Thèmes:
- Présentation des bougies de préchauffage
- Fonctionnement de la bougie de préchauffage
- Bougies de préchauffage contrôlées par ordinateur
- Défauts des bougies de préchauffage
- Démontage des bougies de préchauffage
Présentation des bougies de préchauffage :
Les bougies de préchauffage sont également appelées bougies de préchauffage. Les deux noms sont corrects, mais cette page ne parle que de la bougie de préchauffage. Chaque moteur diesel il y a des bougies de préchauffage. Un moteur diesel à injection indirecte a toujours besoin de bougies de préchauffage pour démarrer à froid. Un moteur diesel à injection directe peut également démarrer sans bougies de préchauffage à des températures extérieures supérieures à 10 °C, mais émet alors beaucoup plus de substances nocives, notamment de la suie. De plus, un moteur diesel avec un bon système qui ne fonctionne pas sera également moins facile à utiliser. filtre à particules peut se régénérer car la température requise n'est pas atteinte.
En raison de la grande surface de dissipation de chaleur d'une chambre de pré-ou de turbulence dans un moteur diesel à injection indirecte, il est nécessaire de réchauffer l'air dans la chambre de combustion lors d'un démarrage à froid. Cela arrive avec les bougies de préchauffage.
Fonctionnement de la bougie de préchauffage :
Lorsque le contact est mis, un courant élevé traverse immédiatement la bougie de préchauffage froide. Ce courant garantit que la bougie de préchauffage atteint une température très élevée en quelques secondes. Le courant diminue à mesure que la température du moteur augmente. La résistance de la bobine de commande augmente avec la température. Par exemple, un bâton lumineux avec un bâton lumineux en métal maintient une température uniforme d'environ 1000 1400 degrés Celsius et avec un bâton lumineux en céramique, environ XNUMX XNUMX °C.
Une bougie de préchauffage comporte une bobine de préchauffage et une bobine de commande, montées dans un tube incandescent. La bobine lumineuse fait briller le tube lumineux à son extrémité. La bobine incandescente et la bobine de commande sont fermement noyées dans une poudre. Cette poudre est électriquement isolante, mais conduit bien la chaleur.
Dans les voitures modernes, le système commence à s'allumer lorsque la voiture est déverrouillée ou lorsque la porte conducteur est ouverte. À ce moment-là, le calculateur du moteur signale que le moteur va démarrer « bientôt ». En activant les bougies de préchauffage à l'avance, l'air dans la chambre de combustion et donc les matériaux du moteur sont réchauffés pendant un certain temps avant le démarrage du moteur.
Après environ 5 secondes. la bougie de préchauffage atteint sa température de fonctionnement. Le temps d'éclairage est contrôlé électroniquement. Les bougies de préchauffage restent généralement allumées pendant un certain temps même après le démarrage du moteur, en fonction de la température ambiante. Afterglow permet au moteur de fonctionner uniformément après un démarrage à froid et produira moins d'émissions de suie.
Les bougies de préchauffage sont également contrôlées pendant le processus de régénération filtre à particules.
Les images ci-dessous montrent un moteur diesel à injection directe (à gauche) et indirecte (à droite). Dans le moteur diesel à injection directe, la bougie de préchauffage est située directement à côté de l'injecteur, au-dessus du piston. La bougie de préchauffage de la version à injection indirecte est montée dans la chambre de turbulence avant.
Certains moteurs utilisent un jet d'allumage. Un jet de carburant provenant d'un des trous d'injecteur est dirigé vers la bougie de préchauffage. Le carburant entre en contact avec la bougie de préchauffage chaude et va donc s'évaporer plus rapidement. Un mélange inflammable se forme encore plus rapidement, de sorte que le moteur tourne mieux lors d'un démarrage à froid. L'image montre le rayon d'allumage d'un moteur diesel à injection directe.
