Le nickel crée des étincelles dans les bougies d’allumage
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La revue spécialisée consacrée au nickel et à ses applications |
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Chaque année, on utilise environ 70 tonnes de nickel pour faire des bougies destinées aux nouveaux
véhicules fabriqués à l’échelle mondiale et que l’on estime au nombre de 56 millions. |
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UNE BOUGIE D’ALLUMAGE se compose d’une électrode centrale, d’un isolateur en porcelaine, d’un culot en
acier et d’une électrode de masse. |
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ON UTILISE GÉNÉRALEMENT l’alliage de nickel N06600 pour fabriquer les électrodes de masse parce qu’il est
plus facile à souder, qu’il résiste à la corrosion et à l’érosion et qu’il peut supporter des températures
élevées. |
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Chacune ne contient environ qu’un quart de gramme de nickel, mais on fabrique annuellement plus de 250 millions de bougies d’allumage. Par John Milne
Revue Nickel, Novembre 2004 -- Tout type de moteur à combustion interne requiert un dispositif pour enflammer le carburant et ainsi assurer son alimentation. La bougie d’allumage commune joue ce rôle depuis l’apparition du moteur à combustion interne, au début du 20e siècle.
La bougie d’allumage permet à la fois d’enflammer le mélange de carburant et d’air dans la chambre de combustion et d’y éliminer la chaleur.
Un tel dispositif se compose d’une électrode centrale, d’un isolateur en porcelaine, d’un culot en acier et d’une électrode de masse. L’électrode centrale est habituellement faite de cuivre et son extrémité, d’un alliage de nickel. L’électrode de masse est aussi constituée de ce dernier, généralement l’alliage de nickel N06600.
Les bougies d’allumage ne génèrent pas de chaleur. Celle-ci est un sous-produit de l’allumage du mélange carburant-air; la bougie dissipe d’ailleurs une partie de cette chaleur. Les températures de la pointe d’une bougie d’allumage dans la chambre de combustion sont de l’ordre de 870 à 925 °C. Par conséquent, il faut un alliage qui puisse supporter de telles températures, en plus de la corrosion et de l’érosion provenant de la combustion du carburant, et qui produise l’effet qu’on attend des électrodes entre lesquelles doit jaillir une étincelle.
Les électrodes d’une bougie d’allumage sont communément faites de l’alliage de nickel N06600 (dont la teneur en nickel est de 72 %). Bon nombre de fabricants préfèrent utiliser leurs alliages de marque qui se composent de 90 à 96 % de nickel, ainsi que de chrome, de manganèse, de silicium et, dans certains cas, d’yttrium. Généralement, cet alliage de nickel est soudé à une tige centrale de cuivre; l’électricité se déplace dans les fils de bougie jusqu’au culot à la base de la bougie. Selon certaines conceptions, les électrodes faites d’un alliage de nickel sont recouvertes de platine afin de prolonger la durée de vie utile de la bougie d’allumage.
Étant donné que tous les alliages de nickel sont ductiles et faciles à souder, le formage se fait sans difficulté et on peut aussi facilement ajuster l’écartement des électrodes par la suite, au moment de l’installation des bougies d’allumage dans un moteur.
Les alliages de nickel constituent le choix idéal en ce qui concerne les électrodes, parce qu’ils résistent à la corrosion et à l’érosion causée par les produits de la combustion et qu’ils peuvent supporter les températures élevées ainsi atteintes. De plus, l’alliage de nickel est un bon conducteur d’électricité et de chaleur.
La configuration comme telle, et de là, les dimensions des électrodes, varient d’un fabricant à l’autre. Néanmoins, les chiffres approximatifs suivants donnent une idée du volume et du poids des bougies d’allumages que l’on produit dans le monde.
L’électrode centrale fait généralement 1,32 millimètres (mm) de diamètre et l’électrode de masse, qui a une forme aplatie comme un ruban, mesure 2,38 mm x 1,59 mm. Chaque bougie d’allumage contient une petite quantité d’alliage de nickel, soit environ 0,25 gramme (g). Cependant, on fabrique des millions de bougies d’allumage quotidiennement. La société Bosch (Allemagne) en produit, à elle seule, plus d’un million, cinq jours par semaine; pourtant, elle ne représente que l’un des nombreux fabriquants d’importance à l’échelle mondiale.
Selon la Society of Automotive Analysts, on produit chaque année environ 56 millions d’automobiles un peu partout dans le monde, et toutes ont besoin de bougies d’allumage. À raison de cinq bougies par véhicule (pour tenir compte des moteurs à quatre, à six et à huit cylindres), il faut donc en fabriquer 280 millions par année. Dans cette optique, l’utilisation d’alliage de nickel pourrait atteindre 70 tonnes par année, et ce, uniquement pour les nouveaux véhicules. Si l’on ajoute le volume d’affaires considérable que représente le remplacement de pièces d’automobile et tout ce qui se rapporte à d’autres dispositifs de combustion interne, notamment les générateurs, les tondeuses de pelouses, les canots à moteur et les aéronefs à moteur classique, le total de bougies d’allumage utilisées chaque année devient énorme.
John Milne est un consultant technique du Nickel Institute.
ILLUSTRATIONS : BOSCH
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