CREER ET TRANSFOR- MER UN COURANT ET LE DELIVRER AU MEIL- LEUR MOMENT POSSI- BLE

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1 1 Position du piston Vitesse de rotation du moteur Température du moteur CREER ET TRANSFOR- MER UN COURANT ET LE DELIVRER AU MEIL- LEUR MOMENT POSSI- BLE Flux magnétique Courant L ALLUMAGE PAR VOLANT électrique Effluents

2 2 Pourquoi un allumage? Le rôle de l allumage consiste à enflammer le mélange air/carburant comprimé dans le cylindre à l instant voulu et faire ainsi démarrer la combustion. Dans le moteur à essence, l allumage est assuré par une étincelle électrique, c est à dire par un bref arc de décharge entre les électrodes de la bougie d allumage. Comment l étincelle est-elle crée? L étincelle qui jaillit aux électrodes de la bougie, doit avoir une tension de volts, en raison de la pression qui règne dans le cylindre en fin de compression. Or, aucun générateur ne peut créer un tension aussi élevée, il faudra donc mettre un transformateur appelé bobine d allumage. 1 ) Les différents allumages : 11 ) L allumage classique à rupteur : 1 3 N S 2 A B 6 C 5 4 Générateur basse tension Mécanisme de rupteur Transformateur et éclateur et condensateur à étincelle 1 : Volant magnétique 2 : Rupteur 3 : Bobine primaire 4 : Bougie 5 : Condensateur 6 : Came A :Bobine A B : Bobine secondaire C : Circuit magnétique

3 3 Rôle des différents composants : 1 Volant magnétique : L aimant NS induit à chaque tour de volant, un courant électrique dans le bobinage 3, appelé «primaire». 2 Rupteur : Lorsque le courant induit est maximal, il est coupé par un rupteur à vis platinées 2, actionné par une came 6. 3 Bobine : Lors de la rupture du courant dans le primaire 3 et corrélativement dans la bobine A, la variation brutal du flux, produite dans le circuit magnétique C, provoque un courant induit à haute tension dans le secondaire B. 4 Bougie : Le courant induit haute tension créé dans le secondaire B passe sous forme d étincelle, entre les électrodes de la bougie. 5 Condensateur : Placé dans le circuit primaire, le condensateur a pour rôle d augmenter la vitesse de modification du flux en supprimant l arc électrique entre les vis platinées du rupteur (voir graphique ci-dessous). La suppression de cet arc électrique évite par ailleurs la détérioration des surfaces de contact des vis. Si le condensateur est défectueux ou absent, lorsque le rupteur coupe le circuit primaire, le courant qui le parcourt se prolonge en créant un arc électrique entre les vis platinées. La chute de courant est progressive, et la tension induite dans le circuit secondaire sera beaucoup plus faible. Variation normale. Variation avec condensateur inopérant ou absent. + 1/4 1/2 3/ /4 Tours _

4 4 Les principaux réglages : L entrefer : Définit espace compris entre la face des aimants du volant et las pôles de la bobine. Sa valeur (quelques dixièmes de millimètre) est indiquée par les constructeurs. Un entrefer trop important diminue l induction dans les bobines et un entrefer trop faible peut entraîner de graves détériorations dues au frottement du volant contre les pôles de la bobine. L écartement des contacts du rupteur : Il se mesure avec un jeu de cales, lorsque la came soulève complètement le rupteur. Son réglage est essentiel car il détermine le point d allumage, et l induction dans les bobines. Le calage initial ou calage du volant : Il consiste à rechercher avec précision le point d ouverture du rupteur par rapport à une position bien définie du piston moteur (point d avance initiale). Ce réglage s effectue selon les valeurs indiquées par le constructeur en modifiant la position volant ou en déplaçant le support du rupteur. Il détermine en fait l avance à l allumage.