Bougies de préchauffage pilotées par ordinateur :
Dans le cas des bougies de préchauffage à commande électronique, la bobine de commande décrite dans le paragraphe précédent est omise. La température n'est alors plus contrôlée par la bobine de commande, mais indirectement par le calculateur de gestion moteur. Cet ECU détermine le temps de préchauffage, la durée de préchauffage et le contrôle.
Le schéma présente les composants du système de préchauffage d'un moteur VW Golf VI 2.0 tdi :
- J179 : bonne machine (unité de commande)
- Q10 à Q13 : bougies de préchauffage cyl. 1 à 4.
Les bougies de préchauffage sont alimentées en tension par le préchauffeur (J179), également appelé calculateur de préchauffage ou relais de préchauffage. Les broches 11 et 7 de la bougie de préchauffage sont reliées à la boîte à fusibles (plus) et à un point de masse sur la carrosserie.
La valve de préchauffage est connectée à l'unité de commande du moteur via les fils vi/gr et vi/ge (aux positions T11b broches 9 et 10). Ce calculateur se retrouve sur un autre schéma avec les références 71 et 72.
La transmission du signal ou la communication entre la soupape de préchauffage et l'ECU du moteur peut être effectuée via d'autres types de moteurs. Autobus LIN être atteint. La bougie de préchauffage communique avec l'ECU du moteur quand et pendant combien de temps les bougies de préchauffage doivent être activées et fournit un retour d'information si une bougie de préchauffage est défectueuse, afin que l'ECU du moteur puisse enregistrer un défaut.
La bougie de préchauffage contrôle les bougies de préchauffage via un Signal de modulation de largeur d'impulsion (PWM). La largeur de l'impulsion détermine la régulation, et donc la température des bougies de préchauffage. Plus la partie « active » du signal PWM sur une période est large, plus la bougie de préchauffage deviendra chaude. La figure montre le principe d'un signal PWM :
- ci-dessus : rapport cyclique de 50 % ;
- milieu : rapport cyclique de 25% (actif pendant un quart de la période)
- bas : 75 % (actif pendant les trois quarts de la période). La tension moyenne est donc la plus élevée des trois signaux PWM affichés.
Dans la première phase du processus de préchauffage, les bougies de préchauffage sont contrôlées avec un rapport cyclique > 95 %, ce qui équivaut à une tension moyenne d'environ 13 volts. Cela signifie que les bougies de préchauffage atteignent très rapidement une température d'environ 1100 4 °C. La tension est ensuite réduite par étapes jusqu'à une moyenne de 1000 volts. La température descend jusqu'à environ XNUMX XNUMX °C et reste ensuite constante. La rémanence s'arrête :
- après un certain temps d'actionnement des bougies de préchauffage ;
- si la température du liquide de refroidissement est supérieure à ± 60 °C
Commande des bougies de préchauffage au démarrage du moteur :
Au démarrage du moteur, le contrôleur de bougies de préchauffage contrôle les bougies de préchauffage pendant un certain temps avec une tension constante de 12 volts. C'est ce qu'on appelle également le « preglow », traduit en néerlandais par « pré-glow ». Cette méthode de contrôle garantit que la bougie de préchauffage atteint sa température de fonctionnement le plus rapidement possible. Ce temps de préchauffage est nécessaire à une température d'eau inférieure à 25°. Plus la température est basse, plus le pré-éclairage durera longtemps.
- à une température du liquide de refroidissement supérieure à 25°C, aucun préchauffage n'a lieu ;
- à une température de 25°C, le pré-éclairage dure 0,5 seconde ;
- à une température inférieure à -25°C, le pré-éclairage dure entre 2,5 et 3 secondes.
