Comment fonctionnent les bougies d'allumage
La bougie d'allumage a deux fonctions principales :
Pour enflammer le mélange air/carburant. L'énergie électrique est transmise à travers la bougie d'allumage, sautant par l'espace entre l'extrémité d'allumage de la bougie si la tension fournie à la bougie est suffisamment élevée. Cette étincelle électrique enflamme le mélange essence/air dans la chambre de combustion. Pour évacuer la chaleur de la chambre de combustion. Les bougies d’allumage ne peuvent pas créer de chaleur, elles ne peuvent que l’évacuer. La température de l'extrémité d'allumage de la bougie doit être maintenue suffisamment basse pour empêcher un pré-allumage, mais suffisamment élevée pour éviter l'encrassement. La bougie d'allumage fonctionne comme un échangeur de chaleur en extrayant l'énergie thermique indésirable de la chambre de combustion et en transférant la chaleur vers le système de refroidissement du moteur. La plage thermique d’une bougie d’allumage est définie comme sa capacité à dissiper la chaleur de la pointe.
Opération :
La fiche est connectée à la haute tension générée par une bobine d'allumage ou une magnéto. À mesure que les électrons sortent de la bobine, une différence de tension se développe entre l’électrode centrale et l’électrode latérale. Aucun courant ne peut circuler car le carburant et l'air dans l'espace sont un isolant, mais à mesure que la tension augmente encore, la structure des gaz entre les électrodes commence à changer. Une fois que la tension dépasse la rigidité diélectrique des gaz, ceux-ci deviennent ionisés. Le gaz ionisé devient conducteur et permet aux électrons de traverser l’espace. Les bougies d'allumage nécessitent généralement une tension supérieure à 20 000 volts pour « s'allumer » correctement.
Lorsque le courant d'électrons traverse l'espace, il élève la température du canal d'étincelle à 60 000 K. La chaleur intense dans le canal d'étincelle provoque une expansion très rapide du gaz ionisé, comme une petite explosion. Il s'agit du « clic » entendu lors de l'observation d'une étincelle, semblable à la foudre et au tonnerre.