Possédez-vous une lumière de calage? Quand l’avez-vous utilisé pour la dernière fois? Les vieux comme moi savent ce que c’est, mais les techniciens plus jeunes ont-ils une idée? Pour être juste, les réponses à ces questions varient en fonction de l’emplacement géographique. Je suis dans la région de Chicago et je ne me souviens pas de la dernière fois que j’ai utilisé une lumière de chronométrage. Routes salées, rouille, tests d’émissions et « cash for clunkers” ont éliminé 99% des véhicules nécessitant des ajustements de calage de l’allumage dans ma région. Je possède une lampe de chronométrage de fantaisie, mais elle a probablement une épaisse couche de poussière dessus if si je peux même la trouver. Si je vivais dans une région comme Phoenix ou San Diego, cette histoire pourrait être complètement différente. Des problèmes environnementaux / géographiques tels que celui-ci peuvent souvent entraîner un véhicule 2018 dans une baie d’un magasin alors qu’un véhicule 1976 pourrait être juste à côté. Pas à Chicago ! Je vois rarement quelque chose de plus ancien que 1996, mais je possède toujours une clé bleue au cas où. Quoi qu’il en soit, le calage de l’allumage est un aspect très important des performances du moteur.

La disparition des marques de calage

Les applications de moteurs d’aujourd’hui n’offrent généralement pas aux techniciens une méthode de vérification du calage de l’allumage car il n’est plus réglable. Le plus souvent, il n’y a pas de marques de synchronisation sur la poulie de vilebrequin et pas de fils de bougie pour connecter nos lumières de synchronisation si nous voulions même effectuer une telle tâche. Pour brouiller encore plus les eaux, les fabricants ne fournissent plus de spécifications de calage d’allumage de base. Cela signifie-t-il que le calage de l’allumage est moins important? Bien sûr que non. Mon point: le calage de l’allumage peut être incorrect, même s’il n’est pas réglable par un technicien, et entraîner par la suite des problèmes de conduite.

Figure 1 – Un distributeur, ou une « pieuvre », sur un Challenger R/T de 1970.

Pour ceux d’entre vous qui sont des techniciens verts ou d’entrée de gamme, laissez-moi peindre ce tableau. Il y avait un appareil sur le moteur qui ressemblait à une pieuvre (Figure 1). Cette « pieuvre » s’appelait en fait le distributeur. Il avait des câbles d’allumage branchés sur la bougie d’allumage de chaque cylindre du moteur et avait souvent un fil supplémentaire relié à une seule bobine d’allumage. Oui, croyez-le ou non, une seule bobine d’allumage. Le travail de la pieuvre consistait à distribuer spark au moment approprié à chaque cylindre individuel. Pour ce faire, le distributeur, ou la tête de la pieuvre, devait être installé correctement. Il pourrait être tourné, dans un sens ou dans un autre, pour établir le calage de l’allumage de base. À partir de là, l’ordinateur du moteur prenait le relais et avançait ou retardait le calage de l’allumage, ou lorsque l’étincelle se déclenchait, en fonction des conditions de fonctionnement à ce moment.

Une remarque à prendre en compte: pendant quelques années, au milieu des années 1990 et au début des années 2000, des distributeurs existaient sur les véhicules, mais les réglages de calage de l’allumage n’étaient pas possibles. Même s’il était possible de tourner le distributeur, cela n’affectait que le calage du capteur d’arbre à cames. Ce réglage a affecté le calage de l’injection, mais pas celui de l’allumage. Le calage de l’allumage était maintenant basé sur l’entrée du capteur de position du vilebrequin dans le PCM. Un exemple de ceci serait un moteur General Motors de 5,7 et 5,0 litres aussi récemment que l’année modèle 2000 et le moteur General Motors de 4,3 litres jusqu’à l’année modèle 2004.

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Avec l’introduction du DIS (Systèmes à allumage direct) au début des années 1980 et de la COP (Bobine systèmes d’allumage peu de temps après, la pieuvre est devenue obsolète. En conséquence, les réglages de calage de l’allumage sont également devenus obsolètes. Ces changements ne signifiaient pas que le calage de l’allumage était moins important, il devenait simplement une partie non réglable de la procédure de service du technicien car les composants mécaniques étaient éliminés et les commandes d’allumage informatisées prenaient en charge toutes les fonctions d’allumage.