Les images du télescope ont été enregistrées sur un système incandescent avec des bougies de préchauffage en céramique (BMW 320d, N47, 2011). Celles-ci atteignent la température plus rapidement que les bougies de préchauffage en métal. Le pré-éclat peut alors durer plus longtemps. Après un certain temps, la température de fonctionnement de la bougie de préchauffage est atteinte et elle est contrôlée de manière pulsée pour la maintenir à la bonne température. Cette image d'oscilloscope montre que le temps de mise en marche (12 volts) diminue avec le temps.
Rémanence après le démarrage du moteur :
Quelques secondes après le démarrage du moteur, le calculateur de préchauffage continue de faire vibrer les bougies de préchauffage. Cela maintient les bougies de préchauffage à la bonne température pour la rémanence. Cela permet de minimiser les cliquetis du diesel ainsi que les émissions nocives. La rémanence dure jusqu'à ce que le liquide de refroidissement atteigne une température d'au moins 60° Celsius (la température d'arrêt réelle peut différer selon la marque ou la version). Le cycle de service reste le même dans la phase de rémanence.
Contrôle de préchauffage de plusieurs bougies de préchauffage :
Le calculateur de préchauffage contrôle les bougies de préchauffage une par une. Avec des impulsions plus larges, les impulsions se chevauchent partiellement. Les raisons qui justifient le contrôle séparé des bougies de préchauffage sont les suivantes :
- Si toutes les bougies de préchauffage du moteur reçoivent une impulsion en même temps, un courant circulera simultanément. Dans ce cas, il y a une quantité égale de courant (dans le cas d’une impulsion, les courants traversant quatre bougies de préchauffage sont additionnés), et si la tension est de 0 volt, plus aucun courant ne circulerait. Cette commutation marche-arrêt d'une grande quantité de courant et d'aucun courant placerait une charge inutilement élevée sur le réseau de bord ;
- En alternant les impulsions entre les cylindres, le courant traversant le contrôleur de bougies de préchauffage est maintenu constant, mais est distribué sur les bougies de préchauffage par les impulsions.
Dans l'image ci-dessous, nous voyons les impulsions de commande de deux bougies de préchauffage. Dans ce cas, il s'agit des cylindres 1 et 2. Les quatre bougies de préchauffage peuvent toutes être commandées séparément ou par groupes (par exemple cylindres 1 et 4 simultanément, et cylindres 2 et 3 simultanément).
Défauts des bougies de préchauffage :
Si les bougies de préchauffage sont défectueuses, cela peut être remarqué par des fluctuations de vitesse ou un cliquetis de diesel après le démarrage du moteur lors d'un démarrage à froid. Il y a un fort développement de suie (non perceptible lorsqu'un filtre à particules est installé). Une ou plusieurs bougies de préchauffage défectueuses peuvent également signifier que le filtre à particules ne peut plus être régénéré. La température requise n'est pas atteinte et est saturée en raison d'une quantité excessive de particules de suie. Les bougies de préchauffage défectueuses sont reconnues par la gestion moteur dans les systèmes modernes. Le calculateur de préchauffage effectue toujours une mesure de résistance (via une chute de tension aux bornes d'un shunt) et communique l'état des bougies de préchauffage (souvent via le bus LIN) au calculateur du moteur. Souvent, un message de défaut ne s'affichera sur le tableau de bord que lorsque les températures de l'air extérieur sont basses. A des températures supérieures à 5°C à 10°C, un défaut est mémorisé que vous pouvez corriger avec un Système OBD peut être lu, mais le conducteur n'en est pas averti par un message sur le tableau de bord.
Si vous pensez qu'une bougie de préchauffage est défectueuse, vous pouvez utiliser un multimètre une mesure de résistance est effectuée. La mesure peut être effectuée avec la bougie de préchauffage dans le bloc moteur, mais également sur une bougie de préchauffage déposée. Compte tenu du risque de dommages lors du retrait des bougies de préchauffage, il est plus judicieux de mesurer d'abord les bougies de préchauffage à l'état monté.
