Système d’allumage : l’étincelle des génies

Publié le 12/06/2018

Jean-Marc Felten

L’allumage fait son retour dans les éléments à contrôler périodiquement. Et il peut entrer dans l’Eco Entretien…

30 ans séparent la bougie à 4 euros, sa bobine unique, son distributeur et son faisceau de câbles de l'actuelle bougie de moins de 10 mm de diamètre, de plus de 25 euros, sa bobine individuelle directement à son contact et sa gestion qui s’affranchit de tout réglage. Fiabilité et durabilité vont de paire avec les économies de carburant qui approche les 50% sur la même durée. Mais comment intervenir sur tant de nouveautés ?

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La première bougie est l’œuvre de Bosch il y a plus de 100 ans. L’évolution a été considérable depuis. Après la commande par magnéto, l’adoption de la batterie d’accumulateur, le rupteur et la bobine ont conduit à un système à la fiabilité reconnue. L’électronique a apporté sa contribution à l’évolution des performances de l’allumage, par sa précision et sa capacité d’amplification du signal. Simultanément, le contrôle du système est devenu très complexe et le réglage impossible. Alors que le contrôle des gaz d’échappement reprend ses droits dans le diagnostic, l’observation des bougies peut retrouver un sens, en plus de l’utilisation optimisée de l’appareil de diagnostic électronique.

La bougie et le diagnostic

Sur les vieux moteurs, la méthode est toujours d’actualité. Pour optimiser le réglage de la carburation, on dépose les bougies qui révèlent la richesse du mélange par leur seule couleur. La gestion électronique augmente la fiabilité du dosage autour du mélange stœchiométrique (un gramme de carburant pour 14,7 grammes d’air ou Lambda 1). Si les techniques de combustion ont énormément évolué, la lecture des bougies peut encore apporter de nombreuses indications, surtout sur un défaut d’injection ou des remontées d’huiles (segmentation, guides de soupapes ou mauvais lubrifiant).Par rapport aux méthodes traditionnelles d’analyse de la couleur, celle-ci est d’autant plus importante que, sur un moteur catalysé, une défaillance d’allumage endommage irrémédiablement le catalyseur. Une pièce qui reste coûteuse ! De son coté, la bobine d’allumage ou plutôt sa connexion peut également être auscultée avec attention pour détecter des fuites de courant.

Les évolutions de l’allumage

L’allumage n’est plus simplement commandé par une avance centrifuge liée à la vitesse du moteur ou une dépression traduisant la charge moteur. Tout est électronique et les capteurs sont ceux de la gestion générale du moteur.Difficile dès lors d’incriminer un élément ou un autre. La centralisation des informations mesurées sur le moteur permettent d’en déduire des lois de fonctionnement très complexes. Il est ainsi possible d’identifier la qualité du carburant par la détection du cliquetis. De même, si un cliquetis est détecté sur un cylindre de manière répétitive en corrélation avec une condition spécifique du moteur (charge ou température), un décalage est automatiquement appliqué qui restera en mémoire pour ce cylindre et deviendra la nouvelle valeur de référence. A chaque variation d’un paramètre, les courbes d’allumage seront différentes. On trouve donc une infinité de courbes, alors qu’en dernier recours, c’est le capteur de cliquetis qui corrige.Les nouveaux moteurs exigent également des systèmes plus performants. L’injection directe, les moteurs de cylindrée réduite et turbocompressés fonctionnent avec des pressions de chambre de combustion plus fortes à l’allumage (jusqu’à 30 bars) et des mélanges pauvres. Les bougies doivent être adaptées, les céramiques plus isolantes et les dimensions réduites. De nouveaux types de contacts avec les bobines sont présents pour gagner de la place dans la culasse. Ces bobines sont renforcées pour fournir des tensions d’étincelle supérieures à 30 kV contre 25 auparavant. Les courants sont en conséquence plus élevés : jusqu’à 8 Ampères.

Utiliser l’appareil de diagnostic ?

Pour bien s’occuper des systèmes d’allumage actuels, il est bien sûr nécessaire de maîtriser l’appareil de diagnostic. Outre trouver les codes pannes, un bon outil est capable de lire les paramètres de fonctionnement. Parmi ceux-ci, il est possible de lire les tensions aux bobines, les intensités, mais on trouve également l’angle et avance à l’allumage. Avant même de démonter, il est possible de faire un premier examen de chaque élément. L’oscilloscope est toujours de rigueur pour contrôler les bobines.Parmi les obligations des mécaniciens : l’utilisation de clés dynamométriques pour serrer précisément les bougies, le couple étant lié à la forme de l’empreinte, de la dimension du culot et du type de joint.

