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[nanard289]

Ce post s’adresse principalement aux "racers" qui sont toujours à la recherche des derniers chevaux, mais il peut être également utile à titre d’information pour n’importe quel utilisateur qui à le souci de « comprendre » son moteur. La bougie est en effet LE témoin de ce qui se passe dans vos chambres de combustion. Ce témoin est facile à consulter et peut vous révéler une quantité d’informations intéressantes. Il suffit en effet de voir dans un parc coureur que la plupart des mécaniciens inspectent systématiquement les bougies après une séance d’essai ou chaque run. Cependant, peu d’entre eux en réalité savent exploiter la mine d’information que cet examen peut révéler sur trois points essentiels qui sont :
- La température de fonctionnement de la chambre de combustion
- La richesse du mélange air (ou NO²) essence utilisé
- Un excès d’avance à l’allumage éventuel
Tout le monde sait qu’il convient d’adopter des bonnes bougies (ni trop chaudes ni trop froides) pour tirer le meilleur parti de son moteur et que n’importe quelle type de bougie ne peut pas se monter sur n’importe quel moteur. Si vous avez un moteur d’origine qui n’a pas subit de modification sensible, vous pouvez vous fiez aux recommandations du constructeur qui va vous indiquer le ou les types de bougie qui sont préconisés. Toutefois, selon votre utilisation personnelle vous serez peut être amené malgré tout à revoir (à la hausse ou à la baisse) la valeur de l’indice thermique initialement prévu ou tout simplement à choisir un type équivalent provenant d’un autre fabricant. Les constructeurs automobiles sont en effet liés par contrats commerciaux avec un certain nombre de fournisseurs (souvent les moins chers) et bien sur les fournisseurs hors contrat ne sont pas cités dans la liste des pièces de rechange des produits « homologués ». Si vous avez par contre un moteur qui à subit quelques modifications en vue d’améliorer les performances, soyez à peu près certain que les bougies d’origine ne conviendront plus ! Et là, comme le choix est très vaste, se pose la délicate question de savoir qu’est-ce qui ira le mieux ? Comme on n’a ni les moyens (matériels et financiers) des préparateurs professionnels, ni forcément les bonnes informations venant d’autres utilisateurs qui ont déjà fait les tests et le bon choix avant vous avec la même configuration moteur, il vous faudra avoir recourt à la méthode de l’observation que je vais essayer de vous décrire ci-après.
Mais tout d’abord à quoi sert l’indice thermique d’une bougie et quelle est sa fonction ? Outre l’inflammation des gaz, la bougie a un rôle de régulateur de température de la chambre de combustion. Une bougie chaude (facilement reconnaissable à son long bec isolant sur l’électrode centrale) évacue peu les calories et sera préférée sur les moteurs à faible rendement ou modérément sollicité. A l’inverse, une bougie froide (qui a un bec isolant beaucoup plus court) est capable d’évacuer un plus grand nombre de calories et conviendra pour les moteurs à plus haut rendement ou pour une utilisation plus sévère. Si la bougie est trop froide, des dépôtous de carbone (résidus de combustion) vont condensés sur les zones froides de la bougie avec à terme des risques de court circuit (le carbone déposé est conducteur et de ce fait le courant passe sur le carbone et il n’y a plus d’étincelle) entraînant des pertes d’allumage qui finiront par un perlage (on dit que la bougie est noyée). A l’inverse, une bougie trop chaude fera monter en température la chambre de combustion et la calotte du piston avec des risques sérieux d’avarie. On voit déjà tout de suite que les inconvénients liés à une bougie trop froide sont beaucoup moins conséquents que l’inverse.
Pour rendre les choses plus complexes, le rendement d’un moteur (ainsi que la température de combustion) dépend tout d’abord du ratio air/essence des gaz d’admission mais aussi du point d’avance à l’allumage. Un excès de richesse se traduit par une perte de puissance, un excès de pauvreté par une surchauffe et un excès d’avance par des micro détonation (cliquetis) et une surchauffe également. Les deux derniers points peuvent conduire à la destruction du moteur. L’art du réglage consiste donc à obtenir une bonne puissance avec une marge de sécurité aussi faible que possible pour éviter la catastrophe. Une avance trop optimiste de 2 ou 3° peut ruiner une montagne d’efforts. Tous ces paramètres (indice thermique, richesse, avance) peuvent être diagnostiqués par un examen visuel détaillé de la bougie. Ca mérite donc de s’y attarder.
Pour interpréter correctement la lecture d’une bougie, il convient tout d’abord de respecter les points suivants :
- La bougie doit être très récente et ne pas cumuler des heures de marche non significatives (marche moteur à charge partielle par exemple)
- Le moteur doit être stoppé après avoir été à pleine charge (on ne rentre pas aux stands au ralenti avant d’inspecter les bougies)
- Ne pas hésiter à « déshabiller » une bougie si on n’a pas le spéculum lumineux d’oto-rhino comme utilisent parfois les américains.
Ensuite, il convient d’observer les zones significatives suivantes :
- Aspect et couleur de l’électrode de masse (détermine l’indice thermique)
- Couleur de la base du culot (détermine la richesse du mélange)
- Couleur de la partie supérieure de la porcelaine (indique les signes de pré allumage)
- Couleur de la base du bec isolant (détermine également la richesse et l’indice thermique)
- Aspect de l’électrode centrale (peut révéler un excès d’avance)
Je joint quelques photos qui indiquent comment « déshabiller une bougie » et quelles sont les zones à observer.
….. à suivre

