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Comment fonctionnent les bougies d'allumage


Les bougies d'allumage sont l'une des rares choses qu'un mécanicien amateur peut réparer sans trop de problèmes. Voir des images de moteurs de voiture. Jonathan Ferrey/Getty Images

Alors que les moteurs et leur électronique deviennent plus complexes, l'une des rares choses qui reste aux amateurs et aux passionnés d'automobile qui aiment un peu de graisse sous leurs ongles est la possibilité de changer leurs bougies . Bien que presque toutes les autres réparations automobiles nécessitent un lecteur de code et un diplôme universitaire pour diagnostiquer et réparer, les bougies d'allumage restent accessibles et faciles à comprendre.

La première bougie d'allumage fiable a été inventée en 1903 par Oliver Lodge. Ils portent bien leur nom aussi; les bougies d'allumage sont simplement des bougies isolées qui sont vissées dans la culasse d'un moteur à combustion interne pour délivrer l'étincelle qui enflamme le mélange d'air et de carburant dans la chambre de combustion. Les bougies d'allumage évacuent également la chaleur de la chambre de combustion.

En gros, voici ce qui se passe :la bougie d'allumage se trouve en haut de la culasse. Le piston se déplace d'abord dans le cylindre, aspirant un mélange de carburant et d'air. Le piston remonte alors vers la bougie en comprimant le mélange. À la toute dernière seconde, lorsque le piston est à sa pleine portée ou au point mort haut (PMH), la bougie produit des étincelles et enflamme le mélange. Le piston est repoussé vers le bas pour créer de la puissance pour le véhicule, puis repoussé pour dégager l'échappement. À ce stade, le processus recommence.

Une voiture à quatre cylindres aura quatre bougies d'allumage; une voiture à six cylindres en aura six et ainsi de suite (bien qu'un moteur HEMI ait deux bougies par cylindre). Maintenant que nous avons compris les bases, parlons des types de bougies d'allumage sur les étagères de votre magasin de pièces détachées local.

Contenu
  1. Notions de base sur les bougies d'allumage
  2. Pièces de bougie d'allumage :la visite de haut en bas
  3. Echanger les bougies d'allumage :un aperçu
  4. Dépannage des bougies d'allumage

>Principes de base des bougies d'allumage

Il semble assez évident qu'une bougie d'allumage fournit l'étincelle qui brûle le carburant, mais son rôle secondaire de dissipateur de chaleur est tout aussi important. La capacité d'une bougie d'allumage à transférer la chaleur au système de refroidissement de la voiture dépend de la longueur du nez de l'isolant et des matériaux utilisés pour l'électrode centrale et l'isolant.

Les bougies d'allumage standard des moteurs modernes ont un noyau d'électrode centrale en cuivre entouré d'un alliage de nickel, que vous pouvez voir à l'extrémité de la bougie. À l'intérieur du bouchon, l'électrode centrale est recouverte de porcelaine, ce qui aide à transférer la chaleur du moteur au système de refroidissement. Les bougies d'allumage haut de gamme utilisent des métaux précieux, comme le platine ou l'iridium, à la place de l'alliage de nickel. Ces métaux ont des points de fusion plus élevés et des prix plus élevés.

En parlant de températures, les bougies d'allumage se déclinent en deux variétés de base :froides et chaudes. Bougies froides fonctionnent mieux dans les moteurs à haute puissance et à haute compression. Ils ont moins d'isolation, donc plus de chaleur peut être transférée de la chambre de combustion vers l'extérieur du moteur. Ce n'est pas une question de rire :si le bouchon n'est pas assez froid pour une application particulière, il ne peut pas extraire suffisamment de chaleur de la chambre du piston. Cela peut entraîner un pré-allumage, des cognements et des dommages permanents au moteur. Si vous n'êtes pas sûr de la gamme de chaleur de la bougie d'allumage à utiliser, optez pour une bougie trop froide plutôt qu'une bougie trop chaude.

