L'allumage :

A l'inverse des moteurs Diesel et semi Diesel, n'ayant pas besoin de systèmes spécifiques pour obtenir l'inflammation du carburant car, fonctionnant par auto combustion grâce aux températures élevées en fin de compression, les moteurs à essence ou kérosène (pétrole), nécessitent par contre, une "amorce" d'allumage qui débutera la combustion du mélange gazeux pré comprimé.
Seront vus ci-dessous les systèmes les plus courants qui ont été employés à partir de l'avènement de la bougie d'allumage et cela, dès le début du siècle dernier.
Tous les systèmes reposent sur le principe de l' "extra courant de rupture", c'est-à-dire que la brusque coupure d'alimentation du circuit primaire d'une bobine HT provoque, dans le secondaire, une très forte élévation de tension de l'ordre de plusieurs milliers de volts, +/- 18 000, qui crée l'éclatement de l'étincelle entre les électrodes de la bougie.

Ces tableaux indiquent l'évolution de l'allumage électrique au cours du XXe siècle, il exclut bien entendu, tous les systèmes électroniques trop récents et inadéquats vis-à-vis de l'orientation générale de ce site, sauf une amélioration électronique d'un système traditionnel par batterie bobine.


(Référence des schémas ci dessous :)

  • 1 Magnéto
  • 2 Rupteur
  • 3 Condensateur
  • 4 Bobine
  • 5 Bougie
  • 6 Batterie
Magnéto basse tension

Ce type d'allumage a vu le jour dès les années 1900, pour exemple, la FORD T en 1907 possédait ce système.
Avantage : Bon refroidissement de la bobine.
Inconvénient : piètre rendement.
Magnéto haute tension

Plus connue sous le simple terme de magnéto, elle fût très répandue et est toujours employée actuellement sur des petits moteurs monocylindre à 2 ou 4 temps, motos, tondeuses et autres. Pour exemple, le tracteur FORDSON E27N de 1947 possédait une magnéto de ce type.
Avantage : Absence de batterie d'où autonomie.
Inconvénients : Insuffisance de puissance à basse vitesse et surtout au démarrage sauf si équipé d'un système de lanceur à ressort durant la phase de lancement du moteur.

Allumage batterie bobine, constitution, fonctionnement :

La bobine, pièce fondamentale pour la création de la haute tension.

A titre d'exemple la Peugeot 404 de 1970 a un angle de came de 55 à 59° ce qui correspond à 61 à 66 % de "Dwell", soit un écartement de 0,40 mm mesuré à la cale d'épaisseur au moment où les linguets sont ouverts au maximum.

L'angle formé par la rotation de la came durant l'ouverture du rupteur est appelé angle d'ouverture.
Le rapport entre l'angle de fermeture et l'angle d'ouverture est d'environ 2/3 pour 1/3.
Vous trouverez plus de renseignements nécessaires pour le réglage et l'entretien en cliquant : ICI.
Le rupteur ou "vis platinées" est un des organes le plus sollicité d'un véhicule et la source de pannes les plus courantes, ses contraintes maximales tolérables sont de 2 ordres, électrique, il doit "couper" le circuit primaire d'une intensité maximale de +/-5 Ampères et mécanique soit une cadence de 7000 ruptures/minutes (3500 tours/minutes moteur pour un 4 cylindres 4 temps) ce qui donne déjà une idée pour un V8 à 5000 tours/minutes soit 20 000 étincelles/minute, impossible avec un système classique à 1 jeu de linguets, le temps de saturation étant bien trop court.
On remarquera très vite les limites de ce système pour nos moteurs modernes à 4 cylindres tournant couramment à 6/7000 tr/min (14 000 ruptures à la minute), ce qui explique aisément la bienvenue des allumages électroniques montés maintenant depuis un bonne vingtaine d'années.
Ci-dessous toute une série de systèmes spéciaux qui ont été montés sur nos anciennes, on remarquera la solution appliquée au V8 pour palier un temps de saturation de la bobine trop court.

HT, sortie haute tension vers le plot central du distributeur. + C Bat : Entrée basse tension via l'interrupteur de contact. - R : Sortie basse tension vers le rupteur. 1 noyau magnétique. 2 revêtement magnétique. 3 enroulement secondaire. 4 enroulement primaire. 5 ligne de flux.

(La carcasse de la bobine est étanche et généralement remplie d'huile)

Le schéma représente les enroulements primaires et secondaires ainsi que les lignes de flux. Quand les contacts du rupteur se ferme il s'établi dans le circuit primaire un courant de 3 à 6 ampères (suivant la tension de la bobine), celui-ci crée alors un flux magnétique qui traverse le secondaire. A chaque variation de flux causée par la brusque rupture du circuit à l'ouverture des linguets, il s'établit dans le secondaire une tension proportionnelle à son nombre de spires.
L'enroulement primaire est constitué de 2 à 300 spires de gros fil de cuivre émaillé d'un Ø de 0,4 à 0,8 mm.
L'enroulement secondaire est constitué de plusieurs milliers de spires de fin fil de cuivre émaillé d'un Ø de 0,06 à 0,08 mm.

1
2
3
4
5
  • 1- Allumeur complet, avec le rupteur, le doigt de distribution appelé aussi rotor et la tête de distributeur d'où sortent les câbles HT qui sont reliés aux bougies.

