bobine d'allumage historique

La bobine d‘allumage en allumage classique avec rupteur en 6 ou 12V.

Même principe même structure

Petit rappel sur son fonctionnement.

Le montage d‘une bobine d‘allumage classique ressemble essentiellement 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 différents éléments de fabrication d’une bobine d’allumage :
Noyau de fer, une pâte d‘isolement, une pâte de remplissage, un enroulement secondaire, un enroulement primaire, une enveloppe à lamelles, un collier de fixation, un boîtier métallique, un ressort de contact haute tension, un couvercle isolant, un matériel d‘isolation et une sortie haute 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 de 0,05-0,1 mm comptant jusqu’à 50.000 enroulements. L‘enroulement
primaire est composé d’un fil de cuivre robuste laqué d’environ 0,6-0,9 mm qui est bobiné
sur l‘enroulement secondaire. La résistance en ohms de la bobine est d‘environ 0,2-0,3 Ω pour le circuit primaire et d’environ 5 à 20 kΩ pour le circuit 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 raccords électriques sont désignés par une bobine de démarrage du cylindre conventionnelle avec la borne (alimentation en tension), borne (rupteur) et la borne  (raccord
Haute tension.) L’enroulement primaire est bobiné avec l’enroulement secondaire par un raccordement d‘enroulement avec la borne. Ce raccord commun est désigné comme, ‘’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.
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 transformé en une impulsion haute tension par l‘enroulement secondaire. Cette impulsion arrive par un câble d’allumage à l‘éclateur d‘une bougie et enflamme le mélange carburant- air dans un moteur 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 Volts. 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 des 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. Le rupteur est raccordé à la borne de la bobine d’allumage et alimente l’enroulement primaire avec la masse. Le fil haute tension du distributeur est raccordé à la borne. Alors que les bobines d’allumage classiques étaient encore utilisées sur les anciens véhicules, les bobines d’allumage avec des allumeurs intégrés sont aujourd’hui utilisées sur les véhicules avec un allumage inductif.

Court-circuit internes
Surchauffe de la bobine causée par un processus de vieillissement, un module d‘allumage endommagé ou un niveau de puissance défectueux dans le calculateur « voitures modernes ».
Défaut dans l’alimentation en tension :
Par une alimentation en tension trop faible, le temps de charge de la bougie augmente
et peut conduire à une usure prématurée ou une surcharge de l’allumeur ou de l’étage
de puissance dans le calculateur « modernes ».
Un câblage défectueux ou une batterie faible peuvent être la cause.
Dommages mécaniques :
Détériorations des fils d’allumage par des morsures de martre, rat, tous les types de petits rongeurs, etc.
Un joint d‘étanchéité défectueux et l’huile du moteur sortant peuvent endommager.
L’isolation des puits de bougies.
Les deux causes conduisent à l’amorçage d’une étincelle et ainsi à une usure prématurée.
Défaut de contact :
Les résistances de passage dans le câble par la pénétration d’humidité dans la zone primaire et secondaire, fréquemment provoqué de manière accentuée par un lavage du moteur ou en période hivernale par l’utilisation de sel d’épandage.
Une panne peut être détectée comme suit:
Le moteur ne démarre pas
Le véhicule à des ratés d’allumage
Mauvaise accélération ou perte de puissance
« Pour les modernes »  
Calculateur moteur se met en mode dégradé
Voyant moteur s‘allume
Enregistrement d’un code défaut

Vérification : La bobine étant démontée de son contexte

Les vérifications suivantes peuvent être mises en pratique:
Contrôle des défectuosités 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 défectuosités ou de
l‘oxydation.
Contrôler l‘alimentation en tension de la bobine.
Cherchez des étincelles bleues. Si la bobine d'allumage fonctionne correctement, vous devrez voir une étincelle bleue entre les électrodes de la bougie, lorsque votre ami met le moteur en marche. Cette étincelle sera visible malgré la lumière du jour. Si vous ne voyez pas d'étincelle bleue, la bobine d'allumage est probablement défaillante et vous devez la remplacer.
Une étincelle orange est un mauvais signe. Elle signifie que la bobine d'allumage ne fournit pas suffisamment d'énergie à la bougie. Plusieurs causes peuvent provoquer ce phénomène, en particulier des craquelures de l'isolant des enroulements, un courant « faible », un mauvais contact, etc.
Vous pouvez également ne pas obtenir d'étincelle du tout. Généralement, cela veut dire que la bobine d'allumage est complètement « morte » ou qu'il existe un ou plusieurs défauts de contact ou que votre test n'est pas correctement mené. Si vous ne voyez pas d'étincelle, vérifiez la valeur de sortie à l'aide d'un voltmètre ou d'un ohmmètre. La résistance de l'enroulement primaire doit être comprise entre 0,7 et 1,7 ohm.
Les bobines d'allumage répondent à des normes de sécurité et à des spécifications adaptées à chaque véhicule. Procurez-vous toujours des pièces détachées de qualité.
Dans les étapes initiales, une bobine d'allumage défaillante continuera à fournir du courant, mais elle sera soit abrupte, soit insuffisante pour fournir une étincelle complète. Cette étincelle basse tension affaiblira le processus de combustion et, par conséquent, la voiture fonctionnera lentement.
Le moteur risque de faire beaucoup de bruit, et la voiture aura du mal, même si elle grimpe légèrement.  L'accélération sera également affectée car la voiture ne passera pas sur une vitesse de 25 à 30 km / h, quel que soit votre degré d'accélération.
La bougie d'allumage répétée échoue est également l'un des symptômes évidents de la bobine d'allumage, ce qui souligne le fait que vous devez la réparer avant d'endommager le moteur.