Prises à chaud ont plus d'isolation et se trouvent dans la plupart des moteurs standard. L'isolation supplémentaire maintient la température de la bougie suffisamment élevée pour brûler les dépôts de carbone, ce qui laisse plus de temps entre les changements de bougie.

Alors que les prix de l'essence augmentent, de plus en plus de fabricants affirment que le remplacement des vieilles bougies d'allumage par leurs bougies haut de gamme augmentera la consommation d'essence de n'importe quelle voiture. C'est vrai - mais seulement jusqu'à un certain point. Le fait est que des bougies d'allumage sales, encrassées de carbone et ratées réduiront certainement l'économie de carburant d'une voiture et les remplacer par de nouvelles bougies brillantes améliorera certainement l'économie de carburant. Que ces fiches aient des métaux exotiques ou des électrodes centrales en alliage de nickel n'a pas autant d'importance que d'avoir la cote de chaleur appropriée et l'écart entre l'électrode centrale et l'électrode de masse.

En parlant de ces lacunes, presque toutes les prises que vous pouvez trouver dans le magasin de pièces automobiles seront pré-écartées pour votre moteur. L'époque où l'on réglait l'écart avec une jauge est pratiquement révolue, à moins que vous n'exploitiez jusqu'au bout les performances de votre hot rod du samedi soir. Les modifications du moteur signifient souvent que vous devez écarter de nouvelles bougies d'allumage, mais les moteurs d'origine avec des bougies de remplacement pré-écartées approuvées par l'usine peuvent généralement fonctionner sans ajustement.

Maintenant que nous savons comment fonctionne une bougie d'allumage dans le moteur et les matériaux qui la composent, découvrons ce qu'il y a à l'intérieur de ces petits gars.

Contestation d'invention

Il y a un débat sur qui a inventé la bougie d'allumage. L'une des premières versions possibles a été inventée par un Afro-Américain nommé Edmond Berger, apparemment en février 1839. Les sceptiques citent la rareté des moteurs à combustion interne en 1839, ce qui rendrait l'invention de Berger plus expérimentale que pratique.

>Pièces de bougie d'allumage :la visite guidée de haut en bas

Au sommet de la bougie se trouve le connecteur , ou terminal . C'est là que le fil de la bougie se fixe. La borne se connecte à l'intérieur de la fiche au noyau de cuivre de l'électrode centrale, qui est entourée d'isolant.

Vient ensuite la tête hexagonale . C'est là que la clé à douille s'adapte pour serrer et desserrer le bouchon dans son trou dans le moteur. Juste en dessous se trouve un joint qui se comprime étroitement contre la culasse. Il est également connu sous le nom de rondelle d'écrasement ou le siège . Certains bouchons ont un siège conique, sans joint supplémentaire. Ceux-ci sont généralement utilisés dans les culasses en fer, tandis que les bouchons avec joints se trouvent généralement dans les culasses en aluminium.

La moitié inférieure du bouchon est filetée. C'est la partie qui se visse, doucement mais fermement, en place. Un petit morceau de l'électrode centrale dépasse de l'extrémité inférieure de la fiche. Et le tout est coiffé d'une électrode de masse ou sangle de masse . L'étincelle qui fait tourner le moteur saute l'écart entre l'extrémité de l'électrode centrale et l'électrode de masse. C'est ce qui enflamme le mélange air-carburant qui a été comprimé par le piston.

L'électrode de masse est en métal, avec des options allant de l'acier inoxydable au titane. Il peut également prendre plusieurs formes, des électrodes encochées ou en forme de Y aux électrodes triples avec trois petits bras qui semblent atteindre la pointe de l'électrode centrale. En ce qui concerne les matériaux et la forme de l'électrode de masse, vous en avez pour votre argent. Les bougies d'allumage haut de gamme fabriquées avec des matériaux exotiques coûteront plus cher, mais elles offriront également une meilleure conductivité et une meilleure étincelle.

