Qu'est-ce que l'avance à l'allumage ?

Les moteurs à essence enflamment le mélange carburant-air grâce à l'étincelle de la bougie d'allumage. Le cycle théorique indique que le moment pour produire cette étincelle est lorsque le piston est en haut. C'est-à-dire avec le mélange complètement comprimé. Cependant, ce n'est pas le cas en pratique, car le carburant ne s'enflamme pas complètement instantanément. C'est pourquoi il existe ce qu'on appelle avance à l'allumage.

Le problème de cycle théorique ce qui explique le fonctionnement d'un moteur, c'est qu'il ne tient pas compte de certaines considérations que la physique nous donne. Le temps que il faut du temps pour que le mélange brûle est autour du 2 millisecondes. Un temps qui peut sembler négligeable, mais c'est beaucoup si l'on tient compte de la grande rapidité avec laquelle les choses se passent dans le chambres de combustion.

Comment ça marche

Pour vous donner une idée précise de la vitesse de rotation d'un moteur, lorsqu'il tourne à 2.000 33 tr/min, le piston monte et descend environ XNUMX fois par seconde. C'est-à-dire que votre vilebrequin prend autour 30 millièmes de seconde pour boucler un virage. Par conséquent, le piston met environ 15 millièmes pour monter ou descendre.

Si cela vous semble rapide, imaginez à quel point les temps sont réduits si le moteur tourne jusqu'à 4.000 6.000 tr/min, XNUMX XNUMX tr/min ou même plus. Dans la vidéo suivante, vous pouvez voir le Arbres à cames d'un moteur passant du ralenti à 14.000 1 tr/min (régime typique de la Formule XNUMX) :

Sachant cela, les 2 millièmes qu'il faut pour que le carburant brûle ne semblent pas si courts. Surtout si vous voulez profiter de l'impulsion que donne chaque explosion. Pour cette raison, l'avance à l'allumage est une technique très importante, qui n'est rien d'autre que le démarrage de la combustion du mélanger lorsque le piston ça monte encore.

L'avance à l'allumage en degrés

La façon dont l'avance à l'allumage d'un moteur est mesurée n'est pas en millisecondes. En fait, pour bien le calibrer Il est mesuré en degrés de rotation effectués par le vilebrequin.. Nous vous rappelons que lorsque le piston descend à cause de l'explosion, le vilebrequin tourne à 180º.

El moment idéal pour que le mélange carburant-air finisse de brûler est entre 17º et 23º de rotation. Donc, pour que cela soit réalisé à temps, vous devez avancer l'allumage de quelques degrés avant que le piston ne soit au point mort haut (PMH). En d'autres termes, avant que le vilebrequin soit à 0º de rotation.

Mais… il ne faut pas non plus en faire trop, car si on le fait trop tôt, l'explosion poussera le piston avant d'atteindre le PMH et donc elle tentera de faire tourner le moteur dans le sens inverse de celui où il allait. Cette situation où l'avance à l'allumage est trop importante (en degrés) est appelée haché de manivelles, ce qui se traduit par ces sons métalliques caractéristiques. Un effet très dommageable qui provoque des déséquilibres et des vibrations très dommageables pour les pièces internes. Dans les cas extrêmes, le piston peut rebondir vers le bas. Quelque chose d'improbable dans les moteurs multicylindres, en raison de l'inertie qu'ils portent, mais dans un ou deux cylindres, cela peut causer des dommages très graves.

systèmes d'avance à l'allumage

Comme le moteur ne tourne pas toujours à la même vitesse, il nécessite quelques système qui modifie l'avance à l'allumage si nécessaire. Dans le passé, des éléments plus ou moins complexes étaient utilisés pour y parvenir mécaniquement, alors qu'aujourd'hui tout est contrôlé par l'ordinateur de la voiture. Il existe principalement trois types de mécanismes chargés de le faire :

Avance à l'allumage électronique

Nous commençons par lui, car le moteurs actuels ils fonctionnent grâce à l'électronique et ont laissé derrière eux de nombreux appareils mécaniques qui ne sont plus nécessaires. Celui en charge de choisir le moment de l'allumage est l'ordinateur de la voiture, qui reçoit une multitude de données à deviner avec précision : la température, la quantité d'air, la vitesse du moteur grâce au capteur de vilebrequin, etc.

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Avance à l'allumage sous vide

Dans un ancien système permet de régler l'avance à l'allumage en fonction de la quantité d'air reçue par le moteur. Moins vous obtenez d'air, plus il faut de temps pour que le mélange s'enflamme, vous devez donc déclencher un peu plus tôt pour tirer le meilleur parti de l'explosion.

Il fonctionne en utilisant le vide, ou pour être plus exact la dépression, qui est généré dans le collecteur d'admission. Cette dépression touche membrane affaissée avec la différence de pression des deux côtés. Cela déplace un ressort qui modifie le calibrage de l'avance à l'allumage. De plus il dispose généralement de deux caméras, une en charge de l'avance à l'allumage et une autre du retard si nécessaire.