Disparu mais pas oublié

Maintenant que la leçon d’histoire est terminée, nous en venons à la façon dont le calage de l’allumage est contrôlé sur un véhicule moderne. Le calage de l’allumage de presque tous les véhicules modernes est basé sur l’entrée du capteur de position du vilebrequin. Les aspects du fonctionnement d’un moteur à quatre temps sont toujours les mêmes qu’il l’a toujours été, y compris le calage de l’allumage, et les informations de service ont continué à se rapporter à la plupart des domaines à mesure que les moteurs ont changé et évolué. Cependant, les informations de service manquent lorsqu’il s’agit de la variable importante du calage de l’allumage. Parce que le calage de l’allumage n’est pas réglable sur les véhicules modernes, les ingénieurs qui conçoivent les véhicules et les personnes qui écrivent les informations de service ne nous donnent pas aux techniciens toutes les informations dont nous pourrions avoir besoin, car le calage de l’allumage est quelque chose avec lequel « nous ne devrions plus jouer. »Permettez-moi de partager une histoire qui illustre la nécessité de spécifications de calage de l’allumage.

Une Ford du début des années 2000 avec un moteur V-6 de 4,2 litres est dans l’atelier pour un problème de faible puissance. L’atelier avait déjà utilisé l’approche habituelle du fusil de chasse et remplacé la pompe à carburant, le filtre à carburant, le capteur de débit d’air massique, l’ensemble du système d’échappement (tout sauf les collecteurs d’échappement), le capteur de position d’arbre à cames, les bougies d’allumage, les fils d’allumage et le pack de bobines. De manière très inefficace et coûteuse, l’atelier couvrait la plupart des bases d’un problème de faible consommation d’énergie. À mon arrivée au magasin, un essai routier du véhicule a confirmé que le problème de faible puissance demeurait. Une double vérification des pièces / composants qui ont été remplacés a été effectuée et aucun défaut n’a été constaté. Qu’est-ce qui a manqué? Le calage d’allumage a-t-il été vérifié? Les anciens américains savent que le calage de l’allumage retardé peut provoquer un résultat de maniabilité très similaire, mais, comme indiqué précédemment, il n’y avait pas de marques de calage ou de spécifications pour la vérification du calage de l’allumage. Que faisons-nous ensuite?

Figure 2 – Une rainure de clavette usée a permis un signal CKP biaisé qui entraîne un retard du calage de l’allumage.

Un test rapide du calage de l’allumage, utilisant des techniques modernes (à traiter sous peu), a révélé que le calage de l’allumage était en fait retardé. Comme le calage de l’allumage est basé sur le signal du capteur de position du vilebrequin, le CKP reluctor était la prochaine chose à vérifier sur la liste. Dans ce cas, le CKP reluctor était monté sur la poulie de vilebrequin. Le retrait de la poulie de vilebrequin a révélé une rainure de clavette usée qui a permis à la poulie de vilebrequin de se déplacer (figure 2). Ce changement a entraîné un signal CKP qui était en retard. Le signal d’entrée CKP tardif au PCM a entraîné un signal de déclenchement tardif ou retardé de la synchronisation de l’allumage vers les bobines d’allumage. La seule chose qui était nécessaire pour résoudre le problème de faible puissance sur le véhicule en question était une poulie de vilebrequin. La nouvelle poulie a donné lieu à un signal CKP précis au PCM et, par conséquent, à une commande de calage d’allumage correcte.

Mon point de toute cette histoire est que les techniciens de nos jours, les techniciens chevronnés et les techniciens verts, négligent le calage de l’allumage car il est « non réglable. »Techniquement, ce n’est pas réglable, mais cela peut changer if si quelque chose est cassé.

