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Optimisation de l'allumage: les modules à transistor


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L'allumage d'origine (sur le principe du brevet Kettering datant du début du XXe siècle) possède plusieurs points faibles qui peuvent être contournés assez facilement. Le rupteur (aussi appelé vis platinées) subit de fortes contraintes électriques et mécaniques puisque plusieurs ampères circulent à chaque fermeture, celle ci ayant lieu plusieurs milliers de fois par minute. Nous allons voir comment un module transistorisé peut fiabiliser et améliorer l'allumage d'origine de votre VW [...]

Listons les points faibles de l'allumage origine:

- usure importante des surfaces de contact du rupteur
- faible puissance au ralenti
- coupure non franche de l'allumage
- réglages fréquents du rupteur
- remplacement régulier du rupteur

Pour certains allumeurs d'origine, on commence à avoir du mal à trouver les rupteurs en NOS et il devient donc intéressant de les conserver le plus longtemps possible en bon état. Le principal enjeu de cette optimisation de l'allumage consistera donc à en limiter l'usure grâce à un système basé sur des transistors. On verra qu'il en découlera un
certain nombre d'autres avantages. Il ne s'agit pas à proprement parler d'allumage électronique, basés sur le principe d'un capteur sans contact (le plus souvent à effet Hall, mais aussi parfois optique) et d'un module de puissance mais d'une assistance d'allumage qui ne rajoute au rupteur qu'un module de puissance transistorisé.

On ne parlera pas des systèmes d'allumage à décharge capacitive qui sont basés sur un autre principe et qui ont d'autres caractéristiques (prix, performances et dimensions
plus importants). Ici on souhaite rester simple.

Etant donné qu'il est bien question d'optimisation, cela veut dire que l'on ne touche pas au principe de base de l'allumage à rupteur, exit donc tout ce qui est à commande optique ou magnétique (Hall) et parce que l'électronique peut avoir une défaillance et que lorsque que c'est le cas, on n'a aucun signe précurseur, on veut pouvoir revenir si besoin facilement et rapidement au système traditionnel avec uniquement un fil à débrancher/rebrancher.

alluelec_schema1.gif

[Schéma de principe du circuit d'allumage d'origine]

Ceux qui sont restés en rade au bord de la route avec un allumeur modifié suivant le système d'un capteur à effet Hall à la place du rupteur saisiront toute l'importance de ce point précis. Les kits 'premier prix' à effet Hall ont malheureusement une qualité de fabrication en baisse et la fiabilité promise n'est pas toujours au rendez-vous. De plus même pour les kits de qualité, il se pose toujours le problème de la modification de l'allumeur... plus ou moins bien réalisée et donc plus ou moins fiable au fil des kilomètres...
De toute façon on ne cherche pas ici la performance maximale mais une optimisation simple tant au niveau de la mise en oeuvre que du prix qui restera modique.

Autre point, la puissance du moteur n'étant pas modifiée, cela ne modifie aucunement les caractéristiques dynamiques de votre VW. Pas de problème avec votre assureur
ou avec la maréchaussée en perspective.

Le principe retenu sera en fait de ne plus utiliser le rupteur pour commuter le courant du circuit primaire de la bobine mais de l'utiliser uniquement comme un simple interrupteur de commande, la partie commutation du courant étant alors confiée à un système électronique simple le plus souvent basé sur quelques résistances et à montage à transistors de type Darlington (pouvant fonctionner à des fréquences élevées tout en pouvant commuter plusieurs ampères).
Le front de coupure reste constant quel que soit le régime et devient beaucoup plus précis avec une énergie à l'étincelle constante de 700 tr/mn à plus de 4000 tr/mn.

alluelec_schema2.gif

[Schéma de principe avec assistance d'allumage]

On intercale l'assistance d'allumage entre la borne "-" de la bobine et le fil qui vient de l'allumeur. Les autres fils nécessaires concernent l'alimentation de celui-ci à prendre sur la borne "+" de la bobine et la masse.

