Quand votre moteur démarre au quart de tour, c’est en grande partie grâce à un petit composant discret mais essentiel : la bobine d’allumage. Souvent méconnue, elle joue un rôle clé dans le bon fonctionnement du moteur à essence en transformant le courant électrique pour produire l’étincelle nécessaire à la combustion.
Dans cet article, on vous explique simplement à quoi sert une bobine d’allumage, les différents types de bobines et pourquoi il est important de surveiller son état.
Que sont les bobines d’allumage de voiture ?
Ce sont des transformateurs électriques à double enroulement : un primaire alimenté par un courant basse tension variable qui génère un champ magnétique dans un noyau ferreux.
Un champ induit une tension plus élevée aux extrémités de l’enroulement secondaire, agissant sur le même noyau ferreux. Le rapport entre les deux tensions est proportionnel au rapport entre le nombre de spires des deux enroulements. La tension au secondaire est si élevée qu’elle se décharge à la terre, formant un arc électrique aux électrodes de la bougie.
Seules les quantités adéquates de chaleur, de carburant et de comburant permettent au front de flamme émanant de la bougie d’atteindre la totalité de la charge à l’intérieur du cylindre, permettant ainsi la combustion du mélange air-carburant. Il est donc important que l’étincelle qui génère la chaleur entre les électrodes de la bougie soit suffisamment puissante.
Les différents types de bobines
Elles se divisent en bobines à simple étincelle et à double étincelle. La bobine à simple étincelle possède une sortie haute tension unique et délivre une impulsion électrique dédiée à une seule bougie.
La bobine à double allumage possède deux sorties haute tension qui alimentent deux bougies. L’étincelle ne se produit que sur l’une des deux sorties, celle dont la rigidité diélectrique entre les électrodes est la plus faible, c’est-à-dire la bougie immergée dans le mélange air-carburant.
La bobine simple
Jusqu’aux années 1980, il n’y avait qu’une seule bobine, et la tension était distribuée aux différentes bougies par un distributeur mécanique (le distributeur). Bien que de construction spartiate, la bobine unique présentait l’avantage d’être fiable, notamment parce qu’elle était installée loin des sources de chaleur et de vibrations. Ces dernières figurent parmi les principales causes de dommages, comme nous l’avons vu lors des pannes électriques automobiles.
Les problèmes se posaient au niveau du distributeur, les contacts internes s’usaient et le réglage mécanique du calage de l’allumage n’était pas toujours optimal.
Un paramètre qui doit être ajusté avec précision pour obtenir une efficacité maximale du cycle thermodynamique est le moment où, par rapport à la course ascendante du piston pendant la compression, l’étincelle doit être produite . Ce paramètre est fonction de :
Régime moteur
Température du mélange air-carburant
Température du moteur
Pression/quantité de mélange air-carburant présent à l’intérieur du cylindre
Composition plus ou moins pauvre du mélange air-carburant
Charge du moteur, c’est-à-dire quel couple est requis
Apparition de phénomènes de détonation (combustion non progressive de la charge)
La technologie à simple bobine avec distributeur ne pouvait prendre en compte que le paramètre a). Aujourd’hui, le calage de l’allumage est réglé électroniquement en fonction des autres paramètres.
La bobine du crayon (ou du cigare)
L’étape suivante a été l’apparition des bobines dites « crayon » ou « cigare » . Grâce à cette technologie, chaque bougie d’allumage possède sa propre bobine d’allumage, remplaçable individuellement.
Ces bobines intègrent des circuits intégrés pour améliorer la gestion des signaux électriques et le diagnostic des pannes. L’un des problèmes résolus par le déplacement de l’électronique directement sur la bobine est la surchauffe de l’unité de commande.
Le moteur, qui avec les systèmes précédents devait gérer des tensions de 400 volts, a donc été contraint de sacrifier une bobine plutôt que de griller une unité de contrôle du moteur en cas de court-circuit.
Le traitement sur site du signal électrique alimentant la bobine d’allumage a également amélioré la stabilité du signal électrique et la qualité de l’impulsion de la bougie. De plus, l’encombrement a été réduit puisque ce type de bobine est entièrement logé dans le puits de bougie situé dans la culasse du moteur.
