La céramique dévoile ses atouts

La céramique dévoile ses atouts

Qu’est-ce qui distingue une bougie de préchauffage métallique de son homologue de céramique ? Quelles sont les propriétés de ce matériau, à l’origine utilisé pour la poterie ? Comparaison d’une bougie à l’autre…

Si, depuis plus de 20 ans, les constructeurs automobiles utilisent, en première monte, des bougies de préchauffage en céramique, c’est sans doute parce qu’il y a une raison. Comparons deux bougies. L’une, dotée d’un crayon métallique. L’autre, en céramique. Pour résumer rapidement l’aspect technique, disons que la première dispose d’un filament chauffant logé dans un tube (ou crayon de protection) en inconel, un alliage métallique spécial mêlant le chrome, le nickel et le zinc. Un matériau céramique en oxyde de magnésium – un excellent conducteur thermique qui permet de transmettre rapidement la chaleur émise par le filament dans la chambre de combustion – est présent à l’intérieur du crayon chauffant. Voilà pour la partie « métallique ».

De son côté, la bougie de préchauffage céramique enferme un filament de chauffage doté d’un point de fusion extrêmement élevé et enfermé dans un tube en nitrure de silicium (céramique). La combinaison des deux permet d’obtenir une température plus élevée, plus rapidement, et plus longtemps que les bougies métalliques. En outre, les bougies de préchauffage en céramique sont plus minces que leurs homologues de métal. Une notion d’autant plus importante que dans les moteurs modernes et avec la progression du downsizing, l’espace se fait de plus en plus restreint.

Tout est dans le filament

Concrètement donc, les filaments de chauffage ne sont pas logés à la même enseigne s’ils sont sur une bougie de préchauffage métallique ou sur une bougie de préchauffage en céramique. Sur la première, Les filaments de chauffage et de régulation sont incorporés dans le crayon de préchauffage en alliage métallique léger résistant à la chaleur. Ils forment un élément de résistance commun : le filament chauffant constitue la zone de chauffe soudé à l’intérieur du crayon, et le filament de régulation est soudé au connecteur central d’une part, et au filament de chauffage auquel il transmet le courant, d’autre part.

• Les filaments sont également encapsulés dans une poudre électriquement isolante (oxyde de magnésium) compactée, et sont logés dans le tube de protection aussi appelé crayon de chauffage. Ainsi protégé, le filament de chauffage n’est pas soumis directement à la combustion et aux ondes de choc provenant de la combustion rapide du mélange.

Le crayon de préchauffage protège le filament de chauffage des dépôts de carbone générés par la combustion et permet ainsi d’éviter les courts-circuits. La grande différence avec la bougie céramique c’est justement que ce fameux filament chauffant est, cette fois, encapsulé dans une céramique haute performance, en nitrate de silicium. Un matériau qui s’avère être un excellent conducteur thermique. Excellent au point d’obtenir des temps de préchauffage ultra courts et d’autoriser des températures de fonctionnement beaucoup plus élevées que les alliages de métaux les plus résistants. Ainsi, une bougie de préchauffage céramique haute température peut atteindre quelques 1 000°C en moins de 2 secondes, tandis qu’une bougie métallique peut atteindre une température de 900°C en 6 secondes !

SRM ou SRC ?

Il n’existe pas une seule sorte de bougie de préchauffage, qu’elle soit métallique ou en céramique. Le tout est de savoir se repérer entre les différents acronymes. Il existe ainsi 5 types de bougies de préchauffage métalliques : la bougie standard, la bougie à démarrage rapide, la bougie auto régulée SRM (pour Self Regulating Metal) et enfin les bougies rapides QGS (Quick Glow System) et ultra rapide AQGS (Advanced Quick Glow System). La principale différence entre ces 5 types de bougies ? La rapidité de chauffage variant de 20-25 secondes à à peine 3 secondes.

• On distingue, côté céramique, 3 types de bougies : SRC, HTC et NHTC, selon les acronymes de NGK. Une bougie de préchauffage SRC (Self Regulated Ceramic) possède un élément chauffant en céramique et un filament chauffant métallique vitrifié.

Une bougie de préchauffage HTC (High Temperature Ceramic) ou NHTC (New High Temperature Ceramic) possède un élément chauffant et un filament en céramique.

NGK a, par exemple, développé la bougie de préchauffage en céramique NHTC pour permettre aux constructeurs automobiles de respecter les normes environnementales Euro 4 et Euro 5.

L’une peut elle se substituer à l’autre ?

Voilà pour les caractéristiques techniques et les différences qui peuvent exister entre ces deux grands types de bougies de préchauffage. Mais peut-on remplacer les bougies céramiques haute-technologie par des bougies métalliques au coût plus avantageux ? Les professionnels sont formels : il est possible, dans certains cas, de substituer une bougie métallique à une bougie céramique, mais l’opération n’est pas sans risque. Et pour cause. Lorsqu’elles sont installées en première monte, les bougies céramiques sont développées spécifiquement pour les moteurs correspondants. Elles garantissent une durée de fonctionnement accrue et une inflammation fiable, homogène et rapide même à basses températures. Elles permettent également de réduire les émissions de gaz nocifs.

De fait, le remplacement des bougies céramiques par des bougies métalliques peut occasionner des difficultés de démarrage pendant la saison hivernale lorsque les températures sont très basses. La longévité des bougies métalliques est également moindre par rapport aux bougies céramiques. Enfin si l’on remplace des bougies céramiques par des bougies métalliques, toutes les bougies de préchauffage doivent être remplacées, même si elles semblent intactes. Ce qui représente un surcoût non négligeable pour le consommateur final. Bref, il est donc préférable de remplacer une bougie de préchauffage céramique par…une bougie de préchauffage céramique !

   Ambre Delage

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