La commutation au niveau du rupteur passe alors de quelques ampères à quelques centaines de milliampères. Soit environ 10 à 20 fois moins, augmentant d'autant la durée de vie de celui-ci. Il n'est donc pas surprenant de dépasser largement les 50.000km avec le même rupteur en utilisant un système d'assistance d'allumage à transistor.

Les autres avantages de ce système sont essentiellement :

- Evite les réglages répétitifs du rupteur
- Maintient une énergie constante à l'étincelle
- Améliore la combustion du mélange air-essence
- Diminue légèrement la consommation (quelques %) et la pollution
- Donne un ralenti très régulier
- Augmente le couple à bas régime
- Permet des montées en régime plus aisées
- Facilite les démarrages

En clair vous aurez un moteur qui va nettement mieux tourner, qui va vous paraître plus plein et plus souple à conduire et dont l'entretien au niveau de l'allumeur sera très réduit et se contentera d'un contrôle de temps en temps du bon écartement des vis platinées afin de compenser uniquement la petite usure du toucheau frottant sur la came de l'allumeur (quasi-nulle si celui-ci est correctement graissé).

Le peu de composants nécessaires permet dans la majorité des cas d'avoir un boîtier compact qui pourra même être caché assez facilement (derrière la turbine ou sur le côté du compartiment moteur pour les Karmann-Ghia).

Ce système plein d'avantages est connu depuis assez longtemps et plusieurs fabricants l'ont proposé à l'époque pour les VW (comme pour d'autres marques), mais on peut aussi faire le choix de l'acheter neuf avec garantie. On verra que l'on peut également adapter ou fabriquer soi-même un circuit simple.

Et le condensateur ?
Il est parfois recommandé de supprimer le condensateur lors du montage d'une assistance d'allumage à transistor. Effectivement le rôle du condensateur avec le système traditionnel est d'éviter la formation d'un arc électrique lors de la séquence d'ouverture et de fermeture du rupteur lorsque celui-ci commute plusieurs ampères. Avec le montage d'une assistance, la commutation au niveau du rupteur diminue d'un facteur 10. Le rôle du condensateur est donc quasi inutile. Je recommande de le conserver en place si celui-ci est en bon état de fonctionnement car cela permet un retour facile au système traditionnel en cas de défaillance de l'assistance électronique. Mais si le condensateur
resté en place vient à avoir un problème... votre allumage ne fonctionnera plus comme cela serait le cas de toute façon avec le système traditionnel d'allumage.


Voici donc un petit aperçu de ce que l'on peut trouver :

En kit d'époque

    - Judson See-Dee

C'est le système de base proposé par Judson. Il fonctionne en 6V et en 12V. Les performances sont assez peu convaincantes, ce qui explique probablement sa faible diffusion. Il a tout de même pour lui son look sympatiquement typée perfo ancienne avec les ailettes en alu. En général on lui préférait la Magnéto Judson qui pour un look similaire était nettement plus performante.

allu_JudsonSeeDee.jpg allu_JudsonSeeDee2.jpg

[Judson See/Dee ]

- Judson Electronic Magneto

C'est un des premiers systèmes complet proposé pour les VW qui fonctionne sur ce principe. Ici l'assistance d'allumage fonctionne avec sa propre bobine pour donner un résultat tout à fait valable. Attention néanmoins, beaucoup de ses systèmes ont vieilli et parfois ils se retrouvent en vente des Judson Magneto grillées... L'achat en swap-meet se fait donc sans aucune garantie et très souvent sans pouvoir le tester. Les Judson Magneto ont aussi été proposé pour les production anglaise des années 60 dont beaucoup ont la particularité dans une masse positive... il va sans dire que ces magnétos ne fonctionneront pas sur votre VW qui elle à une masse négative.
Les magnétos Judson fonctionnent en 6V, un fonctionnement en 12V est possible à condition d'y ajouter une résistance (ballast) et un relais sur l'alimentation. En cas de défaillance de la magneto Judson, il faut remplacer celle-ci par la bobine d'origine (que l'on aura pris soin de conserver dans le coffre de la VW).