Vérification du calage de l’allumage sans voyant de calage

Alors, comment vérifions-nous le calage de l’allumage que vous pourriez demander? Il y a quelques paragraphes, j’ai parlé d’un « test rapide” pour vérifier le calage de l’allumage sur un véhicule moderne. Avec l’équipement approprié et la connaissance du fonctionnement des moteurs, c’est en fait une tâche facile. Je connais deux méthodes qui peuvent être utilisées pour vérifier le calage de l’allumage. Ces deux tests nécessitent un oscilloscope. De plus, une sonde de courant élevé et / ou un transducteur de pression seront nécessaires. La sonde de courant ou le transducteur de pression fournira une référence de point mort haut. Un autre canal de la lunette sera utilisé comme référence d’allumage et peut être réalisé de différentes manières en fonction de l’application du véhicule et des sondes de lunette disponibles. La première technique est un test de « stade » et la deuxième technique est beaucoup plus précise que la première.

Méthode #1: Compression relative par rapport à la synchronisation

La compression relative consiste à connecter une sonde de courant autour d’un câble de batterie, à désactiver le système d’alimentation en carburant pour forcer une manivelle sans condition de démarrage et à utiliser un certain type de synchronisation d’allumage. Le moteur est ensuite mis en marche et les pics de courant du démarreur peuvent être observés. Les pics de courant correspondent à l’effort plus important requis par le démarreur pour comprimer le contenu de chaque cylindre. Des pics de courant égaux indiquent que tous les cylindres ont une compression égale. Pour notre discussion d’aujourd’hui, la synchronisation d’allumage devrait tomber près du sommet de l’un des pics actuels de la capture. Cette technique n’est pas exacte, mais peut nous donner une assez bonne idée si le calage de l’allumage est proche. Pensez—y – pendant le démarrage, la plupart des applications du moteur utilisent le calage d’allumage de base. Si nous utilisons ce que nous avons appris des véhicules plus anciens, en faisant appel à des techniciens chevronnés, le timing de base devrait être (très probablement) quelque part entre O degrés à 10 degrés BTDC (Avant le point mort haut). Cela signifie que la synchronisation d’allumage doit se produire très près de l’un des pics de courant ou légèrement à gauche de la capture relative. Si la synchronisation de l’allumage tombe trop à droite du pic de courant, le calage de l’allumage est retardé. Inversement, s’il tombe trop à gauche, le calage de l’allumage est avancé.

Figure 3 – La synchronisation de l’allumage tombe bien à droite indiquant un calage d’allumage retardé.

La capture de compression relative suivante (Figure 3) provient d’une Ford Mustang 2002 avec un moteur de 3,8 litres. Le véhicule a à peine fonctionné et la capture de compression relative explique pourquoi – le calage de l’allumage est gravement retardé.

Fugure 4 – Un équilibreur de vilebrequin cassé a provoqué le déplacement du CKP à contrecœur

Une enquête plus approfondie, axée sur le capteur de position du vilebrequin, a révélé un équilibreur de vilebrequin endommagé (figure 4).

Figure 5 – Une capture de compression relative avec un calage d’allumage légèrement discutable.

Un autre exemple pourrait être cette prochaine capture d’un autre véhicule Ford. La figure 5 illustre le calage de l’allumage qui est discutable. La mise à feu (violette) semble être proche du point mort haut ou même un peu à droite, ou retardée. Dans ce cas, le calage de l’allumage est suspect et d’autres tests doivent être effectués.

Méthode #2: Compression dans le cylindre par rapport à la synchronisation

L’essai dans le cylindre est un moyen beaucoup plus précis de mesurer le calage de l’allumage et constituerait la prochaine étape de diagnostic dans le cas du véhicule utilisé à la figure 5. Cette technique nécessitera toujours une synchronisation de l’allumage, mais nécessitera également l’utilisation d’un transducteur de pression pour établir le PMH (Point Mort Haut) et 720° de rotation du vilebrequin. Contrairement à l’essai de compression relative, cet essai peut être effectué pendant le démarrage du moteur ou pendant le fonctionnement du moteur. De plus, des mesures de calage d’allumage très précises peuvent être effectuées.

Pour faciliter ce test, une bougie d’allumage est retirée et un transducteur de pression est installé à sa place. Le moteur est ensuite mis en marche ou mis en marche. Le point le plus élevé de la capture de pression est le point mort haut. La synchronisation de l’allumage peut ensuite être comparée au point mort haut réel et, si vous le souhaitez, peut être mesurée avec plus de précision.