Ensuite, nous apprendrons ce que nous voulons tous savoir :les règles de base pour changer les bougies d'allumage.

Le diesel est différent

Les moteurs diesel utilisent ce qu'on appelle des bougies de préchauffage plutôt que des bougies. Les moteurs diesel n'ont pas besoin de bougies d'allumage, mais ils démarrent plus facilement si l'air dans le cylindre est chaud. C'est là qu'intervient la bougie de préchauffage :elle ressemble beaucoup à une bougie d'allumage, mais au lieu d'une électrode centrale, elle est dotée d'un serpentin chauffant qui chauffe la chambre de combustion.

>Échanger les bougies d'allumage :un aperçu

Changer les bougies d'allumage n'est pas trop difficile, même pour les moins enclins à la mécanique. Si vous faites attention, vous devriez avoir peu de problèmes.

Comment savoir si vos bougies doivent être changées ? Le signe le plus sûr est sur votre compteur kilométrique. Les bougies d'allumage doivent généralement être changées tous les 30 000 milles (48 280 kilomètres). Certaines bougies hautes performances peuvent parcourir jusqu'à 160 934 km (100 000 miles) avant d'être remplacées. Si vous ne savez pas quand le vôtre a été changé pour la dernière fois ou si vous avez un moteur qui tourne à peu près ou a récemment montré une diminution de l'économie de carburant, eh bien, cela pourrait signifier que votre moteur pourrait bénéficier d'étincelles fraîches et propres. Comme toujours, consultez le manuel du propriétaire pour voir ce qui convient le mieux à votre véhicule.

Vous aurez besoin d'une douille pour bougie pour votre clé à douille et une jauge d'écart . Vous pouvez acheter une clé à douille pour bougie d'allumage spécialement conçue pour s'adapter aux bougies de votre voiture ou vous pouvez obtenir une clé à douille pour bougie d'allumage universelle conçue pour s'adapter aux tailles de tête hexagonale les plus courantes. Comme nous l'avons déjà dit, vous n'aurez probablement pas besoin d'écarter vos prises, mais vous aurez peut-être besoin d'une jauge d'écart pour vérifier que l'espace entre l'électrode centrale et l'électrode de terre est correct.

Pour trouver les prises, localisez simplement les fils et suivez-les. Il n'y a généralement qu'une seule bougie par cylindre, mais elles se déclenchent dans un ordre spécifique défini par le fabricant. Choisissez une prise pour commencer et retirez délicatement uniquement ce fil. Changer une bougie à la fois est beaucoup plus facile que de réinitialiser le moteur après avoir remplacé les fils dans le mauvais ordre.

Maintenant, sortez cette nouvelle douille de bougie et placez-la au bout de votre clé. Les prises de courant ont généralement une couche de mousse à l'intérieur pour faciliter ce processus. (Il saisit la bougie d'allumage.) Si votre prise n'a pas de joint, utilisez un peu de ruban électrique à l'intérieur de la prise pour obtenir une meilleure prise. Brossez tous les débris lorsque vous retirez le bouchon. Lorsque le bouchon est dévissé, il suffit de le sortir du trou.

Si vous allez écarter, faites-le maintenant. Votre manuel du propriétaire devrait vous indiquer où l'écart doit être réglé; réglez votre jauge et faites-la glisser entre l'électrode de masse et l'électrode centrale. Vous voulez que les électrodes touchent la jauge, mais pas trop étroitement.

Placez la nouvelle bougie d'allumage dans le trou vide à l'aide de la prise de courant. Si possible, vous pouvez même retirer la clé et serrer la bougie avec vos doigts. Pour vous assurer que les filetages sont correctement alignés, donnez au bouchon quelques tours dans le sens antihoraire pour le mettre en place avant de serrer le bouchon à la main. Une fois le bouchon serré à la main, vous pouvez terminer le travail avec la clé à douille.