allu_JudsonMagneto.jpg

[la célèbre magneto Judson]

- Les autres systèmes

    Hurst SCR, Goldspark, ETI 200, Solex FX1, etc...

allu_Hurst.jpg allu_Hurst2.jpg

[Trouver un système d'époque NOS c'est le top pour le look de votre moteur]

allu_Goldspark.jpg

[Différents boîtiers étaient proposés en accessoire]

Lors de l'achat, les mêmes précautions sont à prendre que pour les magnetos Judson, car à moins d'être certain de l'état et de la provenance de ces systèmes... on achète
sans garantie. Certains comme le Hurst ou le Goldspark fonctionnent en 6 ou 12V d'autres uniquement en 12V comme l'ETI200 ou le Solex FX1. Difficile d'être exhaustif dans ce domaine.

Tenter une réparation de ces systèmes peut être un vrai challenge, les composants devenus obsolètes ne sont plus dispos et il faut alors composer avec des équivalents qui n'ont pas forcément exactement les mêmes caractéristiques électroniques ou d'encombrement. Sans compter que ces modules n'étaient pas faits pour être ouverts et réparés !


A faire soi-même ou à récupérer/adapter

L'assistance d'allumage a évidemment été utilisé dans la production automobile "récente" dans les années 80 et même jusqu'au début des années 90. Par exemple dans la gamme Renault qui a équipé certains de ses modèles compacts essence (comme les Super 5 ou les Express) de ce système.
On peut donc le trouver dans des casses, mais il n'est disponible qu'en 12V et comme avec tous les systèmes électroniques d'occasion, cela peut arriver qu'il ne fonctionne plus... Plusieurs boitiers conviennent parfaitement, il s'agit des références suivantes :
- gCartier 02346
- gCartier 2341
- Ducellier ....
- Valeo 245528.

Le prix est faible, le montage est de type industriel, compact et étanche (à la poussière et à l'humidité), c'est donc un montage fiable, mais vous avez rarement une garantie à l'achat ainsi que sur le long terme. Attention également a bien repérer les connections avant de le prélever sur une épave, pour le gCartier 02346 par exemple, c'est ainsi :

1:'-' bobine ; 2:+12V ; 3:rupteurs ; 4:masse

allu_gCartier.jpg

[Un exemple de compacité du boîtier gCartier... attention, ces montages ont eu une vie avant et sont parfois hors d'usage. Le coût de remplacement en neuf en concession est bien supérieur à celui d'un MPA neuf, pour des performances moindres]

Un bricoleur soigneux ayant des notions de base en électronique pourra très bien se confectionner lui-même un système identique, mais si le prix de revient des composants est particulièrement bas, le problème va se situer au niveau du soin apporté à la réalisation et plus particulièrement à son montage. S'il est facile de souder quelques composants sur une plaque il est par contre nettement plus compliqué de rendre son montage efficace dans un environnement plus stressant que le banc de test statique ayant servi à sa réalisation....avec vibrations, humidité, chaleur, etc...

C'est le point faible de tous les systèmes "maison" dont le prix se voit en général fortement gonflé par l'achat d'un boîtier adéquat protégeant le circuit, faisant qu'au final, il est presque toujours préférable de se diriger vers un système de type industriel comme ceux décrits en occasion, ou mieux, en neuf. On trouve quelques schémas sur Internet, tous en 12V, mais l'adaptation en 6V n'est pas compliquée, puisqu'en général seules les valeurs de quelques résistances sont à modifier.

allu_Maison.jpg allu_Maison2.jpg

[Voici un exemple de montage "maison" sérieux, boîtier étanche en métal, refroidisseur largement dimensionné pour le transistor de puissance, interrupteur de by-pass pour
passer du mode normal au mode transistorisé et led-témoin de fonctionnement... le seul inconvénient étant le manque de compacité de l'ensemble rendant difficile son intégration "discrète" dans le compartiment moteur]