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[nanard289]

Pour les utilisateur de NO², l’électrode de masse (celle qui est soudée sur le culot) doit être observée très attentivement.
Si vous prenez un barreau d’acier poli et que vous mettez une extrémité sur la flamme d’une lampe à souder, au bout de quelques instants, vous allez observer une coloration de l’acier. Si vous maintenez le barreau sur la flamme, cette coloration va évoluer dans les nuances entre le jaune et le bleu puis la zone colorée va se déplacer avec la température (surtout si vous avez choisi un barreau assez long pour ne pas vous brûler les doigts) jusqu'à trouver un point d'équilibre qui sera situé plus ou moins loin de la flamme selon sa puissance et la capacité du barreau à dissiper la chaleur. C’est ce principe qui est utilisé par les meilleurs teams américains pour déterminer la température de fonctionnement et valider l’indice thermique des bougies utilisées.
Les photos ci-dessous donnent quelques indications

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[nanard289]

Avec ou sans nitrous, l’observation du culot va vous renseigner sur la richesse de votre mélange. Un mélange riche (excès d’essence) va générer des résidus de combustion qui vont se déposés en priorité sur les parties « froides » de la chambre qui se traduira par un dépôt charbonneux (comme de la suie) autour du culot. Si la richesse est excessive, ce dépôt charbonneux s’étendra également sur la porcelaine en passant par diverses colorations depuis les crèmes, puis les nuances de marron, puis franchement noire . A l’inverse, un mélange pauvre (en excès d’air) ne fera aucun dépôt gras et donnera une couleur grisâtre terne au culot. Si c’est vraiment pauvre la couleur de la porcelaine sera aussi grise et terne. La carburation est bonne quand on distingue un léger cercle de suie sur la partie extérieure du culot qui se décalque facilement sur un chiffon ou la paume de la main.

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[nicolas]

Eh bien, j'en apprends toujours avec toi!!!
J'avais des bases et tu les étoffes.

Sinon, quand il y a trop d'avance, qu'est-ce qu'y fait qu'il y a des marques sur les électrodes ? L'avance génère de l'auto-allumage (détonation) mais pas nécessairement dans la zone de l'électrode?

Sinon, pourrais-tu décortiquer une réf. de bougie, pour avoir les infos de départ pour pouvoir choisir plus facilement chez le dealer.

Merci d'avance nanard. 8)

[dennis]

super Nanard comme d'hab.... c'est vrai qu'il m'interesse particulièrement cet article... trop de proprios ne savent pas lire leurs bougies ce qui pourtant donne un rapide diagnostic du fonctionnement moteur.... :idea: :arrow:

merci pour cette " réédition "....

un seul bémol Nanard : il y a 2 " n " à Dennis.... :sortie:

[Romuald]

Comme il ni a plus de photos, je vous remet de quoi analyser vos bougies (document technique NGK). Ca permet d'analyser un probleme sur une bougies usagée. Au stade du reglage carburation, c'est un peut plus fin.