Connectez le fil de bougie lâche à la borne en haut de la fiche. Vous sentirez probablement le fil s'enclencher solidement. Lorsque vous avez terminé de remplacer la première bougie d'allumage et que le fil est bien remis en place, passez à la bougie suivante dans la rangée et répétez l'ensemble du processus.

C'était facile, non ? Faisons quand même un peu de dépannage.

Pendant que vous y êtes…

Tant que vous avez débranché les fils, autant faire une inspection de l'isolation. Vérifiez tout le long du fil pour des déchirures ou des fissures. Lorsque vous arrivez à l'extrémité du fil, où il se fixe à la bougie d'allumage, vérifiez s'il y a des taches sombres ou brûlées. Les fils ne sont pas une pièce mobile et ne s'usent pas souvent, mais une mauvaise isolation pourrait priver votre moteur d'une étincelle utile.

>Dépannage des bougies d'allumage

Le retrait des vieilles bougies d'allumage peut vous en dire beaucoup sur l'état de votre voiture, en particulier autour des électrodes à l'extrémité, où l'étincelle se produit. C'est ce que veulent dire ces vieux mécaniciens quand ils parlent de "lire" la bougie. Mais ne vous inquiétez pas :c'est beaucoup moins mystique que de regarder dans une boule de cristal.

La lecture d'une bougie d'allumage peut entraîner une multitude de problèmes, et nous aborderons ici les plus courants. Par exemple, si la bougie n'a l'air qu'un peu sale, ça va. Cette bougie d'allumage a fait son travail pendant au moins 30 000 milles (48 280 km). Si elle a l'air brillante, la bougie peut surchauffer. Si elle est blanche, la bougie est trop chaude pour le moteur. En d'autres termes, il a trop d'isolation pour brûler ces dépôts. C'est facilement remédiable avec une bougie plus froide et plus appropriée. Si l'ancien bouchon a l'air huileux, vous avez des problèmes :l'huile pénètre d'une manière ou d'une autre dans la chambre de combustion, là où elle n'a pas sa place. Les bougies d'allumage peuvent être un bon indicateur de cela, mais de nouvelles bougies ne sont pas la solution.

Arrêtez-vous si vous trouvez que les bougies d'allumage sont si serrées dans leurs trous que vous ne pouvez pas les arracher. Casser une bougie d'allumage dans la culasse signifie que vous devez la percer ou faire un autre voyage au magasin pour un outil spécial pour retirer la pièce cassée. Dans le pire des cas, la culasse du moteur devrait être retirée et emmenée dans un atelier pour réparation. Parfois, vous pouvez éviter ces maux de tête en utilisant une huile pénétrante comme le WD-40. Laissez-le reposer pendant une heure ou deux et essayez à nouveau de dévisser les bouchons. Lorsque vous remplacez la prise par une neuve, n'oubliez pas d'utiliser un matériau anti-grippant comme Thread Magic pour éviter d'avoir le même problème dans 30 000 miles (48 280 km).

Parfois, après avoir remplacé les bougies d'allumage, vous pouvez constater que la voiture se retourne contre vous ou tourne très mal ou ne démarre pas du tout. C'est généralement parce que vous n'avez pas suivi les conseils pratiques ci-dessus et que vous avez remis les fils de bougie dans le mauvais ordre. Consultez votre manuel du propriétaire pour trouver la solution à l'erreur.

Pour plus d'informations sur les bougies d'allumage et autres pièces automobiles, veuillez consulter les liens sur la page suivante.

La sécurité d'abord

Le remplacement des bougies d'allumage n'est pas un travail particulièrement dangereux. La première chose à faire est la plus évidente :éteindre le moteur. Attendez qu'il soit refroidi avant de travailler dessus pour éviter de vous brûler la chair sur le métal chaud. C'est aussi une bonne idée de débrancher la borne négative de la batterie chaque fois que vous travaillez sur le moteur, puis de la remplacer lorsque vous avez terminé. Il est peu probable que vous receviez un choc lorsqu'il est connecté, mais c'est carrément impossible si vous débranchez simplement ce terminal.