Commandes du moteur avec surveillance de l’allumage.
Représentation du tracé haute tension avec un oscilloscope ou un oscilloscope d’allumage. 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 qui est trop faible et la tension d‘allumage affichée sur l‘oscilloscope n’est pas non plus élevée comme pour les autres cylindres.

Remarque: Pour avoir plus de détails il faut avoir un oscilloscope d’atelier pour détecter d’éventuels défauts. Pour les voitures « plus modernes » il faut se servir de la prise diagnostic brancher sur le calculateur en suivre l’arborescence donnée par le constructeur pour les allumages électronique Bosch L-Jetronic, Bosch Motronic, etc.
Les travaux sur les systèmes d’allumage électroniques peuvent conduire à des blessures très dangereuses en cas de contact avec les composants conducteurs de tension.
Cela n’est pas uniquement valable pour le circuit secondaire conducteur à haute tension mais également pour le circuit primaire. Les travaux de contrôle et de réparation doivent être effectués par des personnes qualifiées. Veuillez respecter les mesures de sécurité suivantes :
Ne pas toucher ou retirer le câble d’allumage, la tête de distributeur et le connecteur de bougie lors du fonctionnement du moteur.
Débrancher et rebrancher les calculateurs pour les « plus modernes », les raccords et les fils de raccordement uniquement en cas de coupure de contact.
Effectuer le lavage du moteur uniquement lors de l’arrêt du moteur et la coupure du contact.
Pour toutes les vérifications sur le système d’allumage qui nécessitent la rotation du moteur avec la vitesse de rotation de démarrage, l’alimentation en tension des injecteurs doit être coupée pour la protection du catalyseur pour les « modernes ».

Pour ceux qui ont posé un allumage électronique avec le rupteur mécanique, il faut impérativement régler le moteur en fonctionnement classique puis, une fois parfaitement régler commuter le en allumage électronique. Si vous possédez un allumage électronique avec un commutateur de fonctions : Normal, électronique, le moteur ne doit pas varier d’un iota en passant d’une fonction à l’autre.

Voir « La bête noire silencieuse et capricieuse » sur l’allumage et sur l’allumeur ; Etudes perso,  plus de détails, sur Forum de l’OOCB.