5 5 12 ) Le principe de fonctionnement des composants électroniques : Désignation principe utilisation anode cathode La diode La diode agit comme un clapet anti retour. Elle assure la conduction électrique d un courant dans le sens anode cathode, et bloque le courant en sens inverse. - isolement - décharge - redressement La diode Zener ou Elle agit comme un limiteur de pression. Quand une tension est appliquée au + de la diode Zener, celle-ci reste bloquée tant que la tension n a pas atteint une certaine valeur, au delà elle devient conductrice. - réglage de tension - filtrage des surtensions - protection Le transistor PNP E C B Le transistor NPN C E B Il se comporte comme un relais. Si aucun courant ne circule entre l émetteur E et la Base B, le transistor n est pas conducteur. Si un courant de commande peut circuler entre E et B, le transistor devient passant entre E et le collecteur C. Le sens de circulation du courant est inverse à celui du transistor PNP. Si aucun courant ne circule entre la base B et l émetteur E, il n est pas passant. Si un courant circule entre B et E, il devient passant entre le collecteur C et émetteur E. - relais - Amplificateur - relais - Amplificateur anode Le thyristor gâchette cathode Le thyristor fonctionne comme une diode qui serait commandée par une action externe appelée gâchette. Lorsque la gâchette n est pas sollicitée, il n est pas conducteur. Au contraire, dès qu un courant de commande (même très bref) est envoyé sur la gâchette, le thyristor devient conducteur jusqu à ce qu il n y ai plus de courant arrivant à l anode. - déclencheur

6 6 13 ) L allumage transistorisé (TCI) : Il comprend une bobine d allumage semblable à toute les bobine. La rupture du courant primaire n est plus assuré par un rupteur mécanique, mais par un «rupteur électronique» constitué d un transistor. Lorsque les aimants s approche de l armature magnétique de la bobine, un courant primaire est créé. Il passe par la diode D puis par le transistor T1 qui est conducteur car sa base reçoit une tension de la résistance R1, c est l induction. La rotation du volant continue et le courant primaire grandit jusqu à atteindre la tension de déclenchement de la diode Zener. Elle permet alors l alimentation de la base du transistor T2 qui supprime alors la tension agissant sur la base du transistor T1. Le courant primaire est alors brutalement coupé: c est l allumage. 14 ) L allumage à décharge de condensateur et thyristor ( CDI) : (voir le schéma sur la page suivante) Lorsque les aimants du volant magnétique s approche de l armature magnétique, il y a création d un courant induit dans bobine B1. Ce courant va charger le condensateur. Le courant de charge est bloqué par la diode D et le thyristor Th qui à cet instant est lui aussi bloqué. Immédiatement après la charge, la rotation des aimants va induire un courant de commande dans la bobine B2. Ce courant de commande actionne la gâchette du thyristor qui en devenant subitement conducteur, va libérer la charge du condensateur dans le bobinage primaire de la bobine B3 qui induit à son tour un courant haute tension dans l enroulement secondaire, c est l allumage.

7 7 15 ) réglage des allumages électroniques : La bobine et le système de commande électronique se présentent la plus part du temps sous forme de module ne possédant aucun réglage. Il est seulement possible de régler l entrefer entre l armature magnétique de la bobine et la périphérie du volant. Attention : Il ne faut jamais faire tourner un moteur équipé d un allumage électronique, lorsque le fil de bougie est débranché. Les surtensions créées peuvent définitivement détruire les composants électroniques.

8 8 2 ) Les détections de pannes sur les allumages : - Sortir la bougie et la poser sur la culasse. - Mettre le contact et tirer sur le lanceur : une étincelle doit jaillir. - Si ce n est pas le cas, vérifier le bon état des électrodes de la bougie et leur bon écartement (entre 0,5 et 0,7 mm) suivant le modèle et la marque. - Si tout est correct il va falloir passer à des tests plus poussés. (Ces tests nécessite l emploi d un éclateur, d un voltmètre et d un ohmmètre). 21 ) Contrôle de la tension à la sortie bobine : Ce test permet d établir la tension du circuit secondaire en fonction de celle du circuit primaire. En effet dans la plus part des circuits le secondaire est environ 100 fois supérieur au primaire. Pour effectuer ce test, il faut relier le secondaire à un éclateur, régler l'écartement à la valeur désirée et tirer sur le lanceur à environ 1000 tr/mn. Écartement des électrodes en mm Tension en sortie de bobine correspondante en kilovolts Valeurs de fonctionnement correcte : Allumage TCI = volts Allumage CDI = volts 22 ) Contrôle de la résistivité du bobinage secondaire : Il permet de tester la continuité du circuit secondaire et de déceler la présence de courts-circuits. Ce test ce fait à l aide d un ohmmètre relié comme sur le dessin ci-contre. La valeur relevée doit être comprise entre 8 à 10 Kilo ohms. Si la valeur est largement supérieur le circuit est coupé, si elle est largement inférieure le circuit est en court-circuit avec la masse ou le primaire.