- retirez la bougie de préchauffage et mettez-la de côté ;
- placez la tige de mesure rouge sur la tête de la bougie de préchauffage à laquelle la bougie doit être connectée ;
- placez la sonde de test noire (de préférence) sur le boîtier de la bougie de préchauffage, ailleurs sur le bloc moteur ou sur un point de masse approprié ;
- réglez le multimètre sur le réglage « ohm » pour mesurer la résistance.
La valeur de la résistance n'indique pas la qualité d'une bougie de préchauffage. Après tout, la résistance traversant la bobine est mesurée. L'extrémité en métal ou en céramique peut être sale ou briller moins vite et moins bien en raison de l'âge. Cependant, la mesure de la résistance peut être utilisée pour déterminer si la bougie de préchauffage est capable de briller dès que le courant traverse la bobine :
- une résistance comprise entre 0,2 et 6 Ω est bonne ;
- une résistance <0,2 Ω est trop faible. Il est fort probable que la bobine (positive) et le boîtier (masse) soient en contact interne l'un avec l'autre ;
- l'absence de résistance (OL ou 1.) signifie qu'il y a une interruption interne dans la bougie de préchauffage. Aucun courant ne peut circuler à travers la bougie de préchauffage ;
- une résistance très élevée (par exemple 6 kΩ) indique également un défaut. De ce fait, le courant sera faible et la bougie de préchauffage ne chauffera pratiquement pas.
S'il s'avère qu'une ou plusieurs bougies de préchauffage ont une valeur de résistance incorrecte, mais que les quatre bougies de préchauffage ont le même âge, le conseil du fabricant est de remplacer toutes les bougies de préchauffage en même temps. Même si une mesure de résistance s'avère bonne, les propriétés lumineuses peuvent être réduites en raison du vieillissement. Avec quatre nouvelles bougies de préchauffage, il est assuré qu'il n'y a pas de différences mutuelles dans les propriétés d'incandescence et donc dans les températures d'incandescence.
Les bougies de préchauffage commandées par impulsion par une bougie de préchauffage sont reconnaissables à la tension sur le boîtier : 5,3 resp. 7 volts. C'est la tension de fonctionnement nécessaire pour le maintenir à la bonne température. Alors que les bougies de préchauffage des anciens moteurs pouvaient être testées avec une batterie de 12 volts, les types de bougies de préchauffage les plus récents peuvent surchauffer et tomber en panne si elles sont alimentées en 12 volts pendant trop longtemps.
Démontage des bougies de préchauffage :
Lorsque vous retirez la bougie de préchauffage, assurez-vous qu'elle peut être desserrée sans forcer. Si vous exercez une force trop importante, le filetage ou la culasse risquent d'être endommagés ou la bougie de préchauffage peut se briser. Pour éviter cela, il est conseillé de porter d'abord le moteur à la température de fonctionnement. En chauffant les matériaux de la bougie de préchauffage et de la culasse, les particules de suie incrustée se ramollissent. La bougie de préchauffage sera désormais plus facile à retirer qu'avec un moteur froid.
Si la bougie de préchauffage se brise, dans de nombreux cas, il faut percer un trou dans la bougie de préchauffage, puis retirer le filetage et la tête restante du trou ou du cylindre, éventuellement à l'aide d'un aimant. Il existe un risque que le filetage soit endommagé lors du perçage si vous ne percez pas avec précision. Il existe des outils auxiliaires pour percer soigneusement à angle droit (voir l'image ci-dessous). Dans la situation la plus gênante, il faut démonter la culasse pour retirer les bougies de préchauffage. Confiez donc le remplacement d’une bougie de préchauffage à un spécialiste.
La cause la plus fréquente de rupture d’une bougie de préchauffage est qu’elle a été trop serrée dans le passé. Les bougies de préchauffage ont un couple de serrage compris entre 10 et 25 Nm selon le filetage. Consultez toujours le manuel d'atelier ou les spécifications de la bougie de préchauffage concernée pour connaître le couple de serrage correct.
