Vous voulez lancer une discussion sans fin avec des passionnés d’automobile ? Alors demandez leur de donner leur avis sur les bougies d’allumage. Chacun a son propre point de vue et il y a toujours beaucoup de choses à dire. Les bougies d’allumage étant réputées pour augmenter la puissance et à l’origine de nombreuses autres prouesses magiques, nous avons décidé de nous pencher sur les nombreuses variables qui interviennent dans le choix de la bougie d’allumage la mieux adaptée à vos besoins. Le mieux est de commencer par quelques principes de base. Il faut d’abord s’assurer que la bougie d’allumage est bien adaptée à l’application à laquelle elle est destinée. Pour les véhicules de série, il suffit de consulter un catalogue de pièces détachées. Mais si votre moteur est bien plus puissant que celui prévu par l’usine, ou si des pièces ont été échangées, il y a des décisions importantes à prendre.
L’IDENTIFICATION DE VOS FICHES
Les premiers éléments à déterminer sont le pas de vis et la longueur de la bougie, ainsi que la méthode d’étanchéité. La plupart des bougies d’origine des 40 dernières années utilisent un siège conique pour assurer l’étanchéité entre la bougie et la culasse. Les culasses de rechange utilisent généralement ce siège conique ou un joint d’étanchéité. Dans certains cas, les culasses de rechange sont maintenant usinées pour accepter les deux méthodes d’étanchéité. Le pas et la longueur du filetage sont également d’une importance capitale. Dans la quasi-totalité des applications domestiques des quarante dernières années, il s’agit d’un filetage de 14 mm avec un pas de 1,25 mm. Une fois ces éléments déterminés, la portée du filetage devient l’élément suivant. Comme son nom l’indique, la portée du filetage correspond à la longueur de la partie filetée du corps de la bougie d’allumage, de la surface d’étanchéité à l’extrémité de la bougie. Il s’agit d’une caractéristique très importante car si la portée est trop courte, les électrodes de la bougie seront enfouies dans les filets internes de la culasse, ce qui réduira l’efficacité de la combustion. Inversement, si la portée du filetage est trop longue pour l’application, les électrodes de la bougie seront placées trop loin dans la chambre de combustion. Cela peut causer de graves dommages si le piston heurte la bougie. Mais même si ce n’est pas le cas, les filets exposés peuvent créer un point chaud qui peut conduire à un pré-allumage, ce qui peut causer des dommages encore plus catastrophiques. Il est donc clair que la portée du filetage est un élément important à prendre en compte lors du choix de vos prochaines bougies d’allumage et qu’il vaut la peine de vérifier que la portée est correcte.
PORTÉE DE L’ÉLECTRODE
Au fil des ans, avec le perfectionnement des moteurs à combustion interne, les ingénieurs ont appris qu’il était utile d’étendre les électrodes de la bougie d’allumage plus loin dans la chambre de combustion pour améliorer l’efficacité de la combustion. C’est la principale raison pour laquelle les longueurs de portée du filetage ont augmenté pour les moteurs récents – c’est une façon de pousser l’écartement de la bougie d’allumage plus loin dans la chambre de combustion. Cela a été rejoint par ce que l’on appelle les bougies d’allumage à portée étendue, une conception qui pousse la partie exposée de l’électrode centrale au-delà de l’extrémité du filetage dans un effort pour rapprocher l’étincelle du centre de la chambre de combustion, ce qui nécessite également d’allonger l’électrode de masse pour qu’elle corresponde à la longueur de l’électrode centrale. Cette conception fonctionne bien pour les moteurs routiers à aspiration normale, mais n’est pas nécessairement une bonne idée pour les applications utilisant un additif de puissance (turbocompresseur, surcompresseur ou oxyde nitreux), à moins qu’elles ne soient entièrement quantifiées par des tests adéquats. L’allongement de la portée des bougies dans les applications à haut rendement et à adjonction de puissance n’est généralement pas une bonne idée, car ces situations entraînent des pressions et des températures dans les cylindres beaucoup plus élevées que celles que l’on trouve dans les moteurs à aspiration normale. L’allongement de la sangle de masse peut la transformer en une source d’allumage rougeoyante dans la chambre de combustion, ce qui peut provoquer un pré-allumage. Dans cette situation, l’air et le carburant entrant sont enflammés bien avant que la combustion normale ne commence. Lorsque cela se produit, la pression du cylindre augmente simultanément bien que le piston soit encore bas dans le cylindre et qu’il se déplace vers le haut. Cette combinaison crée une augmentation extrême de la pression dans le cylindre en peu de temps, ce qui peut entraîner une rupture massive du piston ou d’autres dommages, et il est donc préférable de toujours l’éviter. C’est pourquoi de nombreuses bougies destinées aux moteurs de compétition à haut rendement utilisent un ruban de masse très court qui peut facilement transférer la chaleur dans le corps de la bougie. Une variante de ce principe est la bande de masse coupée, où l’extrémité de la bande est plus proche d’un côté de l’électrode centrale.
