La bougie est l'élément du système d'allumage qui fait jaillir l'étincelle dans la chambre d'explosion des moteurs à combustion interne. La bougie doit conduire le courant à haute tension et le décharger sous forme d'étincelle pour enflammer le mélange air-essence.

L'isolant

L'isolant a deux fonctions :

- Assurer l'acheminement de la haute tension le long de l'électrode centrale en évitant sa dispersion (pour obtenir ceci, l'isolant doit empêcher la dispersion du courant électrique - au-delà de 30 000 V - à des températures comprises entre - 46 °C et + 930 °C)
- Étre un bon conducteur de chaleur de manière à dissiper la chaleur produite par la combustion, laquelle pourrait endommager l'électrode. et avoir un coefficient de dilatation permettant une dilatation uniforme des éléments de la bougie.

Enfin, en dehors de ses qualités d'isolation électrique et thermique, l'isolant doit présenter une résistance mécanique importante, capable de supporter les pressions de la chambre d'explosion (env.60 atm).
Il doit posséder une résistance élevée aux effets des divers additifs du carburant et être capable de supporter, sans risque de fêlure ou de rupture, d'importantes variations de température. Les isolants des meilleures marques résistent aux plus sévères écarts thermiques (de - 75 °C, en glace sèche, à la chaleur rouge en quelques secondes) sans perdre de leur dureté (environ 9 de l'échelle de Mohs - la dureté du diamant est 20).

Les matériaux les plus souvent employés pour la fabrication des isolants et qui, en général, satisfont les conditions requises sont : la sillimanite d'alumine pure ou en alliage, la stéatite et la mullite (composé d'alumine et de sillimanite).

L'isolant est fabriqué grâce aux procédés d'injection ou d'extrusion, poli et passé au four à cuire, où ses dimensions diminuent d'environ 20%.
De nombreux fabricants de bougies fournissent des isolants avec des nervures qui, en augmentant le parcours que devrait effectuer l'étincelle entre l'embout de la bougie et la masse, évitent un éventuel court-circuit dû à l'humidité.

Le culot de la bougie est en acier au soufre (à teneur moyenne de carbone) et au manganèse. Ces aciers sont fournis aux fabriques sous forme de barres octogonales qui sont, par la suite, coupées et polies d'après le dessin.

Depuis peu, les plus grands fabricants de bougies emploient la technique de l'extrusion sous presses de formage à froid. Ces machines effectuent le profilage complet du culot, à l'exception du filetage extérieur.
L'électrode de masse est ensuite soudée et les culots sont passés à la taraudeuse pour le filetage. Ils subissent ensuite une finition qui peut être le polissage, le cadmiage ou le zincage. afin d'obtenir une protection ultérieure contre la rouille pendant le stockage et l'utilisation.

Le degré thermique de la bougie

Le degré thermique d'une bougie caractérise sa capacité de transmettre la chaleur depuis le bec de l'isolant jusqu'au système de refroidissement. La quantité de chaleur transmise dépend principalement de la distance que doit parcourir la chaleur pour rejoindre la culasse du moteur et, par conséquent, le système de refroidissement.

On appelle bougie froide, une bougie qui, par rapport aux autres. possède un bec d'isolant relativement court et transmet très rapidement la cha- leur au systéme de refroidissement du moteur.
Ce type de bougie est employé pour éviter la surchauffe des moteurs poussés. La bougie chaude, au contraire, possède un bec d'isolant beaucoup plus long qui transmet la chaleur à l'extérieur beaucoup plus lentement.

Elle atteint ainsi une température plus élevée et. par conséquent, brûle mieux les dépôts de combustion qui pourraient autrement encrasser la bougie lors d'un fonctionnement prolongé au ralenti.

Chaque fabricant de bougies propose sur le marché une gamme de bougies de divers degrés thermiques susceptibles de répondre aux conditions de fonctionnement des moteurs.

Pendant de nombreuses années. pour déterminer le degré thermique d'une bougie, on mesurait le temps nécessaire à une bougie montée sur un moteur déterminé pour atteindre la température de préallumage (allumage de la charge de carburant avant l'allumage normal par étincelle).

Actuellement, le degré thermique d'une bougie. ou plus exactement son point de préallumage, est déterminé par un procédé établi par la S-A-E- (Society of Automotive Engineers).
Un moteur spécial monocylindre à quatre temps de 288.6 cm3 de cylindrée, avec avance et rapport de compression constants, est mis en marche à 2 700 tr/mn. Le degré thermique est déterminé par la pression moyenne relevée au point au-dessous duquel la bougie atteint le préallumage.

Le choix de la bougie par rapport au type de carburant employé

Les données sur l'application des bougies fournies par les fabricants se référent généralement aux moteurs marchant à l'essence. Toutefois, de nombreux moteurs peuvent être adaptés ou modifiés pour fonctionner au kérosène, au gaz de pétrole liquéfié, au gaz naturel (méthane) ou avec une combinaison de ces carburants.

La modification consiste souvent à changer seulement le carburant ou à introduire des appareillages spéciaux destinés. dans le cas de gaz comprimés, à assurer la fonction de réducteurs de pression.

En tout cas, il est nécessaire de faire varier le degré thermique de la bougie et la distance entre les électrodes. On peut consulter les constructeurs pour des informations sur la conversion des moteurs. mais la relation entre les différents types de carburant peut, en général, être schématisée.