Il existe un kit à monter soi-même (Velleman VK2543) qui est commercialisé mais comme pour les montages 'maison' la difficulté sera de réaliser un montage correct, en achetant un boîtier étanche qui fait sensiblement monter le prix de l'ensemble tout en n'offrant pas la compacité ni qualité d'un montage de type industriel.

alluelec_VK2543.jpg

[Un bon montage, mais la difficulté réside dans son intégration, gage de fiabilité]

En Neuf

Pour ceux qui ne veulent pas prendre le risque d'acheter un kit d'époque ou de tenter un adaptation qui peut ne pas fonctionner très longtemps, il existe heureusement une
société Française qui commercialise un très bon produit, il s'agit du MPA de la société Multic. C'est un boîtier particulièrement compact qui peut se faire facilement très discret dans votre compartiment moteur, sans modifier le look d'origine de celui-ci.

allu_MPA.jpg

[Prêt à installer, en quelques instants vous êtes prêts à bénéficier de tous les avantages d'un module d'assistance transistorisé de bonne facture et à l'intégration soignée.]

Le MPA (pour Module de Puissance d'Allumage) est disponible en 6 ou 12V et nous avons relevé 4 points supplémentaires par rapport aux avantages communs des autres systèmes basés sur ce principe :

- il assure un réglage optimal du dwell en fonction du régime moteur, grâce à un micro-processeur, ce qui donne des performances bien meilleures que tous les montages élémentaires pré-cités (notamment une baisse de la consommation de l'ordre de 10%).
- Il coupe automatiquement l'excitation bobine afin qu'elle ne claque pas en cas d'oubli du contact (ce qui par exemple protège la rare et chère bobine étoilée de votre split),
- il fonctionne avec la bobine d'origine, mais il donne sa puissance maximale avec une bobine à faible résistance interne (dite électronique, pour atteindre quasiment la même
puissance qu'avec un système tout électronique à effet Hall - comme le kit Magnetic commercialisé par la même société),
- le produit dispose d'une garantie

Pour finir, c'est sans aucun doute un des meilleurs rapport "qualité"-"prix"-"facilité d'installation" de ce comparatif.

Module2_WEB.jpg

Bonne route !

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  • 5 years later...

J'ai suivi les conseils de cet article, j'ai récemment installé un module cité ci dessus : le gCartier 02346. Mon ralenti est plus stable, la voiture démarre très bien, et mon compte tours a arrêté de trembler comme une feuille. J'en ai eu pour 10 € dans une casse auto. Un conseil à ceux qui souhaitent faire la même chose, demandez bien au vendeur de la casse de vous donner également le faisceau du module.

Ca se monte très facilement... beaucoup de personnes le font sur leur 504, triumph, 4L...

Le montage est en plus assez discret et facile à réaliser. J'ai vissé le miens sur la même vis que le collier inox de la bobine; En effet, je ne souhaitais pas percer la tôle de la turbine, il m'a fallu en revanche refaire un trou sur la patte d'attache du module.

Encore une fois merci flat4ever pour cet article !

p1040131i.th.jpg

p1040133g.th.jpg

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  • 8 months later...

Tout à fait d'accord avec ce post , je roule depuis plusieurs années avec des kits de type VELLEMAN KIT réf K2543 à 20 ou 30 €

C'est pas cher et cela évite de remplacer un allumeur d'origine de bonne facture par un machin hors de prix fabriqué en chine qui vous laissera en panne au bord de la route (vécu 2 fois il y a longtemps)

Je n'ai jamais eu aucun problème , et mes autos démarrent au quart de tour en tournant bien rond !

Cela évite de gratter les vis tous les 10000 km et je pense que la consommation d'essence est optimisée !

Je laisse le condensateur en place mais non branché .

J'installe ce kit dans un petit boitier plastique TELECOM .

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