La bobine à double étincelle
Avec l’avènement de la gestion électronique, le passage aux bobines à deux étincelles a été effectué. Le distributeur (et les problèmes et limitations qui en découlaient) a été supprimé, et leur fonctionnement a été contrôlé par l’unité de contrôle moteur. Cela permet de gérer l’intensité et le moment de l’étincelle avec une plus grande précision , ce qui se traduit par une combustion toujours plus efficace du mélange.
Le module de bobine monobloc
Il est nécessaire de minimiser l’espace, d’éliminer les câbles et de limiter les interférences avec les autres composants électroniques. Parallèlement, des efforts sont déployés pour atteindre des tensions toujours plus élevées. L’idée de construire des modules monoblocs logés directement sur la culasse du moteur a également été envisagée.
Dans le module monobloc, plusieurs bobines sont intégrées dans un seul composant, et les enroulements secondaires sont en contact avec les bougies d’allumage. Cela élimine le besoin de câbles haute tension, qui, soumis aux vibrations et à la chaleur, étaient source de dispersion et d’interruptions. Ceci, à son tour, entraînait des pertes d’énergie, ainsi que des perturbations et interférences électromagnétiques.
Symptômes de problèmes de bobine
Une bobine d’allumage défectueuse peut se manifester des manières suivantes, presque toujours présentes simultanément. Le moteur ne démarre pas, tourne irrégulièrement, patine au ralenti ou cale à l’accélération. De plus, les performances du moteur diminuent constamment. Autres signes :
Augmentation de la consommation
Le voyant du moteur s’allume
Coup violent pour un retour de flamme
Les principaux problèmes des bobines d'allumage de voiture
Les bobines sont soumises en permanence à des vibrations susceptibles d’endommager leur structure et de provoquer le détachement de l’isolation interne. Causes de dysfonctionnement :
Surchauffe due à des sources externes
Les bobines d’allumage, notamment dans les modèles monoblocs et tubulaires, qui sont logées essentiellement dans la culasse, sont exposées à des températures élevées. Des températures qui peuvent endommager l’isolation interne et compromettre la capacité à transmettre la tension et le courant nécessaires à leur bon fonctionnement.
Surchauffe de la bobine d'allumage de la voiture
Les bobines d’allumage peuvent être contraintes de fonctionner à des tensions supérieures à leurs valeurs nominales si la rigidité diélectrique entre les électrodes des bougies est trop élevée. Cela se produit lorsque les bougies ne sont pas neuves ou lors de l’utilisation de carburant à essence (ce sont les problèmes rencontrés avec les voitures à essence ). Cela entraîne une surchauffe susceptible d’endommager l’isolation interne.
Humidité, corrosion, contamination
L’exposition à l’humidité peut provoquer la corrosion des bornes des bobines, entraînant des connexions électriques faibles ou intermittentes. Les boîtiers des bobines sont sujets aux fuites d’huile et à l’accumulation de poussière, ce qui peut endommager la structure et les contacts.
Comment gérer la bobine d'allumage d'une voiture ?
Le principal conseil est de toujours effectuer un entretien régulier, en respectant scrupuleusement les instructions du constructeur. Cela comprend l’inspection des contacts électriques et le contrôle et le remplacement réguliers des bougies d’allumage.
En cas de panne, si vous présentez des symptômes pouvant indiquer une bobine cassée, rendez-vous immédiatement à l’atelier. Des ratés d’allumage répétés sont néfastes pour le moteur.
Bobine d'allumage de voiture : quelle est la garantie ?
Les bobines font généralement partie des composants couverts par la garantie conventionnelle, à partir des niveaux de couverture moyens ou moyens-élevés. Il est toutefois important de comprendre les conditions générales.
Qu’en est-il de la garantie légale ? Le vendeur n’a-t-il pas activé une garantie conventionnelle ou une garantie de base qui ne couvre pas les bobines ? Il faut déterminer si le défaut constitue un défaut de conformité.
