1 - Rôle
La bougie permet l’éclatement de ou des étincelles dans la chambre de combustion.
Un allumage correct et la combustion intégrale du mélange air-essence (volume 1 pour 13), sont des facteurs de première importance, qui assurent au moteur des performances efficaces et économiques. Pour obtenir un allumage correct du mélange air-carburant, le jaillissement des étincelles entre les électrodes de chaque bougie doit se produire au moment adéquat en toutes circonstances et produire l’allumage correct du mélange air-carburant. Il est essentiel que les bougies soient du type qui convient aux caractéristiques du moteur. Elles doivent être suffisamment chaudes pour éviter l’encrassement à bas régime, mais elles ne doivent pas surchauffer et devenir ainsi une des principales causes du pré-allumage, c’est à dire, l’allumage du mélange gazeux avant la production de l’étincelle. Lorsque les bougies sont en mauvais état, ou lorsque des bougies d’un type non adapté au moteur sont montées, il se produit un mauvais allumage du mélange gazeux air-essence. Il en résulte une combustion incomplète, et seule une partie de l’essence est convertie en énergie. L’essence non brûlée passe par les segments des pistons pour aboutir dans le carter où elle dilue l’huile du moteur, l’autre partie est évacuée par le système d’échappement et contribue de cette manière à augmenter la pollution atmosphérique.
Un allumage correct et la combustion intégrale du mélange air-essence (volume 1 pour 13), sont des facteurs de première importance, qui assurent au moteur des performances efficaces et économiques. Pour obtenir un allumage correct du mélange air-carburant, le jaillissement des étincelles entre les électrodes de chaque bougie doit se produire au moment adéquat en toutes circonstances et produire l’allumage correct du mélange air-carburant. Il est essentiel que les bougies soient du type qui convient aux caractéristiques du moteur. Elles doivent être suffisamment chaudes pour éviter l’encrassement à bas régime, mais elles ne doivent pas surchauffer et devenir ainsi une des principales causes du pré-allumage, c’est à dire, l’allumage du mélange gazeux avant la production de l’étincelle. Lorsque les bougies sont en mauvais état, ou lorsque des bougies d’un type non adapté au moteur sont montées, il se produit un mauvais allumage du mélange gazeux air-essence. Il en résulte une combustion incomplète, et seule une partie de l’essence est convertie en énergie. L’essence non brûlée passe par les segments des pistons pour aboutir dans le carter où elle dilue l’huile du moteur, l’autre partie est évacuée par le système d’échappement et contribue de cette manière à augmenter la pollution atmosphérique.
2 - Composition
Exemple Bougie NGK
La bougie comporte généralement - 2 électrodes
• l'une située en bout d’une tige métallique formant l'axe de la bougie, appelée électrode centrale,
• L’autre, l’électrode de masse, est fixée sur le culot qui se visse sur la paroi de la culasse.
• l'électrode centrale et le culot sont séparés par un Isolant qui constitue le corps de la bougie.
• l'électrode centrale est reliée au circuit haute tension.
• Le passage du courant HAUTE TENSION entre les électrodes produit l'étincelle.
• l'une située en bout d’une tige métallique formant l'axe de la bougie, appelée électrode centrale,
• L’autre, l’électrode de masse, est fixée sur le culot qui se visse sur la paroi de la culasse.
• l'électrode centrale et le culot sont séparés par un Isolant qui constitue le corps de la bougie.
• l'électrode centrale est reliée au circuit haute tension.
• Le passage du courant HAUTE TENSION entre les électrodes produit l'étincelle.
2.1-L’isolateur :
La principale fonction de l’isolateur d’une bougie est d’empêcher le courant d’allumage de se propager dans une autre direction que celle de l’écartement des électrodes. Pour être efficace, l’isolateur doit empêcher les fuites du courant à haute tension (10.000 à 30.000 volts) à des températures allant de moins de zéro à 900° C. En plus de ce pouvoir isolant, l’isolateur doit avoir une résistance mécanique pour faire face à une manutention normale et aux vibrations du moteur. En raison des changements de température extrêmement rapides, l’isolateur doit être très résistant au fendillement et à la rupture.
2.2-Le culot :
Un acier spécialement sélectionné est utilisé pour la fabrication des culots de bougies. Il fait l’objet d’analyses particulières, les culots sont extrudés à froid sur des presses à poinçons multiples, qui forment entièrement le corps, à l’exception du filetage extérieur. Le filetage et les dimensions de la bougie sont soumis à une inspection sévère pour s’assurer que les tolérances d’usinage sont respectées.
2.3-Les électrodes :
Les électrodes doivent résister à la chaleur et aux effets de corrosion provoqués par la combustion des gaz et le passage du courant électrique.