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[Romuald]

Un peut de technique (document technique NGK)

Aujourd’hui, une bougie d’allumage doit être conçue sur mesure, en fonction des différents types de moteurs et des conditions de circulation. Il n’est donc pas possible d’envisager un modèle de bougie universelle capable de fonctionner sans problème sur tous les moteurs.

La température dans la chambre de combustion varie selon les divers types de moteurs. Les bougies doivent donc présenter des puissances thermiques différenciées. Cette puissance thermique s’exprime par l’indice thermique. Auparavant, à l’époque de la gamme unique de bougies, une combinaison de deux ou trois chiffres permettait d’indiquer les différents indices thermiques.

Ces indices thermiques représentent la température moyenne correspondant à la charge du moteur, mesurée sur les électrodes et l’isolant. À l’extrémité de l’isolant, la température de service devrait être comprise entre 400° C et 850° C. Ce sont néanmoins des températures de plus de 400° C que l’on doit chercher à obtenir car elles brûlent les dépôtous de carbone ou d’huile carbonisé et la bougie se nettoie ainsi d’elle-même à chaque cycle.

Toutefois, la température au niveau de l’isolant ne doit pas dépasser 850° C, parce qu’à plus de 900° C, l’auto-allumage se produit. De plus, à des températures extrêmement élevées, les électrodes sont attaquées, voire détruites par des combinaisons chimiques corrosives. Non seulement toutes ces observations ont conduit à délaisser l’ancienne idée d’une gamme unique de bougies pour une offre multi gamme moderne, mais mieux encore, le développement de nouveaux matériaux, en particulier pour les isolants, et l’emploi de noyaux en cuivre de haute qualité pour les électrodes centrales, permet de couvrir toutes les exigences de qualité posées par ces nombreuses plages thermiques.


Ces évolutions techniques ont amené la modification du système de désignation des types de bougies. Par la suite, les fabricants comme NGK ont différencié les diverses gammes de bougies par une référence à un ou deux chiffres qui ne permet plus désormais de comparaison avec l’ancienne désignation des indices thermiques.

Cet indice exprime l’aptitude d’une bougie à dissiper la chaleur. La documentation technique de chaque moteur indique avec précision la bougie correspondante nécessaire qui doit être sélectionnée dans les diverses gammes de bougies d’allumage.

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[Romuald]

Le serrage des bougies (document technique NGK)


Quand une force s’applique sur un pivot par l’intermédiaire d’un levier, on parle alors de couples de forces.

Ceci s’applique aussi à l’installation d’une bougie d’allumage. Mais dans ce cas précis, on parlera de couples de serrage, c'est-à-dire le degré de serrage d’une vis.

On détermine alors un couple de serrage de telle sorte que la bougie ne puisse pas se desserrer dans les conditions réelles de fonctionnement.

Il est donc important de faire attention aux couples de serrage et aux instructions d’installation lors du remplacement d’une bougie d’allumage. Ces instructions et informations figurent en détail dans le catalogue NGK.

L’expérience a montré que les cas où les détériorations dues à la température et aux vibrations provenant d’un serrage incorrect étaient rares. Il faut ajouter que les moteurs modernes sont très sensibles à ce phénomène.

Si le couple de serrage est trop faible, il y a un risque de perte de compression, de rupture de l’électrode centrale et de détérioration d’origine thermique en raison d’un abaissement du pouvoir de dissipation de la chaleur. Il peut aussi arriver que la bougie se desserre d’elle-même. Quand le couple de serrage est trop fort, la culasse peut être endommagée. Enfin, quand le serrage de la bougie est trop élevé, il y a risque de détérioration du filetage.

Le couple de serrage peut aussi être mesuré a posteriori en mesurant la hauteur (l’épaisseur) de la bague d’étanchéité. Si, après installation, la bague d’étanchéité n’est pas écrasée, c’est que le couple de serrage n’est pas assez fort. Et vice versa, une bougie dont la bague d’étanchéité est trop comprimée indique un couple de serrage excessif.