Publié à l'origine :3 août 2009

FAQ sur les bougies d'allumage

À quoi sert une bougie d'allumage ?
Les bougies d'allumage sont des bougies isolées qui se vissent dans la culasse d'un moteur à combustion interne pour fournir l'étincelle qui enflamme le mélange d'air et de carburant dans la chambre de combustion.
Comment fonctionne une bougie ?
La bougie d'allumage se trouve au sommet de la culasse. Le piston se déplace d'abord dans le cylindre, aspirant un mélange de carburant et d'air. Le piston remonte alors vers la bougie en comprimant le mélange. À la toute dernière seconde, lorsque le piston est à sa pleine portée ou au point mort haut (PMH), la bougie d'allumage produit des étincelles et enflamme le mélange. Le piston est repoussé vers le bas pour créer de la puissance pour le véhicule, puis repoussé pour dégager l'échappement.
À quelle fréquence devez-vous changer les bougies ?
Les bougies d'allumage doivent généralement être changées tous les 30 000 miles.
Combien coûte une bougie ?
Les bougies d'allumage seules (sans main-d'œuvre) coûtent environ 10 $ seulement. Les options haut de gamme peuvent coûter jusqu'à 25 $.
Combien coûte le remplacement des bougies ?
Vous pouvez vous attendre à payer le coût de la bougie d'allumage et environ 100 $ à 200 $ en frais de main-d'œuvre. Le total se situe généralement entre 200 $ et 300 $.

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Articles connexes sur HowStuffWorks

  • Fonctionnement des systèmes d'allumage automobile
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>Sources

  • Automedia.com. "Les bases de la bougie d'allumage." (consulté le 6 juillet 2008) http://www.automedia.com/Spark_Plugs/ccr20041201sp/1
  • CarBibles.com. "La Bible du carburant et du moteur." (consulté le 23 juin 2008) http://www.carbibles.com/fuel_engine_bible.html
  • Artisanat automobile. "Choisir la bonne bougie d'allumage pour votre moteur personnalisé." consulté le 14 juillet 2008 http://www.carcraft.com/howto/116_0703_spark_plug_guide/index.html
  • CarTalk.com. "Cher Tom et Ray." 10 février 1996. (consulté le 26 juin 2008) http://www.cartalk.com/content/columns/Archive/1996/February/10.html
  • Forum sur la technologie diesel. "Bougies de préchauffage." (consulté le 6 juillet 2008) http://www.dieselforum.org/meet-clean-diesel/what-is-clean-diesel/new-technologies/glow-plugs/
  • Ganesan, V. "Moteurs à combustion interne." McGraw-Hill Inc. 1994.
  • Comment changer les bougies d'allumage. "Comment changer vos bougies d'allumage en 10 étapes faciles." (consulté le 26 juin 2008) http://howtochangesparkplugs.weebly.com/index.html
  • Bougies d'allumage NGK. "Comment lire une bougie d'allumage ?" (consulté le 6 juillet 2008) http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/faq/faqread2.asp
  • Bougies d'allumage NGK. "Info technique - Vue d'ensemble des bougies d'allumage." (consulté le 6 juillet 2008) http://www.ngksparkplugs.com/techinfo/spark_plugs/techtips.asp?nav=31000&country=US
  • Ancien Burb Club. "Interpréter vos bougies d'allumage." (consulté le 25 juin 2008) http://www.classictruckshop.com/clubs/earlyburbs/projects/spark/plugs.htm
  • Sparkplugs.com. « Bougie d'allumage 411. » (consulté le 6 juillet 2008) http://www.sparkplugs.com/faqmain.asp