L'allumage d'une voiture, c'est l'ensemble des éléments permettant l'inflammation du mélange gazeux dans la chambre de combustion sur les moteurs essence. Ces combustions très rapides génèrent le mouvement mécanique des pistons, des bielles, puis du vilebrequin... Un réglage précis de ce système est essentiel.
Fonctionnement du Système d'Allumage
Dans un moteur à allumage (ou moteur essence), le démarrage se déroule comme suit : tout d’abord, la batterie, sollicitée, envoie un faible courant dans la bobine. Celui-ci doit donc intervenir à un instant exact du cycle, en fonction de la position du piston et des soupapes dans les cylindres et du régime moteur (compté en tours/minutes). Sur les voitures modernes, c'est le plus souvent l'électronique qui gère la bonne cadence... Bougies, bobines, rupteur...
À noter que sur certaines voitures les plus modernes, le rupteur et le condensateur sont remplacés par un système électronique qui déclenche lui-même les étincelles. Une fois chaque bougie allumée par une étincelle et chaque chambre de combustion "activée", le moteur démarre, et la voiture peut enfin avancer.
Une fois que la voiture a démarré, le système d'allumage du moteur ne s’arrête pas de fonctionner pour autant, puisque c’est lui qui génère la combustion du mélange air/carburant. Plus le régime moteur augmente, et plus les étincelles doivent être allumées rapidement.
Composants Clés du Système d'Allumage
- Batterie: Elle accumule de l'énergie électrique sous forme chimique. "Elle peut restituer cette énergie par la transformation de sa matière interne".
- Bobine (ou bobine d'allumage): La bobine s'occupe de transformer les 12v de la batterie en quelque chose de plus pêchu : le but est de provoquer une étincelle sur les électrodes des bougies d'allumage.
- Distributeur: il distribue à chaque bougie sa "ration d'électricité" par rotation.
- Rupteur / condensateur: Le rupteur permet d'ouvrir et fermer le circuit primaire (rouge) à chaque fois que l'on a besoin d'une étincelle.
Il faut aussi prendre en compte que l'étincelle doit être produite à un moment bien précis dans chaque cylindre, selon la position du piston et du régime moteur en cours ... Voici deux phases du cycle de l'allumage.
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Rôle de la Bobine et du Distributeur
Pour mieux comprendre le rapport entre le rupteur et le distributeur, il faut savoir comment fonctionne la bobine (voir plus bas). D'une manière générale, la batterie fournit du courant à la bobine. Cependant, toutes les bougies d'un moteur ne doivent pas être allumées en même temps ... Il faut donc quelque chose qui choisisse la bougie qui devra être illuminée. Ce sera alors le rôle du distributeur qui aura donc la tâche de distribuer l'étincelle à la bougie qu'il faut. (Sur les moteurs modernes, les rupteurs/condenseurs sont remplacés par un système électronique qui ne s'use pas et qui est contrôlé par le calculateur).
Fonctionnement Détaillé des Composants
Batterie : elle accumule de l'énergie électrique sous forme chimique. "Elle peut restituer cette énergie par la transformation de sa matière interne".
Bobine : Elle s'occupe de transformer les 12v de la batterie en quelque chose de plus pêchu : le but est de provoquer une étincelle sur les électrodes des bougies d'allumage. Cette dernière est traversée par deux circuits de bobines de différent calibres. Quand le circuit primaire (rouge) est coupé au niveau du rupteur (circuit dit d'ouvert), cela induit une forte tension sur le circuit secondaire (fil bleu qui part du centre de la bobine). Cette haute tension est obtenue grâce au concours des forces électromagnétiques induites par l'électricité.
Distributeur : il distribue à chaque bougie sa "ration d'électricité" par rotation.
Rupteur / condensateur : ces deux là sont des "amis". Le rupteur permet d'ouvrir et fermer le circuit primaire (rouge) à chaque fois que l'on a besoin d'une étincelle. Car dès que le rupteur enlève le contact, cela provoque une surtension en sortie de bobine (circuit secondaire bleu) qui permet l'étincelle en bout de bougie.
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Importance du Réglage Précis
Un allumage des bougies à un moment décalé dans la chambre de combustion ne permet pas l'inflammation du mélange... et ne permet donc pas à la voiture d'avancer.
Le système fait en sorte que l'étincelle soit produite au bon moment selon le régime moteur. En effet, plus on monte dans les tours plus il faut de l'avance à l'allumage, c'est à dire déclencher l'étincelle un peu plus tôt par rapport au moment où le piston arrive le plus haut possible (moment de la compression, des 4 temps du moteur). Notez cependant que si l'avance est trop importante, le moteur subira de grosses contraintes qui vont l'endommager.
Évolution des Systèmes d'Allumage
Sur les moteurs plus récents, le rupteur a eu une tendance à disparaitre au profit de systèmes électroniques qui ne s'usent pas. Car il faut noter que l'usure de la came (ce qui pousse la tige du rupteur pour ouvrir le circuit : voir schémas du haut) du rupteur mécanique modifie légèrement la manière (rythme) de fonctionner de ce dernier.
Le système de cames est aujourd'hui remplacé par de systèmes avec aimants : il n'y a donc plus de frottement et donc d'usure. Actuellement, c'est la calculateur qui s'occupe de tout et il n'y a plus besoin d'effectuer de réglage.
Sur les montages modernes, il existe principalement des systèmes où il y a autant de bobines/rupteurs que de cylindres. En effet, au lieu d'avoir un distributeur qui répartit la "force" d'une seule bobine, il y a plusieurs montages complets. Le principe reste le même sauf que le système n'est pas mécanique (évite l'usure) mais aussi qu'il est cette fois-ci contrôlé par le calculateur, qui peut alors choisir le meilleur rythme à avoir.
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Diagnostic et Réparation
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