En résumé, il y a trois points importants :
Pour assurer une bonne installation des bougies d’allumage, il est nécessaire de respecter scrupuleusement les instructions et le couple de serrage préconisé.
Le couple de serrage peut aussi être déterminé ultérieurement.
Les moteurs modernes sont particulièrement sensibles à un montage incorrect des bougies.

Couples de serrage pour bougies avec siège plat (avec bague d’étanchéité):
18 même 14 même 12 même 10 même
Culasse en fonte 35-45 Nm 25-35 Nm 15-25 Nm 10-15 Nm
Culasse en aluminium 35-40 Nm 25-30 Nm 15-20 Nm 10-12 Nm

[Romuald]

Quelques liens sur le net :

Le liens NGK (documents ci dessus)
http://www.ngkntk.fr/

Les FAQ Champion (tres interessant)
http://www.champions...com/faqmain.asp

Un liens interessant
http://jateam.free.f...ique/bougie.htm
http://jateam.free.f.../bougie_pra.htm
http://users.bigpond...goff/splug1.htm
http://www.beru.com/...agnosehilfe.php

Voila, avec tout ca vous avez de la lecture
Sinon, j'ai la chance d'avoir un petit frere qui enseigne la technique automobile a un niveau asser élévé, je peux donc disposer de cours a tous les niveaux sur le sujet (du CAP au diplomes d'ingenieurs), donc si il vous en faut plus, il ni a qu'a demander

[Romuald]

ha ben voila que cette fois, j'ai de nouveau les Photos de Nanard :gratte:

ba ca fait rien, ca vous fera plus de truc a regarder

[F4tB10cK]

Petite question:

Quelle peut être l'incidence de l'enfoncement d'une bougie dans la chambre?
Je ne parle pas de l'indexation, mais si une bougie se retrouve plus ou moins enfoncée est ce que cela joue beaucoup.
En fait, quelle est la position "idéale"?
Je dis ça parce que je viens de m'apercevoir que les miennes ne dépassaient pas du filetage

[nanard289]

Petite question:

Quelle peut être l'incidence de l'enfoncement d'une bougie dans la chambre?  
Je ne parle pas de l'indexation, mais si une bougie se retrouve plus ou moins enfoncée est ce que cela joue beaucoup.
En fait, quelle est la position "idéale"?  
Je dis ça parce que je viens de m'apercevoir que les miennes ne dépassaient pas du filetage

Super, ne changes rien, tu as la position idéale! Une bougie dont le filetage dépasse dans la culasse, c'est un taraudage condamné à terme: la calamine se fixe sur les filets exposés dans la chambre et le démontage de la bougie se fait alors dans la douleur. De plus, une électrode trop proche de la tête du piston peut conduire à une surchauffe de celui-ci. Sur les moteurs 2 temps dont le piston est très sensible à la température on peut mettre sous le culot une rondelle alu de 2 à 4 même d'épaisseur pour éloigner l'étincelle ce qui permet de gagner une vingtaine de degrés. Ne pas oublier dans ce cas de repasser un léger coup de taraud pour nettoyer les derniers filets du fond de la culasse le jour ou on décide de ne plus monter les rondelles de calage !.
Puisque tu ne veux pas parler de l'indexation F4tB+, je vais le faire car certains ne connaissent peut être pas ce terme ou cette pratique de maniaque. L'indexation consiste à repèrer sur le dessus du culot (je met un petit coup de lime) la position de l'électrode de masse de telle sorte que lorsque vous intallez vos bougies, tous les repères se trouvent orientés dans la même direction et donc toutes vos bougies sont installés de façon rigoureusement symétrique dans les chambres de combustion. En toute honneté, je dois avouer n'avoir observé aucune différence dans le comportement des moteurs avec ou sans avoir respecté l'indexation, mais psychologiquement on a l'impression d'avoir un plus, c'est la seule raison pour laquelle je continue à le faire

[dennis]

petite question Nanard, dans quelle direction ou position doit se trouver l'électrode de masse si on veut suivre ce montage.... :?:
quel est le bon positionnement de la bougie par rapport aux culasses... :?:

[F4tB10cK]

Merci de la réponse, mais la bougie est en retrait de pres de 5mm par rapport à l'ouverture dans la chambre, ce qui me semblait un peu loin non?