HISTORIQUE

L’origine de la bobine d’allumage à induction a été conçue sur le principe de la bobine de Ruhmkorff  vers 1850. C’est un générateur électrique de THT capable de fournir plusieurs milliers de volts à partir d’une source de courant continu (accu),  un primaire, un fil assez gros, et secondaire, un fil très fin, un isolant entre les deux, un fil de fer servant de support (noyau),  une lame élastique, un condensateur à feuilles d’étain pour réduire la durée de l’étincelle parasite qui se produit entre la pointe et la vis moletée,  une vis de réglage entre pointe pour l’écartement, 2 éclateurs. Dans les grands modèles plus de 30 km de fil au secondaire.
C’est un mécanicien parisien d’origine allemande Heinrich Daniel Ruhmkorff.
En partant de son invention, il lui a suffit pour produire des étincelles en permanence de découper le courant circulant dans le primaire à l’aide d’un trembleur, un système d’interrupteur mis au point par l’Allemand Christian Emst Neef. L’ajout d’un condensateur aux bornes du contact a été proposé en 1853 par Hippolyte Fizeau. Les principes sont ceux utilisés par les bobines d’allumage sur les moteurs à explosions pour produire les étincelles aux bougies dès 1899.
Les premières voitures fonctionnant soit avec une pile ou un accu. A cette époque il n’y avait pas de magnéto pour recharger les accus. Il fallait trouver des postes où il y avait des chargeurs d’accumulateurs (grands Hôtels, etc) ou la technique bien connue de la douille voleuse, d’une lampe, une résistance en série pour faire chuter la tension du réseau (en courant continu, diverses tensions suivant les réseaux locaux), etc. Toute une époque…
Ps : N’oublions pas qu’à Paris certains arrondissements étaient encore alimentés en 110 V courant continu, en 1965 !  
Ce système d’allumage fut abandonné assez rapidement, fin des années 10, à cause des bougies défectueuses et de la faiblesse des étincelles mais le principe était né, 130 ans déjà...
En 1898 lors d’une course Manchester Londres, 336 km,  sur une Raft-Victoria, une traction avant de 3,5 CV, roue directrice arrière, allumage bobine avec trembleur. La voiture avait consommé 72 bougies lors de son parcours sur 136 km environ. Elle ne put terminer faute avoir épuiser son stock de bougies de secours  qui fondait à vue d’oeil !… Cela fait une bougie Hs tous les 2 km
Le système d’allumage avec le trembleur, composé de 2 bobines et de 2 lames provoquant une série d’étincelles à la bougie. Le trembleur fonctionnait aussi sur des voitures de courses de très grosses cylindrées tels que Mors de 40 CV, 60 CV à + de 90 CV 11,259 L de cylindrée, (Paris-Berlin), sur le Paris-Madrid en 1903, circuit des Ardennes : Gobron-Brillé, Adler, Darracq, Decauville, Renault, Panhard - Levassor ( Paris-Vienne.)  Ford T, Peugeot, Victoria, motos, tracteurs, autocar Pennington, etc.
Les bobines à trembleur se composent chacune d’un noyau de lamelles de fer doux sur lesquelles sont enroulés 2 fils isolés : l’un gros et court pour le circuit primaire, l’autre fin et long pour le circuit secondaire. Au-dessus du noyau à lamelles de fer doux se trouvent deux lames de rupteurs à trembleur, reliées d’une part au circuit primaire, d’autre part au distributeur. Il pouvait avoir autant de trembleurs qu’il y avait de cylindres.
Le distributeur est constitué par un galet relié à la masse, calé en bout d’arbre de distribution ( arbre à cames), et par un boîtier cloche, métallique contenant une couronne en matière isolante (bakélite), sur laquelle sont disposés 4 plots isolés, reliés respectivement aux 4 circuits primaires des bobines à trembleur.
Le galet, qui tourne à l’intérieur du boîtier, est en contact successivement avec chacun des plots, et ferme ainsi le circuit primaire des bobines.
Etant tout gosse mon père m’initia aux nombreuses expériences de la bobine de Ruhmkorff dans le domaine de la physique et de l’allumage lumineux des gaz raréfiés. Expériences : En TSF ( émetteur de la Tour Eiffel en 1898), rayons X (1895), tubes Geissler (tube à décharge 1850), sonneries dans les installations téléphoniques, etc.  Elle fonctionnait suivant les modèles en : 2V, 4V, 6V, en continu. Un caractère pédagogique et scientifique, allumage en couleurs phosphorescentes dans un tube en verre, lumière intense, un modèle de bobine plus petit pour des jouets d’enfants, etc. La bobine la plus grande mesurait 10 cm. Le 1er manuel des expériences date de 1868. Ce petit ouvrage d’expériences de 112 pages, la quinzième édition datant de 1904 était vendue au prix de 1 Franc OR…
Lors d’une exposition sur les applications de l’électricité une bobine de Ruhmkorff fut construite spécialement en 1873 ; elle mesurait 52 cm, un fil de 1/10e de mm mesurait plus de 100 km de longueur. En 1904, Carpentier, successeur de Ruhmkorff, construisit une bobine de 2 m de longueur, produisant une étincelle dépassant le m
Lors d’une exposition à Reims, stand de l’OOCB et du RROC, sur le thème de la fameuse nationale 7, en 1907, qui relie Paris à Menton (environ 1.000 km), en 180 photos d’époque Présentation sur 6 panneaux de 1 m x 2,50 m, depuis Paris, en passant de villages en villages, de villes en villes, les Km entre 2 points. Un classeur de 28 pages a été mis à la disposition du public se lequel se trouvait tous les points de réparations possibles pour les voitures, motos. Postes de charges des accumulateurs, les achats des piles, les concessionnaires, les réparateurs, mécaniques, électricité, trembleur, les pneus, l’essence, les noms, adresses, N° de téléphone, dépanneuses, télégraphe, tous les défauts de la route, les passages dangereux, les côtes impossibles à gravir, les abréviations, les gares, le recensement de la population dans chaque lieux traversés, les différents Hôtels suivant le prix, les relais du Touring-club de France, site à visiter, curiosités, plans, publicités d’époque, etc. Une vraie bible, un retour dans le passé, que de souvenirs familiaux pour certains…Des mois de recherches sur les documents d’époque de 1907, les scanners, un travail titanesque pour 2 jours de présentation à Reims ! Voilà ce que fait dans l’ombre un passionné pour représenter le club de l’OOCB soit à Reims ou à Ciney depuis 2003. Demandez au Président, vis président, aux membres du bureau ce qu’ils en pensent du travail accompli depuis 14 années pour le club !  J’espère qu’un jour prochain une personne motivée pourra prendre la suite et devenir le porte drapeau du club et crier à tue-tête vive l’OOCB le grand club OPEL …              

LD Historien de l’OOCB