Figure 6 – Le calage de l’allumage en marche doit être avancé. Cette capture montre près du point mort haut.

La figure 6 est une capture dans le cylindre d’un véhicule différent. Le véhicule tourne au ralenti et il est évident que l’événement de déclenchement de l’étincelle se produit presque exactement au point mort haut.

Le calage de cet événement d’allumage devrait soulever une question: Quand un véhicule est en marche, le calage de l’allumage ne devrait-il pas être avancé? La réponse est oui et la conclusion est que quelque chose est cassé.

Mesure de la synchronisation de l’allumage

Si vous possédez un PicoScope, la mesure de la synchronisation d’un événement est relativement facile. Les règles peuvent être utilisées pour marquer deux événements consécutifs de pression de point mort haut pour donner à la lunette une référence de 720°. Ensuite, un curseur peut être déplacé pour s’aligner sur l’événement de synchronisation que vous souhaitez mesurer. Une boîte apparaîtra en haut de l’écran de portée et la différence de degrés sera affichée.

Figure 7- Un événement de 720 degrés est mesuré à 527.2 millisecondes

Si vous utilisez une portée qui n’offre pas cette option, comme un produit encliquetable, cette tâche peut toujours être effectuée relativement facilement avec un peu de mathématiques. Tout d’abord, utilisez vos curseurs pour marquer un événement à 720 ° du point mort haut au point mort haut. La portée affichera le temps que l’événement 720° a pris (figure 7). Dans ce cas, cette mesure est de 527,2 millisecondes. Deuxièmement, divisez la durée de l’événement affiché sur la portée par 720. Cela nous dira combien de temps chaque degré de rotation du vilebrequin est responsable. Dans notre exemple, 527.2 millisecondes divisées par 720 degrés sont égales.73 millisecondes par degré de vilebrequin. Troisièmement, laissez le premier curseur au point mort haut et déplacez le deuxième curseur sur l’événement de synchronisation que vous souhaitez mesurer (Figure 8). Une nouvelle mesure du temps sera affichée sur l’écran de la portée. Dans notre cas, ce nombre est de 29,46 millisecondes. Enfin, diviser cette nouvelle mesure de temps par le nombre obtenu lors de la deuxième étape. Dans notre exemple, 29,46 millisecondes divisées par.73 millisecondes équivaut à 40 degrés. Ce nombre représente la quantité d’avance temporelle, ou retard, pour la capture donnée. Dans ce cas, le calage de l’allumage est retardé de 40 degrés. N’oubliez pas, quel que soit l’outil ou la méthode que vous utilisez, si l’événement se produit à droite du point mort haut, cela indique un événement de synchronisation retardé et à gauche du point mort haut indiquerait un événement avancé.

Figure 8 – L’événement d’allumage est mesuré et se produit à 29.46 millisecondes après le centième mort

Résumé

Le calage de l’allumage est tout aussi important qu’il l’a toujours été pour le bon fonctionnement d’un moteur à combustion interne à allumage commandé, même si les progrès technologiques ont éliminé la capacité du technicien à ajuster, voire à vérifier, le calage de l’allumage de base. L’obsolescence des feux de synchronisation, des marques de synchronisation et des ajustements de synchronisation a entraîné une mentalité de l’industrie qui a tendance à oublier cette question importante.

Techniquement, le calage de l’allumage ne devrait jamais être vérifié sur un véhicule moderne. Les ingénieurs, en conséquence, ne nous ont pas donné la possibilité de le faire. Cependant, pour la défense des ingénieurs, toute défaillance potentielle ne peut être anticipée. Pourtant, les composants se cassent et nous, techniciens, devons ajuster nos diagnostics à ces situations imprévues. Qui sait, peut-être qu’un jour nous verrons le retour des marques de synchronisation sur une poulie à manivelle à des fins de diagnostic. J’en doute. Peut-être que nous pouvons obtenir un tableau des problèmes de diagnostic qui nous conduit réellement à une panne de véhicule de manière rapide et précise. Il y a un dicton qui a quelque chose à voir avec lequel la main se remplit plus rapidement: « Souhait dans une main et… »