Tout sur les bougies d'allumage - Beru

  • View
    215

  • Download
    3

Embed Size (px)

Transcript

  • Tout sur les bougies d'allumage

    Information technique

    N 02

    www.beru.com La perfection intgre

    Technique Technologie de dmarrage Electronique Technologie dallumage froid diesel des capteurs Ultra

    Ultra X

    Ultra X Platin

    TI 02 de 28.11.2007 12:55 Uhr Seite 3

  • Moteur allumage par tincelle 3

    Construction et types des bougies 4d'allumage

    Offre de bougies d'allumage BERU 7

    Conseils pour l'atelier 8

    Avenir 12

    Fabrication des bougies d'allumage 14

    Mode de fonctionnement de la bougie d'allumage dans lemoteur allumage par tincelle 3Exigences relatives une bougie d'allumage moderne 3

    Matriaux 4Ecartement des lectrodes 4La bougie d'allumage en dtail 4Position de l'clateur et distance d'clatement 5Sige dtanchit 5

    Degr thermique 6Influences sur le degr thermique 6Conduction thermique 6

    BERU Ultra X. Loffre pour les exigences les plus extrmes 7BERU le choix des constructeurs automobiles 7Bougies d'allumage spciales 7

    Contrle des bougies d'allumage 8/9Dfauts de fonctionnement et usure 10Montage des bougies d'allumage 10Aides de montage BERU 11

    Lavenir des bougies dallumage 12Exigences importantes pour les nouvelles gnrations de bougies dallumage 12Amlioration des caractristiques cramiques 13De nouvelles gomtries pour les bougies dallumage pour une dure de vie encore plus grande 13Nouvelle rduction des tolrances de fabrication 13Des systmes de mesure et dapplication des plus rcents 14

    De l'bauche la pice de prcision 14Tests de duret BERU 15Normes de qualit BERU 15Services BERU 15

    Table des matires

    Facilit de dmarrage, durede vie, puissance, consom-mation et qualit des gazd'chappement du moteur ces importants paramtressont influencs par la bou-gie. La partie dterminantepour le fonctionnement de la bougie se trouve dans lachambre de combustion dumoteur, seules une partie de l'isolateur et la pice deraccordement sont visiblesde l'extrieur.

    Pendant le fonctionnement,les bougies d'allumage doi-vent fournir des prestationsde trs haut niveau : Danstoutes les situations, ellesdoivent allumer de manirefiable, garantir des dmarra-ges froid corrects et unfonctionnement sans -coups mme pleine puissance et apporter leur contribution une combustion optimale et donc faible mission depolluants.

    Ce faisant, la chambre decombustion peut atteindredes tempratures de 3 000 Csous une pression de jusqu'50 bars. Viennent encore s'yajouter des tensions d'allu-mage atteignant 40.000volts. Les contraintes chimi-ques posent galement desexigences leves la qualit.Il s'agit donc d'un travail deforce extrme, que la bougied'allumage doit fournir pen-dant des milliers de kilom-tres.

    Les bougies d'allumageBERU sont des pices deprcision hautement spcia-lises, qui sont dveloppesen fonction des prescriptionsdes constructeurs automobi-les et sont fabriques l'ai-de d'installations modernes.

    2

    Les bougies dallu-mage le cur dumoteur

    Degr thermique et conduction thermique 6

    TI 02 de 28.11.2007 12:55 Uhr Seite 4

  • Mode de fonctionnement de la bougie d'allumage dans le moteur allumage par tincelle

    Exigences relatives une bougie d'allumage moderne

    Le moteur allumage par tincelle

    Contrairement aux moteurs diesel, l'allumage des moteurs allu-mage par tincelles doit tre dclench : lors de la compression, lacombustion du mlange comprim carburant-air est provoquepar une tincelle lectrique. Le rle de la bougie d'allumage est icide gnrer cette tincelle. Elle se forme entre les lectrodes du faitde la haute tension gnre par la bobine d'allumage. Partant del'tincelle, un front de flammes se dplace travers l'ensemble dela chambre de combustion jusqu' ce que le mlange soit brl. La chaleur libre augmente la temprature et la pression monterapidement dans le cylindre, ce qui pousse le piston vers la bas. Le mouvement est transmis via la bielle au vilebrequin celui-cientrane le vhicule via l'accouplement et les essieux.

    Afin que le moteur puisse tourner rond et fonctionner avecpuissance et de manire non polluante, de nombreuses condi-tions doivent tre remplies : le cylindre doit contenir la quantitncessaire de mlange carburant-air de composition optimale,l'tincelle d'allumage haute nergie doit sauter entre les lec-trodes un moment exactement prdfini. Les bougies d'allu-mage doivent ce faisant fournir des prestations de trs hautniveau : entre quelque 500 et 3 500 fois par minute, elles doi-vent fournir une puissante tincelle d'allumage galementlorsque le moteur tourne pendant des heures puissance maxi-male ou en cas de circulation intermittente. Mme par 20 C,elles doivent assurer que la temprature de service sera rapide-ment atteinte. Les bougies d'allumage de haut niveau assurentune combustion faible mission de polluants et une utilisationoptimale du carburant sans rats d'allumage pouvant conduire ce que du carburant non brl parvienne dans le catalyseur etle dtruise. Une bougie d'allumage moderne doit rpondre auxconditions suivantes :

    Les bougies d'allumage dveloppes par BERU et fabriques partir de matriaux de haute qualit rsistant durablement cescontraintes extrmes. Dj lors du dveloppement du moteur,les ingnieurs de BERU collaborent troitement avec l'industrieautomobile afin que les bougies d'allumage soient adaptes demanire optimale aux conditions respectives rencontres dans lachambre de combustion.