Et le mécano ?

Les préconisations d’entretien et de remplacement ont été un peu mises de coté par les constructeurs. Sur les vieux systèmes, le garagiste remplaçait rupteur, condensateur et bougies tous les 10 à 20 000 km. Souffrant moins d’un mélange irrégulier et de mauvais lubrifiants, les nouvelles bougies aux électrodes en matériaux précieux ont une durée de vie atteignant 60 000 km.C’est également la durée de vie constatée par les équipementiers pour les bobines. Individuellement installées au dessus des bougies mais au cœur du moteur, elles souffrent de la chaleur et peuvent “claquer” plus rapidement. A partir de 30 000 km, on fera quand même un contrôle du système, avec l’appareil de diagnostic ou par examen visuel.

Paroles d’expert
Roxane Amette, chef de produits pièces techniques environnement moteur (Robert Bosch France) : « L’allumage a sa part dans l’amélioration des performances des moteurs, en absolu et en rendement. »Etienne Gyongyosi, chef de produit équipements d’atelier, roue et contrôle technique, Eco Entretien (Robert Bosch France) : « La grosse différence est que l’on pilote tout de façon individuelle. Ce qui ne se faisait pas auparavant.On peut observer que la logique de commande du moteurs’est complexifiée jusqu’à l’auto-adaptation. »Denis Gougeon, Ingénieur calibration moteur (Robert Bosch France) : « Le calculateur peut adapter et mémoriser les changements dans le fonctionnement. Il peut par exemple constater qu’un cylindre a tendance à cliqueter 2° avant les autres à telle charge et à tel régime. Il va mémoriser cette différence entre cylindres et dans ces conditions particulières, le calculateur retirera ultérieurement 2° d’avance pour ce cylindre (à ce régime et à cette charge) sans aucun impact sur les autres cylindres. Avec l’électronique, le pilotage avec les capteurs devient plus précis. Simultanément, les systèmes d’injection sont plus performants, avec des mélanges plus homogènes. Tout cela améliore la combustion. La résistance au passage du courant d’allumage (l’étincelle) est fonction de la densité du gaz présent dans le cylindre. Le moteur essence fonctionne avec une combustion avec un front de flamme. Si le mélange est hétérogène, on entraîne la formation d’imbrulés et de particules, et on aura une mauvaise combustion, voire des instabilités de régime. »RA : « En cas de défaillance, le diagnostic électronique offre des possibilités qui permettent de faire un contrôle plus rapide avec plus de fiabilité. »EG : « Sur les systèmes d’allumage classiques, on procédait uniquement avec la mesure physique. L’oscilloscope affichait les traces du primaire et du secondaire. Chaque différence sur les courbes traduisait un défaut ou une pièce défaillante sur le moteur. Le technicien avait la connaissance pour interpréter les changements par rapport au « nominal ». On est passé d’une mesure physique à d’autres moyens de mesure via des systèmes de diagnostic. Ils vont de pair. L’outil de diagnostic est indispensable pour identifier la défaillance mais elle doit être complétée. L’identification du code défaut doit être complétée par des mesures physiques. »RA : « Aujourd’hui avec le diagnostic, il y a une génération de codes défauts lisibles par la valise de diagnostic. On peut ainsi identifier avec beaucoup de précision les éléments qui fonctionnent mal. Le KTS permet d’accéder aux valeurs de chaque élément du système. La lecture des paramètres a accès aux valeurs des bobines, par exemple. On peut aussi avoir l’angle d’allumage, cylindre par cylindre. »EG : « Cette fonctionnalité a été installée dès l’adoption du fonctionnement par bobines individuelles. Dans les appareils de diagnostic des constructeurs puis dans les appareils multimarque tels que le KTS. Avec le FSA, il est possible de faire de la mesure physique et afficher les traces d’oscilloscope, contrôler le primaire et le secondaire des bobines. Le FSA500 est plus coûteux et nécessite une formation à son utilisation pour l’ensemble des réparateurs. Le FSA est complémentaire au KTS. Un contrôle visuel des bougies reste tout de même une étape essentielle dans la recherche de panne. »