Dans quelle mesure l'écart entre les bougies d'allumage affecte-t-il le rendement du carburant ?

Les affirmations généralisées selon lesquelles les écarts sont trop petits, ce qui entraîne une combustion insuffisante, et les écarts trop larges, ce qui entraîne une étincelle faible, sont tout à fait pertinentes. Lorsque l'écart s'élargit, il faut augmenter la tension pour le couvrir. De même, lorsque vous augmentez la pression au sommet du cycle de compression, vous devez soit augmenter la tension de sortie de la bougie d'allumage et/ou réduire l'écartement de la bougie d'allumage. Si vous ne le faites pas, l'étincelle ne sautera pas l'écart aussi efficacement et vous n'obtiendrez donc pas les meilleures performances de votre véhicule. Je ne sais pas si cela répondra exactement à votre question, mais c'est à peu près ce que j'ai trouvé de mieux jusqu'à présent (si j'en trouve d'autres, j'en ajouterai), mais cela me paraît très logique :

En règle générale, une bougie d'allumage correctement espacée brûle à chaud sans être trop large à haut régime pour provoquer un raté d'allumage. Ironiquement, l'écartement recommandé par le constructeur automobile n'est pas optimal, car il est conçu pour permettre un démarrage à froid et une conduite en douceur sur une voiture qui a besoin d'une mise au point moteur. Si vous conduisez votre voiture normalement et que vous réglez le moteur régulièrement, vous pouvez augmenter l'écartement des bougies d'environ 0,010" pour de meilleures performances et une meilleure économie de carburant, mais si vous conduisez à plein régime la plupart du temps, vous devriez réduire l'écartement d'environ 0,010" pour de meilleures performances. La bougie elle-même, et les résidus qui se forment sur elle, indiquent si l'écart est trop grand ou trop petit. Une légère décoloration brunâtre de la pointe de l'isolateur en porcelaine indique le bon fonctionnement des bougies, l'écartement étant idéal ou proche de l'idéal pour les régimes les plus récents du moteur. Ainsi, pour vérifier l'écartement des bougies à des régimes élevés, il faudrait tourner à plein régime et couper immédiatement le contact sans laisser le moteur tourner au ralenti. Mais en fin de compte, vous devez faire tourner votre voiture sur un dynamomètre pour trouver le meilleur écartement des bougies et le bon moment d'allumage pour votre moteur.

Il y a beaucoup plus d'informations sur la page qui donne des indications sur la façon dont l'écartement affecte les choses, donc cela vaut la peine de lire mon livre.

Je dirais, cependant, que la ultime plage d'écartement pour un véhicule va être différente de ce qu'elle sera pour un autre. Comme il est dit à la fin de l'extrait, il faudrait faire tourner votre voiture sur un dynamomètre pour trouver le meilleur écart de bougie. Chaque voiture sera différente. Certains constructeurs peuvent avoir le jeu d'écartement optimal, tandis que d'autres seront beaucoup plus prudents.

Dans l'ensemble, je n'ai trouvé aucune donnée empirique qui montre exactement la différence entre les écartements sur un véhicule donné, mais comme je l'ai dit, chaque gamme de véhicules sera de toute façon différente. Il est donc difficile d'arriver à une conclusion stricte.

Je suis tombé sur un article de journal scientifique qui fournit quelques affirmations avec des données concrètes et quelques références supplémentaires : Impact du nombre d'électrodes de masse des bougies sur la stabilité du moteur

D'autre part, on pense qu'une quantité moindre de matière près de l'écart est un facteur majeur contribuant à une croissance plus rapide des amandes de la flamme. Cela signifie que des électrodes plus grandes augmentent la perte de chaleur du germe de flamme initial alors que le taux de développement du germe de flamme initial est affecté de manière négative [2] et [3]. Herweg et Ziegler [2] ont constaté que la réduction des surfaces de contact entre le germe de flamme et la bougie d'allumage, qui peut être obtenue soit en réduisant le diamètre de l'électrode et/ou en augmentant l'écartement, entraîne un développement plus rapide du germe de flamme.

Malgré le fait que la réduction du diamètre de l'électrode soit en contradiction avec sa durabilité, une conception fine de l'extrémité a été adoptée par différents chercheurs [2], [3], [4], [5] et [6] pour réduire l'interférence de surface du contact de la flamme entre l'extrémité de l'électrode et le noyau de la flamme.

Il a été rapporté par Hori et al. Les résultats présentés dans [3] et [7] ont montré qu'une bougie d'allumage avec des électrodes centrales et de masse fines produisait une variation de combustion plus faible avec une réduction d'environ 3,1% de COV et 2,4% de la consommation de carburant par rapport aux bougies d'allumage ordinaires**.

Il est largement admis que le développement précoce de la flamme influence profondément la phase de combustion ultérieure [8]. En conséquence, de petites différences dans le taux de formation ou l'emplacement du noyau peuvent produire des variations de pression importantes dans le cylindre [9]. Pischinger et Heywood [10] ont constaté que la variation cyclique de la propagation de la flamme à proximité de la bougie d'allumage influence la quantité de chaleur dégagée au niveau de l'écartement de la bougie d'allumage, ce qui influe grandement sur ce que l'on appelle l'angle de combustion rapide. Plus loin, on peut lire :

Les résultats ont montré que la quantité de croisement de la barrette de terre, les dimensions de la barrette de terre et la largeur de l'écartement sont les principaux facteurs affectant le début de l'étincelle, l'initiation de la flamme et la croissance du noyau.

Donc, si je comprends bien, l'efficacité de la combustion est affectée par l'extinction au début du développement de la flamme. Les deux principales façons de réduire l'extinction sont de réduire la masse de métal autour du noyau de la flamme, ou d'élargir l'espace (ce qui, je suppose, réduit aussi efficacement la quantité de métal en contact avec le noyau de la flamme). Même si les deux méthodes ne donnent qu'un chiffre précis, 2,4 %, par rapport à la première, j'ai l'impression que l'on peut obtenir des résultats similaires pour la seconde, bien qu'il serait bon d'avoir un chiffre précis pour cette méthode.