    Exigences lectriques Transmission fiable de la haute tension

    galement pour des tensions d'allumageatteignant 40 000 volts

    Grande capacit d'isolation galement pourdes tempratures de 1 000 C, vitant lesdcharges disruptives et les claquages

    Exigences mcaniques Fermeture tanche la pression et aux gaz

    de la chambre de combustion, rsistance auxpressions oscillantes jusqu' env. 100 bars

    Rsistance mcanique leve pour un montage sr

    Exigences thermiques Rsistance aux chocs thermiques (gaz

    d'chappement chauds mlange aspirfroid)

    Bonne conductibilit thermique du pied de l'isolateur et des lectrodes

    Exigences lectrochimiques Rsistance lectrorosion, aux gaz de

    combustion et aux rsidus de combustion Eviter la formation de dpts sur l'isolateur

    L'tincelle de la bougie d'alluma-ge induit lors de la compressionla combustion du mlange com-prim carburant-air.

    3

    TI 02 de 28.11.2007 12:55 Uhr Seite 5

  • Afin de toujours pouvoir fournir la bougie d'allumage optimalepour la grande varit de moteurs et buts d'utilisation, BERUpropose une large palette de bougies d'allumage. Ce faisant, onutilise des matriaux trs diffrents pour l'lectrode centrale.Des alliages spciaux base de nickel ainsi que des lectrodes noyau de cuivre se distinguent par une bonne vacuation de lachaleur et une rsistance leve la corrosion. L'argent a uneconductibilit thermique encore plus leve. Le platine offre unersistance optimale l'rosion et prolonge ds lors les intervallesde remplacement. L'lectrode de masse est tout aussi importan-te : sa gomtrie influence notamment l'accessibilit du mlan-ge, l'usure, l'vacuation de la chaleur et la tension d'allumagencessaire. Sa conception peut varier trs fortement en fonctionde la forme de la chambre de combustion.

    La plus petite distance entre l'lectrode centrale et la ou leslectrodes de masse de la bougie d'allumage est appele carte-ment des lectrodes. C'est cette distance que doit franchir l'-tincelle d'allumage. L'cartement optimal des lectrodes dpendnotamment du moteur et est dtermin en troite collaborationavec le constructeur du moteur et le constructeur du vhicule.La plus haute prcision est importante en ce qui concerne lerespect de l'cartement des lectrodes, un cartement incorrectpouvant fortement dtriorer le fonctionnement de la bougie etdonc les performances du moteur. Si l'cartement des lectrodesest trop faible, ceci peut avoir pour consquence une inflamma-tion insuffisante, un ralenti irrgulier et de mauvaises caractri-stiques des gaz d'chappement. Un cartement trop grand des lectrodes peut conduire des

    rats d'allumage. Pour les bougies plusieurs lectrodes, le rglage de l'cartement

    des lectrodes devient superflu en raison de la position de l'cla-teur (par exemple Ultra X, technique de l'tincelle dans l'air/tin-celle glissante).

    Ultra X Platin

    Electrode centrale en platine

    Broche de contact Isolateur en oxyde d'aluminium

    Corps de bougie nickel

    32

    4

    Ecrou de raccordementlectrique SAE (crou enfichable)

    1

    Construction et types des bougies d'allumage

    Matriaux

    Ecartement des lectrodes

    La bougie d'allumage en dtail

    Ecartement deslectrodes

    EA

    EA

    Raccordement pour l'embout de bougie (lafigure montre un nouveau raccord SAE, lesvhicules plus anciens sont quips de rac-cords M4). Transmet la tension d'allumage l'lectrode.

    Tige d'acier (broche de contact) noye demanire tanche aux gaz dans du ciment base de verre conducteur, servant de liaisonavec l'lectrode centrale.

    L'isolateur est constitu d'une cramique d'oxyde d'aluminium et isole l'lectrode centrale jusqu' 40.000 volts par rapport lamasse.

    Le corps de bougie nickel est reli de maniretanche aux gaz l'isolateur par un procd desertissage chaud. Le filetage sert la fixationde la bougie dans le bloc moteur.

    Bague d'tanchit extrieure imperdableservant l'tanchement et l'vacuation dela chaleur.

    Connexion lectrique de la broche de contactet de l'lectrode centrale. Pour les typesdparasits (R), ciment base de verre rsistif.L'ajout d'impurets appropries permet deconfrer au ciment base de verre une r-sistance dfinie afin de garantir la rsistance l'rosion et les caractristiques de dparasi-tage.

    La bague d'tanchit intrieure assure la liaison tanche aux gaz entre l'isolateur et le corps mtallique et sert l'vacuation de lachaleur.