Pourquoi l'étincelle gaspillée dans les moteurs à quatre temps?

Cela vient de venir dans mon esprit curieux. Dans un moteur à quatre temps typique avec un nombre pair de cylindres, les bougies d'allumage tirent par paires. Cela signifie qu'il y a une étincelle gaspillée car un cylindre est en échappement, tandis que l'autre tire en fait au sommet de la compression.

Je comprends que cela est probablement fait pour économiser de l'espace sous le capot car cela doublerait le nombre de packs de bobines requis. Il permet également d'économiser sur l'achat initial et le remplacement. Cependant, ils ne prennent pas beaucoup de place et ne coûtent pas cher (au moins pour ma voiture 4 cylindres).

Ma question: pourquoi ne pas doubler le nombre de bobines pour éviter l'étincelle gaspillée? Bien que cela prenne plus de place et coûte plus cher pour les packs, cela réduirait sûrement l'usure des bougies d'allumage dans une certaine mesure ainsi que les fils de bougie et peut-être l'alternateur. Cela équivaudrait à la moitié du nombre d'étincelles sur chaque prise car elles pourraient être réglées pour ne se déclencher que sur une course de compression.

Je suis sûr que les considérations d'espace et de coût répondent à la question, mais j'espérais avoir d'autres réflexions sur les avantages / inconvénients d'un système qui évite l'étincelle gaspillée.

Question bonus: les moteurs à deux cylindres déclenchent-ils généralement les deux cylindres en même temps? Ou ont-ils tendance à déclencher séparément?

Question bonus 2: Y a-t-il une étincelle gaspillée dans les moteurs avec un nombre impair de cylindres? Je ne pense pas.

Je suis désolé si cela finit par être une longue réponse. La réponse à cette question est plus historique qu'autre chose mais d'abord un peu d'histoire.

Dans un système à étincelle résiduelle, une bobine d'allumage a deux sorties de bougie d'allumage contrairement à tous les autres systèmes n'en ayant qu'une. Chaque bobine d'allumage est raccordée à deux bougies d'allumage. Ces bougies d'allumage résident dans deux cylindres opposés, ce qui signifie que les pistons montent et descendent en même temps. Cela met un cylindre dans la course de compression et l'autre dans la course d'échappement en même temps. Lorsque la bobine se déclenche, les deux bougies d'allumage étincellent en même temps, l'une dans le cylindre avec du carburant et l'autre dans le cylindre avec l'échappement. L'étincelle dans le cylindre avec échappement est appelée étincelle résiduelle.

Lorsque la première étincelle est sortie, elle était à la pointe de la technologie. C'était un excellent remplacement pour un distributeur mais finalement c'était un compromis. La principale raison de l'étincelle résiduelle est qu'elle nécessite moins de puissance de calcul. Les ordinateurs automobiles étaient à leurs balbutiements à l'époque et ne pouvaient tout simplement pas calculer les chiffres pour déclencher un ensemble de bobines individuelles. Cela est évident du fait que dans le même temps, les systèmes d'injection de carburant multipoints étaient à la mode. Les injecteurs ont été tirés tous ensemble comme un gros injecteur contrairement à l'injection séquentielle de carburant qui a suivi et qui a tiré les injecteurs individuellement dans l'ordre de tir. Cela est encore plus évident à partir de l'utilisation de modules d'allumage comme dans les véhicules GM et EDIS dans les véhicules Ford. Ces modules ont effectué certains des calculs nécessaires pour soulager le PCM de devoir les faire.

L'usure des bougies d'allumage que vous mentionnez est exagérée car la bougie de décharge se déclenche toujours dans le flux d'échappement qui est plein de gaz ionisé chaud qui est vraiment facile à tirer. En réalité, la bougie qui tire vers l'arrière (électrode latérale à électrode centrale) subit le plus d'usure.

La plupart des constructeurs automobiles ont finalement opté pour des bobines individuelles par cylindre, ce qui est appelé bobine sur fiche ou bobine près de la fiche. C'est un système plus avantageux car le temps d'arrêt et le calage peuvent être contrôlés par cylindre individuel. Même s'ils sont si modernes, ces systèmes conservent encore certaines des racines de leur origine. Par exemple, dans un moteur Ford V8 avec une bobine sur la fiche, si le capteur de position d'arbre à cames cesse de fonctionner, le moteur utilisera uniquement le capteur de position du vilebrequin et régressera pour utiliser une étincelle résiduelle et tirer les injecteurs en rangées plutôt que de manière séquentielle. Il s'agit de me conduire en mode boite de garage. Certains fabricants conservent également des étincelles résiduelles, même sur les moteurs fabriqués aujourd'hui. Prenez le moteur GM Ecotec 4 cylindres par exemple, il utilise toujours des déchets d'étincelle.

Enfin votre question à deux cylindres. Cela dépend vraiment de la conception du moteur. si les cylindres s'opposent comme le moteur Vtwin, alors oui, ils utilisent une étincelle résiduelle, mais aussi ces moteurs utilisent normalement un système magnéto qui tire toujours la même bougie d'allumage dans l'échappement, cela ne peut pas l'aider. S'il s'agit d'un moteur à plat comme sur certaines motos, il n'utilise pas ce système car la course des cylindres est opposée.

Les moteurs PS à cylindres impairs (supérieurs à un qui est) sont si rares que ce serait plus une exception qu'une règle quant aux systèmes d'allumage qu'ils utilisaient.

Certains moteurs à quatre temps fait ont allumage commandé gaspillée. L'avantage de base n'était pas d'avoir besoin d'un distributeur, qui était l'une des parties les moins fiables du système d'allumage. Les systèmes à étincelles gaspillées ont été utilisés bien avant que les packs de bobines enfichables ne deviennent courants.

Les problèmes de fiabilité ne sont pas si importants avec les composants d'allumage modernes.

L'allumage par étincelle gaspillée est plus ou moins standard sur les petits monocylindres à quatre temps qui utilisent l'allumage magnéto, en raison de sa conception simple et fiable.

Dans les moteurs de motos, les étincelles gaspillées ont l'avantage d'utiliser moins de bobines, chacune pouvant être physiquement plus grande (et plus puissante) dans l'espace limité disponible.

Wikipedia a une liste de moteurs à allumage commandé gaspillés ici: https://en.wikipedia.org/wiki/Wasted_spark#Practical_examples_of_.27wasted_spark.27

Les moteurs à pistons aérodynamiques avec deux bougies d'allumage par cylindre sont conçus de cette façon pour plus de fiabilité. Chaque bougie a un système d'allumage complètement séparé, et si le système d'une bougie tombe en panne, cela a un effet négligeable sur les performances du moteur. Chaque système d'allumage peut être désactivé indépendamment du poste de pilotage s'il développe des défauts intermittents en vol, etc. L'une des vérifications avant vol est de s'assurer que le moteur fonctionnera correctement sur chaque système d'allumage avec l'autre désactivé. Ceci n'est pas lié à l'allumage par étincelle gaspillé.