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Avance à l'allumage centrifuge

Ce système uniquement ajuste l'avance à l'allumage en fonction des tours qui ont un moteur en tout temps. Plus il y a de régime, plus il faut anticiper l'allumage des bougies, pour que le carburant finisse de brûler au bon moment.

Cela fonctionne grâce à deux masselottes ou platines. Plus l'élément dans lequel ils se trouvent est tourné rapidement, plus ils s'éloignent. Sa position détermine jusqu'où l'allumage avance dans le distributeur.

Conséquences d'un allumage retardé

Si le mélange air-carburant s'enflamme tardivement, moins d'énergie cinétique sera utilisée d'inflammation gazeuse. Pour comprendre cela, une comparaison peut être faite avec un vélo : si nous n'appliquons une force que lorsque la pédale est déjà très enfoncée, nous n'obtiendrons pratiquement pas d'élan. Cependant, si nous poussons la pédale quand elle est plus haute, nous obtiendrons beaucoup plus de vitesse.

Cependant, cela n'est pas la seule conséquence d'allumage retardé. Comme l'explosion reste la même même si on n'en profite pas bien, la chaleur générée est transmise dans une plus grande mesure aux parois du cylindre. En d'autres termes, obtenir moins d'énergie cinétique de l'explosion signifie transférer plus d'énergie thermique. Ce qu'on appelle en ingénierie un moins performance thermique.

De plus, si le retard à l'allumage est très prononcé, il peut encore y avoir flammes quand ils s'ouvrent Vannes échappement, qui envoie de la chaleur supplémentaire là où elle n'est pas censée être. Quelque chose qui peut sérieusement endommager le moteur.

défauts et problèmes

• Dans les moteurs actuels où l'électronique prédomine, les pannes d'avance à l'allumage sont généralement causées par un dysfonctionnement du capteur qui rapportent à l'ordinateur. Que ce soit celui qui compte les tours du vilebrequin, ou d'autres qui mesurent des valeurs liées à l'air, la température, etc. Cela peut aussi être dû à une mauvaise programmation à partir de PBX au cas où les valeurs ont été modifiées usine
• Quand on parle de moteurs plus anciens, les problèmes peuvent être dus à panne ou mauvais réglage des éléments mécaniques de la Système de mise à feu. Par exemple, le mauvais réglage de l'avance fixe dont dispose le concessionnaire. C'est-à-dire avant que tout système d'avance à vide ou à allumage centrifuge n'agisse. L'avance fixe est celle qui maintient le moteur au ralenti, pour être ensuite modifiée selon les besoins. Dans l'allumage électronique avance, ce serait une mauvaise programmation de l'avance fixe.
• Problèmes de came de disjoncteur. C'est-à-dire que la came qui établit le contact pour envoyer le courant au bouchons est endommagé, mal ajusté ou n'a pas la bonne forme. Carré pour les moteurs quatre cylindres, hexagonal pour six, octogonal pour huit, dodécagonal pour 12, etc. Comme vous vous en doutez, dans ce dernier cas le déséquilibre moteur ira au-delà d'un problème d'avance à l'allumage. Aussi, même si la came est correcte et bien calibrée, il peut y avoir un modification de la distance qui sépare les contacts du disjoncteur.
• La chaîne o courroie qui maintient le système d'allumage coordonné avec le reste du moteur a été étiré. De ce fait, l'avance n'est pas harmonisée et le moteur fonctionne anormalement.
• Dans les systèmes de avance à l'allumage sous vide que inadaptation l'élément d'avance pneumatique du membrane. Cet élément est en caoutchouc, il peut donc finir par s'abîmer avec le temps.
• Dans les systèmes de avance à l'allumage centrifuge, que les deux masses que nous avons décrit ci-dessus ne bougez pas librement et donc ne répondent pas bien à la vitesse de rotation. Il faut donc procéder à un réglage platine.

avance à l'allumage et carburant

Une autre particularité est que le carburant utilisé affecte jusqu'où l'allumage peut être avancé (et obtenir plus de puissance). 98 carburants octane ils ont moins tendance à brûler, donc, alors que le mélange est comprimé lorsque le piston monte, ils ont moins tendance à s'autodétoner. Par conséquent, une avance à l'allumage plus élevée peut être appliquée, sans que le carburant n'explose avant le Point Mort Haut (PMH).

Incidemment et anecdotique, E85 a un indice d'octane de 105, ce qui permettra d'augmenter le taux de compression dans les futurs moteurs, mais je vous expliquerai cela un autre jour. Bien que cela devrait passer par la large acceptation de ce carburant sur le marché. De plus, les carburants avec 97 y 100 indice d'octane, au lieu des traditionnels 95 et 98 octane. Avec ce qui pourrait être réalisé une plus grande avance à l'allumage ou d'autres avantages, comme un taux de compression plus élevé.

Images – Kevin Rheese, Robert Couse-Baker, Emilio Küffer, Eduardo Otubo