumage

La deuxième génération a consisté à remplacer les vis platinées par un capteur électronique (en fait une bobine fixe), générant une impulsion électrique lors du passage d'un aimant devant elle. Dans ce montage, il n'y a pas vraiment d'amélioration par rapport au montage précédent, si ce n'est qu'il n'y a plus d'entretien à prévoir au niveau du rupteur.

Allumage électronique complet

La troisième génération a consisté à remplacer aussi le mécanisme d'avance à l'allumage par un système électronique (en réalité, dans ce cas, le système est réglé sur pleine avance) et un retardateur électronique introduit le retard nécessaire à la situation du moteur.

Introduit dans les années 1970, l'allumage électronique s'est généralisé sur de nombreuses catégories de moteurs (automobiles, motos, etc.) à partir des années 1980.

De nombreux collectionneurs adaptent un allumage électronique sur des véhicules anciens, permettant de faciliter le démarrage, d'obtenir des performances plus constantes et un entretien réduit, sans dénaturer l'esthétique ni le caractère du véhicule.

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