Cependant, avec un feuillard coupé, l’électrode centrale ne s’érodera que de ce côté, de sorte que ces bougies doivent être considérées comme des bougies à usage court, réservées à la compétition. Le niveau suivant de cette idée est celui des bougies à écartement superficiel, où l’étincelle saute de l’électrode centrale directement au corps de la bougie. Ces bougies ne sont utilisées que dans des situations de pression de cylindre extrême, telles que les applications de turbocompression, de suralimentation ou d’azote. Il y a quelques années, Autolite a conçu une bougie à écartement superficiel de type X qui crée des arêtes vives dans le corps de la bougie afin d’améliorer les performances de la bougie dans des conditions extrêmes.
MATÉRIAUX D’ÉLECTRODE
Pendant des décennies, les bougies d’allumage traditionnelles ont utilisé une électrode centrale en cuivre qui offrait d’excellentes performances de conductivité électrique mais souffrait d’une usure qui nécessitait des remplacements fréquents. Les exigences accrues en matière d’émissions et de garanties ont poussé l’industrie à utiliser des matériaux d’électrode plus résistants à l’usure, tels que le platine et l’iridium. L’iridium est six fois plus dur que le cuivre et offre un point de fusion supérieur de 700 degrés F à celui du platine, mais son coût est beaucoup plus élevé. Cela devient important pour les propriétaires de moteurs Chrysler Hemi de la génération III équipés de deux bougies d’allumage par cylindre ! N’oubliez pas que ces matériaux de qualité supérieure ne sont utilisés qu’à l’extrémité de la bougie. La raison de ces matériaux plus coûteux est que le platine et l’iridium sont tous deux très résistants à l’usure par rapport au cuivre. Les bougies à fil fin sont construites avec des électrodes minuscules, à la fois pour économiser de l’argent et pour réduire la résistance au saut d’espace, car ces matériaux ne sont pas aussi conducteurs que le cuivre. Les références à une fiche “double platine” ou “double iridium” signifient que l’électrode centrale et l’électrode de masse utilisent toutes deux une pointe en métal précieux.
BOUGIES D’ALLUMAGE SPÉCIALES
C’est probablement aussi le bon endroit pour aborder la question des bougies d’allumage spécialisées qui rivalisent pour attirer l’attention. Nous avons étudié la plupart de ces différentes approches, depuis les bandes de masse divisées jusqu’aux bougies à deux, trois et maintenant quatre bandes de masse, en passant par les bandes de masse surdimensionnées avec des ouvertures en forme de diamant. D’après nos essais, nous n’avons jamais constaté d’amélioration des performances de ces produits par rapport à une bougie d’allumage de base à simple électrode de masse en cuivre. C’est la simple vérité. Un test effectué par un grand fabricant de bougies d’allumage il y a de nombreuses années peut donner du crédit à l’affirmation ci-dessus. Lors de ses recherches sur ces bougies spécialisées, l’ingénieur en chef de l’époque m’a expliqué que les bandes de masse surdimensionnées ou multiples ne font qu’absorber la chaleur du noyau de combustion initial créé par l’étincelle qui saute l’interstice et ne font que ralentir l’augmentation du front de flamme. Ces bougies spécialisées ne sont pas mauvaises pour autant, mais elles n’améliorent pas de manière significative le processus de combustion. Une bougie traditionnelle dotée d’une seule électrode de portée appropriée, d’une plage de chaleur et d’un emplacement d’électrode adéquats est tout à fait capable d’assurer une bonne efficacité de la combustion. L’utilisation de bougies d’allumage en platine ou en iridium présente des avantages certains, car elles offrent une durabilité accrue par rapport à l’électrode en cuivre, plus sujette à l’érosion, et il est peut-être possible de revendiquer une amélioration de la puissance après 50 000 miles par rapport à une bougie à électrode centrale en cuivre.
