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Pourquoi l'étincelle gaspillée dans les moteurs à quatre temps ?
Question
Cela vient de me venir à l'esprit curieux. Dans un moteur à quatre temps typique avec un nombre pair de cylindres, les bougies d'allumage s'allument par paires. Cela signifie qu'il y a une étincelle perdue car un cylindre est à l'échappement, tandis que l'autre tire en fait au sommet de la compression.
Je comprends que cela est probablement fait pour économiser de l'espace sous le hotte car cela doublerait le nombre de packs de bobines requis. Il permet également d'économiser de l'argent sur l'achat initial et le remplacement. Cependant, ils ne prennent pas beaucoup de place et ne coûtent pas si cher (au moins pour ma voiture 4 cyl).
Ma question : Pourquoi ne pas doubler le nombre de packs de bobines pour éviter l'étincelle gaspillée ? Bien que cela prenne plus de place et coûte plus cher pour les packs, cela réduirait dans une certaine mesure l'usure des bougies ainsi que les fils des bougies et peut-être l'alternateur. Cela représenterait la moitié du nombre d'étincelles sur chaque bougie puisqu'elles pourraient être réglées pour ne se déclencher que sur une course de compression.
Je suis sûr que les considérations d'espace et de coût répondent à la question, mais j'espérais d'autres réflexions sur les avantages/inconvénients d'un système qui évite le gaspillage d'étincelles.
Question bonus : les moteurs à deux cylindres déclenchent-ils généralement les deux cylindres en même temps ? Ou ont-ils tendance à produire des étincelles séparément ?
Question bonus 2 : Y a-t-il une étincelle perdue dans les moteurs avec un nombre impair de cylindres ? Je ne pense pas.
Réponse acceptée
Je suis désolé si cela finit par être une longue réponse. La réponse à cette question est plus historique qu'autre chose, mais d'abord un peu de contexte.
Dans un système à étincelle perdue, une bobine d'allumage a deux sorties de bougie contrairement à tous les autres systèmes qui n'en ont qu'une. Chaque bobine d'allumage est reliée à deux bougies d'allumage. Ces bougies d'allumage résident dans deux cylindres opposés, ce qui signifie que les pistons montent et descendent en même temps. Cela met un cylindre dans la course de compression et l'autre dans la course d'échappement en même temps. Lorsque la bobine se déclenche, les deux bougies d'allumage étincellent en même temps, l'une dans le cylindre avec du carburant et l'autre dans le cylindre avec l'échappement. L'étincelle dans le cylindre avec échappement est appelée étincelle perdue.
Lorsque l'étincelle de déchets est sortie, elle était à la pointe de la technologie. C'était un excellent remplacement pour un distributeur mais finalement c'était un compromis. La principale raison de la perte d'étincelles est qu'elle nécessitait moins de puissance de calcul. Les ordinateurs automobiles n'en étaient qu'à leurs balbutiements à l'époque et ne pouvaient tout simplement pas calculer les chiffres pour tirer un ensemble de bobines individuelles. Cela est évident du fait qu'en même temps, les systèmes d'injection de carburant multipoint étaient à la mode. Les injecteurs ont été déclenchés tous ensemble comme un seul gros injecteur contrairement à l'injection de carburant séquentielle qui a suivi qui a déclenché les injecteurs individuellement dans l'ordre d'allumage. Ceci est encore plus évident dans l'utilisation de modules d'allumage comme dans les véhicules GM et EDIS dans les véhicules Ford. Ces modules ont effectué certains des calculs nécessaires pour soulager le PCM d'avoir à les faire.
L'usure des bougies d'allumage que vous mentionnez est exagérée car la bougie d'échappement se déclenche toujours dans le flux d'échappement qui est plein de gaz ionisé chaud qui est vraiment facile à tirer. En réalité, la bougie d'allumage qui tire vers l'arrière (électrode latérale à électrode centrale) subit le plus d'usure.
La plupart des constructeurs automobiles ont finalement opté pour des bobines individuelles par cylindre, c'est ce qu'on appelle bobine sur fiche ou bobine près de la fiche. C'est un système plus avantageux car la temporisation et la synchronisation peuvent être contrôlées par cylindre individuel. Même avec le fait qu'ils soient si modernes, ces systèmes conservent encore certaines des racines d'où ils viennent. Par exemple, dans un moteur Ford V8 avec bobine sur prise, si le capteur de position d'arbre à cames cesse de fonctionner, le moteur n'utilisera que le capteur de position de vilebrequin et régressera à l'utilisation d'étincelles perdues et à l'allumage des injecteurs en rangées au lieu de séquentiellement. C'est un me conduire à un mode boite de garage. De plus, certains fabricants conservent encore des étincelles perdues même sur les moteurs fabriqués aujourd'hui. Prenez le moteur GM Ecotec 4 cylindres par exemple, il utilise toujours des étincelles de rebut.
Enfin votre question à deux cylindres. Cela dépend vraiment de la conception du moteur. si les cylindres sont opposés comme le moteur Vtwin, alors oui, ils utilisent des étincelles de rebut, mais ces moteurs utilisent également normalement un système de magnéto qui tire toujours la même bougie dans l'échappement, cela n'y peut rien. S'il s'agit d'un moteur à plat comme sur certaines motos, il n'utilise pas ce système car la course des cylindres est opposée.
Les moteurs PS à cylindres impairs (supérieurs à celui-ci) sont si rares qu'il s'agirait plus d'une exception que d'une règle quant aux systèmes d'allumage qu'ils utilisent.
Réponse populaire
Certains moteurs à quatre temps ont perdu l'allumage par étincelle. L'avantage de base était de ne pas avoir besoin de distributeur, qui était l'une des parties les moins fiables du système d'allumage. Les systèmes à étincelles gaspillées ont été utilisés bien avant que les packs de bobines plug-top ne soient couramment utilisés.
Les problèmes de fiabilité ne sont pas si importants avec les composants d'allumage modernes.
L'allumage par étincelle perdue est plus ou moins standard sur les petits monocylindres à quatre temps qui utilisent l'allumage magnéto, en raison de son conception simple et fiable.
Dans les moteurs de moto, l'étincelle perdue a l'avantage d'utiliser moins de bobines, chacune pouvant être physiquement plus grande (et plus puissante) dans l'espace limité disponible.
Wikipedia a une liste de moteurs à allumage commandé gaspillés ici : https://en.wikipedia. org/wiki/Wasted_spark#Practical_examples_of_.27wasted_spark.27
Les moteurs à pistons Aero avec deux bougies par cylindre sont conçus de cette façon pour une fiabilité accrue. Chaque bougie a un système d'allumage complètement séparé, et si le système d'une bougie tombe en panne, cela a un effet négligeable sur les performances du moteur. Chaque système d'allumage peut être désactivé indépendamment du cockpit s'il développe des défauts intermittents en vol, etc. Une des vérifications avant vol consiste à s'assurer que le moteur fonctionnera correctement sur chaque système d'allumage avec l'autre désactivé. Ceci n'est pas lié à un allumage par étincelle gaspillé.