La principale fonction de l’isolateur d’une bougie est d’empêcher le courant d’allumage de se propager dans une autre direction que celle de l’écartement des électrodes. Pour être efficace, l’isolateur doit empêcher les fuites du courant à haute tension (10.000 à 30.000 volts) à des températures allant de moins de zéro à 900° C. En plus de ce pouvoir isolant, l’isolateur doit avoir une résistance mécanique pour faire face à une manutention normale et aux vibrations du moteur. En raison des changements de température extrêmement rapides, l’isolateur doit être très résistant au fendillement et à la rupture.
2.2-Le culot :
Un acier spécialement sélectionné est utilisé pour la fabrication des culots de bougies. Il fait l’objet d’analyses particulières, les culots sont extrudés à froid sur des presses à poinçons multiples, qui forment entièrement le corps, à l’exception du filetage extérieur. Le filetage et les dimensions de la bougie sont soumis à une inspection sévère pour s’assurer que les tolérances d’usinage sont respectées.
2.3-Les électrodes :
Les électrodes doivent résister à la chaleur et aux effets de corrosion provoqués par la combustion des gaz et le passage du courant électrique.
3 - L’étanchéité interne de la bougie
Toute bougie exige deux scellements d’étanchéité, l’un de ceux-ci se situe entre l’électrode centrale et l’isolateur, l’autre entre l’isolateur et le culot. On utilise le "sillment" pour assembler les bougies à la température ambiante. Le "sillment" est une poudre sèche spécialement conçue à cette fin. Celui-ci est introduit entre l’électrode centrale et l’isolateur, et entre l’isolateur et le culot. Le "sillment" est insensible aux hautes températures, à l’oxydation et à la corrosion. Il assure une étanchéité et un assemblage parfait, éliminant tout risque de coulage ou de fuite durant la vie de la bougie.
4 - Gamme thermique des bougies
Le bec de l’isolant et les électrodes sont soumis à une température qui n’est ni constante, ni uniforme.
La température est fonction du régime moteur, le bec de l'isolant étant plus exposé à la combustion que le "col".
- La différence de température est d'environ 400 degrés.
Le bec de l'isolant doit se maintenir entre deux températures.
- Etre supérieure à 500 degrés pour assurer la combustion des dépôts et éviter l'encrassement,
- Etre inférieure à 900 degrés pour éviter l'auto-allumage.
Pour un rendement maximum, la température de l’extrémité côté allumage de l’isolateur ne devrait pas dépasser 850° C environ à une vitesse élevée constante, ni descendre à moins de 400° C environ à une vitesse de croisière de 50 km/h. Étant donné que les températures des chambres de combustion varient avec la conception des moteurs, il est nécessaire de disposer de différents types de bougies pour faire face à ces impératifs.
Pour qu’un moteur à essence fonctionne correctement, la bougie d’allumage doit générer une étincelle puissante.Si l’allumage n’est pas optimum, la combustion du mélange air/carburant peut-être incomplète. Le mélange imbrûlé est alors évacué dans le système d’échappement, peut l’encrasser et émettre des gaz nocifs pour l’environnement.
Une bougie d’allumage enflamme le mélange air/carburant 500 à 3500 fois par minute. Son rôle est primordial sur le plan technique et environnemental.
BOUGIES CHAUDES OU FROIDES ?
Le terme "gamme thermique" se rapporte à la classification des bougies par type en fonction de leur pouvoir de transférer la chaleur de la pointe de l’isolateur au système de refroidissement du moteur. La bougie du type "chaud" possède un bec d’isolateur long et transmet la chaleur moins rapidement de l’extrémité côté allumage vers le système de refroidissement. Elle est utilisée dans des moteurs à basse compression dans lesquels les températures des chambres de combustion ne sont pas élevées. « Chaudes » ou « froides » suivant leurs classification d’indice thermique, c’est à dire leur facilité à laisser s’évacuer la chaleur de la combustion en passant par le bec d’isolant de la porcelaine suivant sa longueur.
Toute bougie exige deux scellements d’étanchéité, l’un de ceux-ci se situe entre l’électrode centrale et l’isolateur, l’autre entre l’isolateur et le culot. On utilise le "sillment" pour assembler les bougies à la température ambiante. Le "sillment" est une poudre sèche spécialement conçue à cette fin. Celui-ci est introduit entre l’électrode centrale et l’isolateur, et entre l’isolateur et le culot. Le "sillment" est insensible aux hautes températures, à l’oxydation et à la corrosion. Il assure une étanchéité et un assemblage parfait, éliminant tout risque de coulage ou de fuite durant la vie de la bougie.
4 - Gamme thermique des bougies
Le bec de l’isolant et les électrodes sont soumis à une température qui n’est ni constante, ni uniforme.
La température est fonction du régime moteur, le bec de l'isolant étant plus exposé à la combustion que le "col".
