Allumage

DEFINITION
LE CIRCUIT DE BASE
PETIT HISTORIQUE SUR L'ALLUMAGE
OPTIMISER LE SYSTEME D'ALLUMAGE
LE DOUBLE ALLUMAGE
ORDRE D'ALLUMAGE
CONCLUSION

DEFINITION
Un dispositif d'allumage comporte trois composantes principales : le distributeur ou allumeur, la bobine d'allumage, et les bougies. On distinguera également deux circuits appelés circuit primaire et circuit secondaire. Principal problème à résoudre quel que soit le système d'allumage : obtenir une étincelle de bonne qualité au meilleur moment possible.
LE CIRCUIT DE BASE
Le principe consiste à utiliser le phénomène des courants induits (toute variation du flux magnétique dans les enroulements d'un solénoïde y fait naître un courant). L'élément essentiel du dispositif est donc la bobine. Elle est constituée de deux enroulements (le primaire et le secondaire) bobinés autour d'un noyau magnétique en fer doux. Cette bobine joue donc le rôle de transformateur-élevateur de tension. A l'aide d'un dispositif (mécanique ou électronique), on va interrompre la circulation du courant d'alimentation du circuit primaire provoquant ainsi la création d'un courant induit dans le circuit secondaire (d'une tension pouvant varier de 15 000 à 20 000 volts). Ce dernier est ensuite conduit par l'intermédiaire du distributeur, ou directement à partir de la bobine, jusqu'à la bougie où il provoque un arc électrique en ses électrodes.
PETIT HISTORIQUE SUR L'ALLUMAGE
Dans l'ordre d'apparition, il existe le système d'allumage "classique" à vis platinées (monté sur les 4L par exemple, totalement disparu aujourd'hui), le système d'allumage à décharge de condensateur (ou décharge capacitive), le système d'allumage transistorisé, et le système d'allumage électronique et électronique intégral (le plus performant). La caractéristique des premiers systèmes résidait dans leur dispositif mécanique de distribution de l'étincelle, grâce à un arbre rotatif relié au vilebrequin qui entraînait un système de "doigts" conducteurs dans le boîtier du distributeur, provoquant l'alimentation de la bobine, et la création du courant haute tension qui donnerait l'étincelle à la bougie. Actuellement, le dispositif de production et de répartition du courant dans les bougies est entièrement électronique, avec pour avantages principaux: une plus grande fiabilité, une plus grande précision et des possibilités d'optimisation en temps réel (tenant compte du cliquetis, de la consommation, des gaz polluants) impensables avec les systèmes mécaniques.
OPTIMISER LE SYSTEME D'ALLUMAGE
Contrairement aux systèmes liés aux échanges gazeux, pour lesquels le préparateur peut quasiment toujours faire mieux que l'équipement d'origine dans le cadre d'une recherche de performances, l'optimisation d'un système d'allumage se révèle extrêmement difficile sur les moteurs actuels. La raison en est simple : 90 % des moteurs actuels possèdent déjà de série un excellent système d'allumage. Les paramètres sur lesquels il sera cependant possible d'intervenir concernent la programmation de la cartographie d'allumage elle-même, les câbles, les bougies, et dans certains cas les bobines. Il est en effet logique de penser que plus l'étincelle produite dans la chambre de combustion sera de qualité (haute en voltage et constante d'une explosion sur l'autre), meilleure sera l'explosion, grâce à une bonne progression du front de flamme. L'adoption de câbles conducteurs blindés de meilleure qualité que ceux d'origine, et de bougies hautes performances ira bien évidemment dans ce sens, comme il est expliqué plus loin. Mais pour les puristes que la complication n'effraie pas, il existe une méthode encore plus radicale pour augmenter de façon quasi certaine l'efficacité de l'allumage : doubler le nombre de bougies par cylindre.
LE DOUBLE ALLUMAGE
Adopté à l'origine sur des moteurs aéronautiques pour des raisons évidentes de fiabilité, le double allumage a connu par la suite un large succès auprès des concepteurs de véhicules deux et quatre roues, en vue de contourner les problèmes résultant de la forme hémisphérique irrégulière des chambres de combustion avec des pistons bombés. L'avènement de chambres de combustion de forme plus régulière, en association avec quatre soupapes par cylindre, devait supplanter le double allumage.
Il y a encore quelques années cependant, le double allumage restait très répandu sur les moteurs de compétition qui employaient deux bougies par cylindre. Ainsi, à une certaine époque de l'histoire automobile, presque toutes les voitures de tourisme alignées au départ des Grands Prix faisaient appel à cette solution technique. Parallèlement, mis à part quelques exceptions au tout début de l'histoire aéronautique, le double allumage a systématiquement été adopté sur les moteurs d'avions pour des raisons évidentes de fiabilité.

Dans l'industrie automobile, les constructeurs ne tardèrent pas à se rendre compte qu'ils pouvaient retirer des bénéfices sur le plan des performances en adoptant deux bougies par cylindre (et dans certains cas même trois !). Ainsi remarque-t-on que des constructeurs tels que Porsche ou Alfa Romeo adoptent le double allumage sur leurs moteurs. Le modèle Twin Spark 2.01 d'Alfa Romeo est doté de deux bougies par cylindre, pour des raisons de réduction des émissions polluantes de l'échappement, importantes sur un moteur sportif (donc puissant) à deux soupapes (avec chambre hémisphérique et sans zone de Squish particulièrement étendue). Des expériences intéressantes ont été menées récemment sur divers modèles, et il s'est avéré que l'idée selon laquelle l'utilisation du double allumage n'offrait aucun bénéfice de puissance lorsque la chambre de combustion a une forme rationnelle était inexacte. Dans de nombreux cas (tout particulièrement lorsque l'alésage est important), on constate en effet une certaine différence dans le comportement du moteur sur route, le moteur semblant plus "leste à prendre des tours" à bas et moyen régimes (vérifié de manière évidente sur les moteurs à deux soupapes par cylindre et chambre hémisphérique).
ORDRE D'ALLUMAGE
Dans un moteur multicylindres, tous les pistons n'occupent pas la même position dans le cylindre en même temps. Pour répartir les explosions de façon régulière à chaque tour complet de vilebrequin, on place les manetons les uns par rapport aux autres de façon régulière (répartition équiangulaire). Par ailleurs, on définit également de façon cohérente l'ordre suivant lequel les différents cylindres entrent en phase de détente (ou explosion).
Sur un 4 cylindres par exemple, si on numérote les cylindres de gauche à droite, l'ordre d'allumage est 1-3-4-2.
CONCLUSION
Parce qu'il intervient sur l'efficience du front de flamme, donc la qualité de La combustion, l'allumage exerce une influence sur Les performances du moteur. Mais son optimisation est difficile, car les systèmes d'origine sont déjà très efficaces.