Pour l'indexation, d'apres les tests, cela fonctionne sur les moteurs à haute compression, à haut régime, il semblerait un gain de ... 1%, pas top, mais ça peut pas faire de mal.
Je sais que cela reste insignifiant, mais selon la methode d'indexation (soit on essaye toutes les bougies jusqu'à trouver les bonnes, soit on met des rondelles d'épaisseur), au final, on aura fatalement des différences de distance entre la tête de piston, et l'electrode, car les l'enfoncements seront différents, est ce aussi négligeable?
L'explosion se fait elle de la même maniere entre une bougie positionnée à ras, et une trop rentrée?

[Mc Vince]

petite question Nanard, dans quelle direction ou position doit se trouver l'électrode de masse si on veut suivre ce montage.... :?:
quel est le bon positionnement de la bougie par rapport aux culasses... :?:

C'est cool dennis, tu dis avec les mots justes ce que j'aurai dit de façon très primaire (on pensait à la même chose, pourtant j'y connais fichtre rien )

A+

Vince

[nicolas]

Pour ma part, je sais juste que 'l'explosion' du mélange se fait par strate, et que si je dis pas de conneries le front de flamme se déplace à 2000m/s.

Donc par déduction, plus l'étincelle est loin de la face opposée (piston) plus le temps d'explosion est long. Mais tout est relatif en sachant que l'inflammation du mélange ne se fait qu'en présence de l'étincelle même.

On sait aussi que les turbulences du mélange et son homogénéité ainsi que la pression dans la chambre influe sur la qualité de l'étincelle, alors la position de la bougie par rapport à la chambre comme vous l'avez dit précédemment joue sur la combustion. Une trop forte pression dans la chambre fait se produire des coupures dans une période d'étincelle et c'est pas moi qui le dit c'est BOSCH

En attendant la réponse de nanard

[nanard289]

petite question Nanard, dans quelle direction ou position doit se trouver l'électrode de masse si on veut suivre ce montage.... :?:
quel est le bon positionnement de la bougie par rapport aux culasses... :?:

Hi DenNnis
L'idée du principe c'est que l'électrode de masse ne fasse "pas d'ombre" dans la direction du centre de la culasse. On voit que dans le moteur multisoupapes (à bougie centrale) l'indexation ne sert à rien (et ça tombe bien car la bougie est au fond d'un puits obscure ). Sur nos moteur à chambre de combustion plate et bougie latérale c'est par contre un peu plus sensible (comme précise F4tB+ peut-être 1%)

[nanard289]

Merci de la réponse, mais la bougie est en retrait de pres de 5mm par rapport à l'ouverture dans la chambre, ce qui me semblait un peu loin non?

Pour l'indexation, d'apres les tests, cela fonctionne sur les moteurs à haute compression, à haut régime, il semblerait un gain de ... 1%, pas top, mais ça peut pas faire de mal.
Je sais que cela reste insignifiant, mais selon la methode d'indexation (soit on essaye toutes les bougies jusqu'à trouver les bonnes, soit on met des rondelles d'épaisseur), au final, on aura fatalement des différences de distance entre la tête de piston, et l'electrode, car les l'enfoncements seront différents, est ce aussi négligeable?
L'explosion se fait elle de la même maniere entre une bougie positionnée à ras, et une trop rentrée?

5mm! C'est en effet excessif. As tu des culots de longueur conforme à celle recommandée par le constructeur? Si tu as des culots courts, tu peux choisir des culots longs avec une entretoise alu pour avoir un retrait de 1 à 2 filets maxi (1,25 à 2,5mm). Ne change pas l'indice thermique bien que la surface d'échange d'un long culot soit plus grande. Si tu as déjà des longs culots je ne pense pas qu'il soit interessant de refaire un lamage sur tes culasses pour rogner les 3 même excédentaires de chaque siège de bougie (sauf si tu constates des variations importantes d'une culasse à l'autre). Pour éviter la galère des rondelles d'épaisseur, je prend mes bougies par boite de 80 et après je m'amuse à en sélectioner 8 qui tombent dans la même position pour un couple de serrage "convenable" (j'utilise pas la clé dynamométrique ).
Que dire des différences de rendement entre une bougie "rentrée" et une affleurante??? Je pense qu'il vaut mieux accorder de l'importance à la couleur et à l'aspect plus qu'à la position qui est souvent un compromis entre le standard des dimensions et une contrainte de fonderie ou d'usinage. Je suis persuadé que sur les 4 temps à grosse cylindrée unitaire (gros volume de chambre), le choix du bon indice thermique est plus significatif que celui de la "bonne hauteur"