- La différence de température est d'environ 400 degrés.
Le bec de l'isolant doit se maintenir entre deux températures.
- Etre supérieure à 500 degrés pour assurer la combustion des dépôts et éviter l'encrassement,
- Etre inférieure à 900 degrés pour éviter l'auto-allumage.
Pour un rendement maximum, la température de l’extrémité côté allumage de l’isolateur ne devrait pas dépasser 850° C environ à une vitesse élevée constante, ni descendre à moins de 400° C environ à une vitesse de croisière de 50 km/h. Étant donné que les températures des chambres de combustion varient avec la conception des moteurs, il est nécessaire de disposer de différents types de bougies pour faire face à ces impératifs.
Pour qu’un moteur à essence fonctionne correctement, la bougie d’allumage doit générer une étincelle puissante.Si l’allumage n’est pas optimum, la combustion du mélange air/carburant peut-être incomplète. Le mélange imbrûlé est alors évacué dans le système d’échappement, peut l’encrasser et émettre des gaz nocifs pour l’environnement.
Une bougie d’allumage enflamme le mélange air/carburant 500 à 3500 fois par minute. Son rôle est primordial sur le plan technique et environnemental.
BOUGIES CHAUDES OU FROIDES ?
Le terme "gamme thermique" se rapporte à la classification des bougies par type en fonction de leur pouvoir de transférer la chaleur de la pointe de l’isolateur au système de refroidissement du moteur. La bougie du type "chaud" possède un bec d’isolateur long et transmet la chaleur moins rapidement de l’extrémité côté allumage vers le système de refroidissement. Elle est utilisée dans des moteurs à basse compression dans lesquels les températures des chambres de combustion ne sont pas élevées. « Chaudes » ou « froides » suivant leurs classification d’indice thermique, c’est à dire leur facilité à laisser s’évacuer la chaleur de la combustion en passant par le bec d’isolant de la porcelaine suivant sa longueur.
4.1-La bougie du type "froid"
Elles se composent d'une électrode courte, noyée dans un isolant de faible épaisseur, et très rapprochée du culot (lequel est refroidi par son contact avec la culasse et transmet rapidement la chaleur vers le système de refroidissement du moteur. De telles bougies sont utilisées dans des moteurs à forte compression ou à grande vitesse de rotation.) .
Cela permet l’évacuation de la chaleur et une température relativement basse.
Ces bougies sont montées sur des moteurs qui ont un rapport volumétrique élevé, de hauts régimes de rotation et une tendance à l'auto-allumage.
Inconvénients :
- Encrassements faciles par les remontées d'huile, les vapeurs d'huile se condensent sur l'électrode centrale, formant une goutte qui empêche le passage de l'étincelle.
- Combustion incomplète de cette huile qui laisse un dépôt charbonneux bon conducteur , l’ étincelle ne peut plus se produire.
- Encrassement rapide.
- Echange et Nettoyage fréquent.
Cela permet l’évacuation de la chaleur et une température relativement basse.
Ces bougies sont montées sur des moteurs qui ont un rapport volumétrique élevé, de hauts régimes de rotation et une tendance à l'auto-allumage.
Inconvénients :
- Encrassements faciles par les remontées d'huile, les vapeurs d'huile se condensent sur l'électrode centrale, formant une goutte qui empêche le passage de l'étincelle.
- Combustion incomplète de cette huile qui laisse un dépôt charbonneux bon conducteur , l’ étincelle ne peut plus se produire.
- Encrassement rapide.
- Echange et Nettoyage fréquent.
4.2-Les bougies d’allumage « chaudes »
Elles sont constituées d'une électrode centrale longue dans un isolant effilé et éloigné du culot, ce qui ne favorise pas l’évacuation de la chaleur mais qui permet une élévation rapide de la température au niveau des électrodes.
- Elles permettent des départs à froid plus faciles que les bougies froides,
- Elles se montent sur les moteurs lents et d'un faible rapport volumétrique,
- Elles sont employées contre les remontées d'huile (vapeurs brûlées au contact de l'électrode centrale), faible encrassement, mais risque d'auto-allumage, par maintien de l'état incandescent de l'isolant.
Le choix d'une bougie doit donc être un compromis entre les degrés thermiques extrêmes en fonction du moteur et de son utilisation.
Pour chaque véhicule, les constructeurs indiquent une référence de bougie qui correspond à un degré thermique de la bougie.
Sauf cas particulier, il est important de respecter le degré thermique recommandé sous peine de risquer la destruction du moteur (perçage de pistons).
- Elles permettent des départs à froid plus faciles que les bougies froides,
- Elles se montent sur les moteurs lents et d'un faible rapport volumétrique,
- Elles sont employées contre les remontées d'huile (vapeurs brûlées au contact de l'électrode centrale), faible encrassement, mais risque d'auto-allumage, par maintien de l'état incandescent de l'isolant.