COMBLER LE FOSSÉ
L’écartement de l’électrode centrale est une autre variable des bougies d’allumage qui fait l’objet d’une attention démesurée. Pendant des décennies, l’écartement classique recommandé était de 0,035 pouce, et il s’agit toujours d’une règle empirique pour les moteurs V-8 normalement aspirés et équipés d’une seule bobine d’allumage. Un écartement plus important, proche de 0,45 pouce, produit une étincelle plus large, mais cet écartement plus important impose également une charge beaucoup plus importante au côté secondaire du système d’allumage, car il exige une tension initiale plus élevée pour sauter l’écartement et créer l’étincelle. Les moteurs plus modernes utilisant des allumages à bobine sur bougie ou à bobine près de la bougie avec des bobines individuelles pour chaque cylindre sont beaucoup plus capables d’utiliser des écartements de bougie de 0,045 pouce, ce qui est maintenant devenu courant. La spécification pour un moteur à injection directe GM LT actuel pour la Corvette LT1 est de 0,040 pouce, avec plusieurs bougies de rechange du marché secondaire réglées à 0,044 pouce. Pour les moteurs à suralimentation, l’augmentation de la pression dans le cylindre augmente également la tension nécessaire pour faire sauter l’espace, ce qui ramène cette spécification à 0,030 à 0,035 pouce et parfois même plus serrée dans les situations de haute pression dans le cylindre.
Les bougies d’allumage de boutique offrant des électrodes de masse multiples, des électrodes de masse de forme unique ou simplement des électrodes de masse divisées existent depuis des dizaines d’années. Aucune des bougies que nous avons testées n’a produit de puissance supplémentaire. Elles ne sont pas moins performantes que les bougies classiques, mais elles coûtent plus cher
L’APPRENTISSAGE DE LA LECTURE
La capacité à lire les bougies d’allumage est essentielle pour tirer le meilleur parti des performances du moteur. Des indices évidents tels que la couverture noire de la totalité de la bougie par la suie signifient que le moteur fonctionne de manière excessivement riche et, à l’inverse, une porcelaine centrale blanche ou vitrifiée indique souvent un mélange air-carburant excessivement pauvre. Ni l’un ni l’autre ne permet évidemment d’obtenir des performances optimales. Moins faciles à repérer sont les minuscules “mouchetures” noires ou les petites marques noires ressemblant à du poivre sur la porcelaine centrale. Elles sont un signe précoce de détonation dans le cylindre et peuvent être corrigées en réduisant le temps d’allumage ou en enrichissant légèrement le mélange, mais elles doivent être traitées rapidement avant que le moteur ne subisse d’autres dommages. De minuscules mouchetures de métal brillant sur l’électrode centrale accompagnant ces taches noires indiquent qu’une partie du piston en aluminium est en train de fondre – un mauvais signe qui indique que le moteur est au bord de la mort. Ce rapide aperçu des principes de base des bougies d’allumage devrait vous orienter dans la bonne direction pour affiner le réglage de votre moteur de course ou de rue et tirer le meilleur parti de votre investissement en chevaux-vapeur. Nous vous laissons le soin de peaufiner les réglages.
