Bobine d'allumage - Principe, différents modèles, contrôle et dépannage

Le montage d'une bobine d'allumage conventionnelle ressemble pour l'essentiel à celui d'un transformateur. Le rôle de la bobine d'allumage est d'induire une haute tension en partant d'une basse tension. Les composants essentiels en plus du noyau de fer sont l'enroulement primaire, l'enroulement secondaire et les raccords électriques.

Le noyau de fer lamellé doit renforcer le rôle du champ magnétique. Un enroulement secondaire fin est posé autour du noyau de fer. Il est composé d'un fil de cuivre isolé d'une épaisseur d'env. 0,05-0,1 mm comptant jusqu'à 50 000 enroulements. L'enroulement primaire est composé d'un fil de cuivre robuste vernis d'env. 0,6-0,9 mm enroulé sur l'enroulement secondaire. La résistance ohmique de la bobine est d'env. 0,2–3,0 Ω côté primaire et d'env. 5–20 kΩ côté secondaire. Le rapport de la spire de l'enroulement primaire et secondaire est de 1:100. Le montage technique peut varier en fonction du domaine d'utilisation de la bobine d'allumage. Les raccordements électriques sont désignés par une bobine d'allumage classique du cylindre avec la borne 15 (alimentation électrique), la borne 1 (rupteur) et la borne 4 (raccord haute tension).

L'enroulement primaire est bobiné avec l'enroulement secondaire par un raccordement d'enroulement avec la borne 1. Ce raccord commun est appelé « circuit économiseur » et est utilisé pour simplifier la fabrication de la bobine. Le courant primaire qui circule dans l'enroulement primaire est mis en ou hors circuit par le rupteur. La puissance du courant est déterminée par la résistance de la bobine et par la tension émise à la borne 15. Le sens du courant très rapide provoqué par le rupteur modifie le champ magnétique dans la bobine et induit une impulsion de tension qui est transformée en une impulsion haute tension par l'enroulement secondaire. Cette impulsion arrive par un câble d'allumage à l'éclateur d'une bougie pour enflammer le mélange carburant-air dans un moteur à essence.

La puissance de la haute tension induite dépend de la vitesse de changement du champ magnétique, du nombre de spires de la bobine secondaire et de la force du champ magnétique. La tension d'induction d'ouverture de l'enroulement primaire se situe entre 300 et 400 V. La haute tension de la bobine secondaire peut s'élever jusqu'à 40 kV en fonction de la bobine d'allumage.

Les bobines de démarrage du cylindre sont utilisées pour les véhicules avec un distributeur dans les systèmes d'allumages commandés par contact ou par transistor. Le raccord électrique à trois pôles correspond à celui d'une bobine d'allumage classique.

Le circuit primaire reçoit l'alimentation en tension par la borne 15. Le rupteur est raccordé à la borne 1 de la bobine d'allumage et alimente l'enroulement primaire avec la masse. Le fil haute tension du distributeur est raccordé à la borne 4. Alors que les bobines d'allumage classiques étaient encore utilisées sur les anciens véhicules, les bobines d'allumage avec des calculateurs intégrés sont aujourd'hui utilisées sur les véhicules avec un allumage à transistor.

Les bobines d'allumage à deux sorties sont montées sur les systèmes d'allumage avec une distribution haute tension statique. Ces bobines d'allumage sont utilisées pour les moteurs avec un nombre pair de cylindres.

Les enroulements primaire et secondaire de la bobine d'allumage à deux sorties possèdent chacun deux raccords.

L'enroulement primaire est raccordé à la borne 15 avec l'alimentation en tension (plus) et à la borne 1 (masse) avec l'étage de sortie de l'allumeur ou du calculateur. L'enroulement secondaire est raccordé avec les sorties (4 et 4a) aux bougies.

Avec ces systèmes, deux bougies sont chacune alimentées par une bobine d'allumage haute tension. Étant donné que la bobine d'allumage génère deux étincelles simultanément, une bougie doit se trouver sur le temps moteur du cylindre et l'autre décalée à 360° dans la phase de refoulement.

Pour un moteur à quatre cylindres, les cylindres 1 et 4 par exemple et les cylindres 2 et 3 sont respectivement raccordés à une bobine d'allumage. Les bobines d'allumage sont commandées par les étages de puissance d'allumage dans le calculateur. Celui-ci reçoit du capteur de vilebrequin le signal de point mort haut afin de commencer à commander la bonne bobine d'allumage.

Pour les systèmes avec des bobines d'allumage à une sortie, chaque cylindre est associé à une bobine d'allumage avec un enroulement primaire et secondaire. Ces bobines d'allumage sont en principe directement montées sur la tête du cylindre au-dessus de la bougie.

Ces bobines sont également raccordées avec l'enroulement primaire de la borne 15 (alimentation en tension plus) et à la borne 1 (masse) avec le calculateur. L'enroulement secondaire est raccordé avec la sortie de la borne 4 à la bougie. Si une borne 4b supplémentaire est également disponible, alors ce raccord sera utilisé pour surveiller les ratés d'allumage. La commande s'effectue dans un ordre déterminé par le calculateur.

La commutation d'une bobine d'allumage à une sortie correspond à celle d'une bobine classique. Une diode haute tension est utilisée en plus dans le circuit secondaire pour supprimer l'étincelle nécessaire. L'étincelle non voulue produite lors de la mise en circuit de l'enroulement primaire par auto-induction dans l'enroulement secondaire est supprimée par cette diode. Cela est possible étant donné que la tension secondaire de l'étincelle a une polarité inversée comme les étincelles d'allumage. La diode bloque dans cette direction.

La deuxième sortie de l'enroulement secondaire est posée sur la masse via la borne 4b pour les bobines à une seule sortie. Une résistance de mesure est montée dans le fil de masse pour la surveillance de l'allumage ; cette résistance représente la baisse de tension qui produit le courant d'amorçage pendant l'amorçage de l'étincelle et sert d'unité de mesure pour le calculateur.

• Le moteur ne démarre pas
• Le véhicule a des ratés d'allumage
• Mauvaise accélération ou perte de puissance
• Le calculateur moteur se met en mode dégradé
• Le voyant du moteur s'allume
• Enregistrement d'un code défaut

Les vérifications suivantes peuvent être effectuées :

Contrôle visuel

• Contrôle des dommages mécaniques de la bobine d'allumage
• Contrôler le boîtier sur des fissures capillaires ou une fuite de la pâte de remplissage.
• Contrôler si le câblage électrique et les raccords présentent des dommages ou de l'oxydation.

Test électrique avec le multimètre ou l'oscilloscope

• Contrôler l'alimentation en tension de la bobine
• Signal de commande du distributeur d'allumage, du calculateur d'allumage ou du calculateur moteur
• Représentation du tracé haute tension avec un oscilloscope ou un oscilloscope d'allumage

Contrôle avec l'appareil de diagnostic

• Lire la mémoire de défauts du système d'allumage ou de la commande moteur
• Lire les paramètres

Pour tous les travaux de contrôle sur le système d'allumage, il ne faut pas négliger que les défauts détectés pendant une vérification avec l'oscilloscope ne sont pas uniquement dus à l'électronique mais peuvent également avoir leur cause dans la mécanique du moteur. Cela peut être le cas si la compression d'un cylindre est trop faible et la tension d'allumage affichée sur l'oscilloscope n'est pas aussi élevée que pour les autres cylindres.

• Le client remonte une défaillance de fonctionnement du système de commande du moteur
• Information d'avertissement dans le combiné :

Défaut : Système de surveillance du moteur.