9 9 23 ) Contrôle de la tension au primaire de la bobine : Ce test permet d établir de manière précise la pension du courant dans le primaire. IL faut de brancher comme ci-contre. Le courant circulant dans le primaire est différent entre un système CDI, et un TCI qui est lui continu, il est donc nécessaire de connaître les polarités et les valeurs constructeurs en fonction du type. Pour un allumage TCI : La tension du primaire est d environ 400 volts en continu quand le moteur tourne, sinon au lanceur à environ 1000 tr/mn. On doit avoir minimum 130 volts continu. Si ce n est pas le cas il faut contrôler l entrefer, la mise à la masse du primaire, l interrupteur d arrêt, la masse du module d allumage, le module d allumage avec un simulateur de volant. Pour un allumage CDI : Les opérations sont similaires mais la tension doit atteindre 150 volts au lanceur. Toutes ces opérations se font sans déposer l allumage du moteur. Quand il faut aller audelà, il faut un contrôleur d allumage perfectionné et déposer le système d allumage du moteur.

10 10 3 ) Les bougies d allumages : La bougie d allumage a pour fonction d amorcer la combustion du mélange air/ carburant par le passage de l étincelle entre ses électrodes. Une isolation très stricte est indispensable, afin que la tension d allumage parvienne à l intérieur de la chambre de combustion. La température de combustion est de l ordre de 2500 C, la pression d environ 60 bars. Les isolants et les électrodes doivent donc résister à des charges très élevées. Comme matériau isolant, on emploie généralement de l oxyde d aluminium (pyranite). Pour les électrodes, des alliages de nickel et de manganèse, d acier au chrome. L électrode centrale et la tige du culot peuvent être réalisées par une matière à base de verre, conductrice d électricité. On assure ainsi l étanchéité entre l électrode centrale et la chambre de combustion. Les moteurs se distinguent les uns des autre par plusieurs caractéristiques. Les principales étant leur compression et leur rapport volumétrique, leur calage, leur type d allumage, leur consommation. Il est donc impossible d'employer les mêmes bougies sur tout les moteur. Les critères essentiels sont la valeur thermique, l'écartement des électrodes, et la position de cette dernière dans la chambre de combustion. La valeur thermique est la faculté que possède une bougie à évacuer la chaleur accumulée sur son cône central à chaque explosion. La valeur thermique est correcte lorsque la température d auto nettoyage qui est de 400 à 500 C est atteinte et ne dépasse pas 850 C à pleine charge. A cette température on est sûr que les résidus de combustion comme la calamine ne reste pas sur les électrodes, ce qui diminuerai la tension d allumage. Il ne faut pas que la température ne devienne supérieure à 880 C car la bougie provoquerai de l auto allumage. La valeur thermique des bougies est définie par la forme de la tête de l isolant. Il existe donc des bougies froides et des bougies chaudes.

11 11 Bougie chaude : Elle possède une tête d isolant allongée qui évacue difficilement la chaleur. La bougie chauffe plus facilement. Elle possède un indice thermique faible. Bougie froide : Elle e une tête d isolant courte qui évacue facilement l excédent de chaleur. Elle possède un indice thermique élevée. Bougie chaude Bougie froide Contrôles et entretien : - Respecter la valeur thermique de la bougie, - Contrôler le jeu prévu aux électrodes, - Ne pas graisser les filetages des bougies, - Lorsque que c est possible, amorcer le serrage à la main, - Ne pas serrer les bougies trop fortement, surtout quand le moteur est chaud. - On utilise une clé dynamométrique. Sur la page suivante vous trouverez un exemple de clé pour le déchiffrage des codes sur les bougies de marque BOSCH.(doc. Bosch)

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13 13 4 ) Le module d allumage ATOM pour moteur BRIGGS & STRATTON :