Le choix d'une bougie doit donc être un compromis entre les degrés thermiques extrêmes en fonction du moteur et de son utilisation.
Pour chaque véhicule, les constructeurs indiquent une référence de bougie qui correspond à un degré thermique de la bougie.
Sauf cas particulier, il est important de respecter le degré thermique recommandé sous peine de risquer la destruction du moteur (perçage de pistons).
5 - Couples de serrage
Il est important de faire attention aux couples de serrage et aux instructions d’installation lors du remplacement d’une bougie d’allumage. Ces instructions et informations figurent en détail dans le catalogue NGK.
L’expérience a montré que les cas où les détériorations dues à la température et aux vibrations provenant d’un serrage incorrect étaient rares. Il faut ajouter que les moteurs modernes sont très sensibles à ce phénomène.
Si le couple de serrage est trop faible, il y a un risque de perte de compression, de rupture de l’électrode centrale et de détérioration d’origine thermique en raison d’un abaissement du pouvoir de dissipation de la chaleur. Il peut aussi arriver que la bougie se desserre d’elle-même. Quand le couple de serrage est trop fort, la culasse peut être endommagée. Enfin, quand le serrage de la bougie est trop élevé, il y a risque de détérioration du filetage.
Le couple de serrage peut aussi être mesuré a posteriori en mesurant la hauteur (l’épaisseur) de la bague d’étanchéité. Si, après installation, la bague d’étanchéité n’est pas écrasée, c’est que le couple de serrage n’est pas assez fort. Et vice versa, une bougie dont la bague d’étanchéité est trop comprimée indique un couple de serrage excessif.
L’expérience a montré que les cas où les détériorations dues à la température et aux vibrations provenant d’un serrage incorrect étaient rares. Il faut ajouter que les moteurs modernes sont très sensibles à ce phénomène.
Si le couple de serrage est trop faible, il y a un risque de perte de compression, de rupture de l’électrode centrale et de détérioration d’origine thermique en raison d’un abaissement du pouvoir de dissipation de la chaleur. Il peut aussi arriver que la bougie se desserre d’elle-même. Quand le couple de serrage est trop fort, la culasse peut être endommagée. Enfin, quand le serrage de la bougie est trop élevé, il y a risque de détérioration du filetage.
Le couple de serrage peut aussi être mesuré a posteriori en mesurant la hauteur (l’épaisseur) de la bague d’étanchéité. Si, après installation, la bague d’étanchéité n’est pas écrasée, c’est que le couple de serrage n’est pas assez fort. Et vice versa, une bougie dont la bague d’étanchéité est trop comprimée indique un couple de serrage excessif.
6 - "Lire une bougie"
Bougie NORMAL
Isolant couleur marron clair et légère usure des électrodes indique une gamme thermique appropriée et une bougie judicieusement utilisée.
Isolant couleur marron clair et légère usure des électrodes indique une gamme thermique appropriée et une bougie judicieusement utilisée.
Bougie avec ÉLECTRODES USÉES
Une bougie ayant cet aspect, indique un service de 15.000 km ou plus. La remplacer par une bougie du même type pour améliorer le rendement moteur et réaliser une économie d'essence.
Une bougie ayant cet aspect, indique un service de 15.000 km ou plus. La remplacer par une bougie du même type pour améliorer le rendement moteur et réaliser une économie d'essence.
Bougie avec DÉPÔTS NOIRS et SECS
Révèlent : Carburation trop riche, mauvais fonctionnement du filtre à air, mauvais réglage des soupapes d'admission.
Révèlent : Carburation trop riche, mauvais fonctionnement du filtre à air, mauvais réglage des soupapes d'admission.
Bougie avec DÉPÔTS HUILEUX
Cylindres ovalisés, segments usés d'un moteur ayant un grand kilométrage = quantité d'huile excessive dans la chambre de combustion.
Remplacer les bougies par des plus chaudes peut améliorer le rendement. Faites réviser le moteur.
Cylindres ovalisés, segments usés d'un moteur ayant un grand kilométrage = quantité d'huile excessive dans la chambre de combustion.
Remplacer les bougies par des plus chaudes peut améliorer le rendement. Faites réviser le moteur.
Bougie avec ÉLECTRODES BRULÉES
Bougie surchauffée ! Allumage incorrect ou système de refroidissement de la culasse défectueux, ou, bougie surchauffée par une utilisation du véhicule à grande vitesse. dans ce cas, remplacer par des bougies plus froides.
Bougie surchauffée ! Allumage incorrect ou système de refroidissement de la culasse défectueux, ou, bougie surchauffée par une utilisation du véhicule à grande vitesse. dans ce cas, remplacer par des bougies plus froides.