[nanard289]

Pour ma part, je sais juste que 'l'explosion' du mélange se fait par strate, et que si je dis pas de conneries le front de flamme se déplace à 2000m/s.

Donc par déduction, plus l'étincelle est loin de la face opposée (piston) plus le temps d'explosion est long. Mais tout est relatif en sachant que l'inflammation du mélange ne se fait qu'en présence de l'étincelle même.

On sait aussi que les turbulences du mélange et son homogénéité ainsi que la pression dans la chambre influe sur la qualité de l'étincelle, alors la position de la bougie par rapport à la chambre comme vous l'avez dit précédemment joue sur la combustion. Une trop forte pression dans la chambre fait se produire des coupures dans une période d'étincelle et c'est pas moi qui le dit c'est BOSCH  
En attendant la réponse de nanard

Tu as parfaitement raison Nicolas, la pression interne a tendance à étouffer l'arc électrique de la bougie dès qu'il est un peu faible. Tout le monde a déjà eu le désagrément de constater qu'une bougie pouvait "arquée" à l'air libre mais qu'une fois en place dans le cylindre elle n'allumait plus! Les fabricants de disjoncteur utilisent depuis longtemps cette propriété en utilisant un gaz sous pression dans les chambres de coupure de leur appareil pour "éteindre" l'arc électrique qui se produit au moment de la coupure et qui dans cette application a des effets nuisibles. C'est aussi la raison pour laquelle les fabricant de boitier d'allumage automobile mettent en oeuvre des bobines qui aujourd'hui dépassent les 50 000V (15 000V en 1960) et qui sont alimentées par des décharges "en avalanche" pour garantir a chaque temps moteur une série d'étincelles de grande énergie (surtout pour les moteurs qui marchent à l'alcool et qui ont des taux de compression >15/1)

[F4tB10cK]

5mm! C'est en effet excessif. As tu des culots de longueur conforme à celle recommandée par le constructeur? Si tu as des culots courts, tu peux choisir des culots longs avec une entretoise alu pour avoir un retrait de 1 à 2 filets maxi (1,25 à 2,5mm). Ne change pas l'indice thermique bien que la surface d'échange d'un long culot soit plus grande. Si tu as déjà des longs culots je ne pense pas qu'il soit interessant de refaire un lamage sur tes culasses pour rogner les 3 même excédentaires de chaque siège de bougie (sauf si tu constates des variations importantes d'une culasse à l'autre). Pour éviter la galère des rondelles d'épaisseur, je prend mes bougies par boite de 80 et après je m'amuse à en sélectioner 8 qui tombent dans la même position pour un couple de serrage "convenable" (j'utilise pas la clé dynamométrique ).
Que dire des différences de rendement entre une bougie "rentrée" et une affleurante??? Je pense qu'il vaut mieux accorder de l'importance à la couleur et à l'aspect plus qu'à la position qui est souvent un compromis entre le standard des dimensions et une contrainte de fonderie ou d'usinage. Je suis persuadé que sur les 4 temps à grosse cylindrée unitaire (gros volume de chambre), le choix du bon indice thermique est plus significatif que celui de la "bonne hauteur"

Les bougies ont des culots courts. Le constructeur, vu que ce ne sont pas les culasses d'origine.... Celles ci sont en alu, et pour commencer, j'avais pris les mêmes bougies que pour le modele fonte, mais aparament, l'usinage a ce niveau doit être different. L'erreur vient du fait que j'ai mis les bougies une fois le moteur fermé, donc, je n'ai pu voir... c'est au démontage que je me suis fait la réflexion.