  • 2- Rupteur avec ses linguets, habituellement appelés " Vis platinées" en souvenir des débuts de l'automobile où les contacts étaient effectivement recouverts de platine.

  • 3- La bobine HT, tension de sortie, de 15 à 20 000 volts.

  • 4- Le condensateur, branché en parallèle, généralement à l'extérieur de l'allumeur et d'une valeur de 0,15 à 0,25 µF, il a pour fonction de protéger les contacts du rupteur en absorbant l'arc produit lors de la rupture du circuit et d'améliorer également de cette façon, la qualité de l'étincelle haute tension en accélérant la vitesse de coupure.

  • 5- La bougie directement en contact avec les gaz, elle donne l'étincelle nécessaire à la combustion, très sollicitée car, confrontée à de fortes contraintes thermiques ainsi qu'à des variations de pression continues.

 


Allumage classique, batterie, rupteur et bobine.
(Ici pour un monocylindre)

C'est le type même de la majorité des allumages de voitures, tracteurs etc.., produit jusqu'à nos jours.
Le mécanisme est ici appliqué à un 4 cylindres.
Le schéma ci-contre, présente le type du mono cylindre, il est à remarquer que la came est directement calée en bout de vilebrequin, ce qui donne 1'étincelle par tour moteur, idéal pour un 2 temps mais également pour le 4 temps car, l'étincelle produite au point mort haut fin d'échappement, bien qu'inutile, n'est nullement embarrassante.
Exemple type, la : CITROEN 2 CV.
Ci-contre, la différence notoire se situe au niveau de la came qui comporte autant de bossage que le moteur a de cylindres, il est à constater que cette came tourne à demi vitesse par rapport au vilebrequin, elle est généralement entraînée par l'arbre à cames.
Le distributeur, uniquement nécessaire aux moteurs multicylindriques, sert à envoyer la décharge de la bobine à la bougie du cylindre se trouvant au point mort haut fin de compression.
Généralement situé au dessus du rupteur, il tourne lui aussi à demi vitesse, par rapport à la vitesse de rotation nominale du moteur.
Il est intéressant de noter le cas du bicylindres 4 temps souvent différent du fait de la présence d'une bobine spéciale à 2 sorties HT qui permet de se passer d'un distributeur, exemple type, la célèbre CITROEN 2 CV. Non moins intéressants les systèmes généralement admis sur les multi-cylindres 2 temps, qui pour éviter le distributeur possèdent un allumage complet à chaque cylindre, exemple, les DKW et WARTBURG, il est intéressant de noter que, par exemple, un 3 cylindres 2 temps qui tourne à 10 000 trs/min, nécéssitera 30 000 ruptures/minute, délirant.

Exceptions avec l'allumage des V8 :




Deux solutions étaient envisageables :

 

- 2 rupteurs montés en parallèle la came ayant un nombre de bossages égal à la moitié du nombre de cylindres.
Les rupteurs possèdent un système de correction d'avance centrifuge et à dépression communs, la tête du distributeur quant à elle, se voit attribuée pour un 8 cylindres de 10 puits de haute tension, le rotor étant tout à fait spécial car, devant servir 2 groupes de cylindres il est évident que ce système, à part les corrections d'avance, sont 2 systèmes bien distincts, avec leur propre rupteurs, bobines et condensateurs, il est très rare et je n'en ai jamais connus.

- 2 rupteurs montés en parallèle mais avec une came qui a un nombre de bossages égal au nombre de cylindres.
Lorsqu'un seul linguet est ouvert le circuit reste fermé. Le linguet mobile du rupteur A commence à se soulever, mais le rupteur : B étant fermé la bobine continue d'établir sa saturation. Quand la came aura encore tourné de 9°, le linguet mobile du rupteur B va être soulevé à son tour et l'ouverture du circuit primaire va se produire provoquant ainsi l'étincelle à la bougie via le rotor et le distributeur. La came continuant sa rotation va libérer le rupteur A et refermer le circuit primaire dans la bobine.
Il est ainsi possible , en allongeant "artificiellement" le temps de fermeture d'atteindre une valeur de "remplissage" de la bobine convenable même à un régime de rotation élevé, pour l'époque, et un rendement favorable de l'allumage des 8 cylindres entre-autres. Dans cet allumeur, l'angIe de fermeture total est de 37° +/- 1.5°, ce qui correspond à +/- 82 Dwells et pour chaque linguet, un angle de fermeture de 28° +/- 1,5° ce qui correspond plus ou moins à 63 Dwells.
L'allumage pour les vitesses de rotation de l'époque était tout à fait adapté et efficient.

 

L'allumage d'un 2 cylindres sans distributeur type 2 CV

Allumage du "Flat Twin" CITROEN 2 CV et autres Ami 6, Diane, etc...

Voir note ci-dessous.
Note : les premières CITROEN DS 19 ne possédaient pas de distributeur mais bien un double allumage de 2 CV avec 2 rupteurs, condensateurs et doubles bobines, chacun commandant une paire de cylindres.

 

L'allumage typique des 2 temps automobile

Allumage du 2 temps WARTBURG, DKW, etc...
L'allumeur à 3 rupteurs est placé en bout de vilebrequin.