2016 Tests de bobines d'allumage 6v

1.  INTRODUCTION

Cet article a pour objectif le test de 8 bobines d'allumage 6v issues du monde moto ou du monde automobile.

A l'issu de tous ces tests, on devrait donc pouvoir choisir plusieurs bobines d'allumage suivant que l'on privilégie, la facilité de montage, , le coût ou bien les performances électriques pour équiper sa mz de type ES ETS ou TS (125 ou 250)  avec rupteur.

Ces bobines sont toutes spécifiques au montage classique rupteur/condensateur/bobine avec moins de la batterie relié à la masse mécanique.

Les références de ces 8 bobines sont listées ci-dessous :

 MZ/LUCAS standard  6v bobine à bain d'huile
 09-205 6v standard OEM bobine à bain d'huile
 BOSCH Bleue 0 221 119 027 bobine à bain d'huile
 BERU ZS106 bobine à bain d'huile
 VALEO compétition  245003   bobine sèche    
 VALEO 245025 + 1 ohm bobine à bain d'huile
 VALEO 245042 + 1ohm bobine sèche  
 VALEO 245064  + 1 ohm bobine sèche

Les deux premières bobines sont des bobines spécifiquement dédiées à un fonctionnement sous 6v de tension de batteries. On y trouve la bobine usuellement montée sur nos motos estampillée MZ et identique à la LUCAS HT15.

Les bobines BOSCH bleue, BERU ZS106 et VALEO 245003 sont des bobines dédiées à un fonctionnement sous 12v, mais les essais réalisés pour cette gamme de tension ont démontré qu’il était intéressant de voir ce que cela donne pour une tension de 6v.

Les trois dernières bobines comportent  une résistance de 1 ohm placée en série ce qui les rend compatible d’un fonctionnement à 6 volts et permet d’obtenir une résistance primaire totale proche de 2 ohms (impédance de la bobine MZ).

On trouve sur le marché,  deux grandes familles de bobines :

o les bobines classiques à bain d'huile : ce sont les bobines de forme cylindrique utilisées sur tous les anciens véhicules équipés de rupteur.
o les bobines sèches plus contemporaines et nettement plus fiables : ce sont des bobines de forme cubique qui équipent tous les véhicules récents.

Et voici une photo de toutes ces bobines :



Les bobines sèches sont les bobines présentées au premier plan de la photographie (bobine de forme cubique)

Merci à Didier pour le prêt de deux de ses bobines (MZ 6V et 09-205 standard 6v)

2.  CE QU’ON ATTEND D’UNE BONNE BOBINE D’ALLUMAGE

Pour pouvoir comparer les huit bobines, j’ai trouvé neuf critères fondamentaux :
• Critère « coût »: Bien entendu, le critère coût est un critère essentiel. Vérifier qu’une bobine chère amène de réels plus, est primordial.
• Critère « Résistance au primaire et énergie »: Cette valeur est fondamentale : trop basse elle entraine des échauffements non désirés, trop importante, l’étincelle serait de mauvaise qualité. L’énergie transmise par la bobine à chaque étincelle est également un facteur déterminant.
• Critère « Tension rupteur » : Un critère essentiel à la survie du condensateur de notre rupteur  ou à l’espérance de vie de notre allumage transistorisé.
• Critère « Limite tension basse batterie » : Il s’agit de vérifier le bon fonctionnement de notre bobine, lorsque la tension de batterie est faiblarde.
• Critère « Limite RPM MAXI »: Il s’agit de vérifier que la bobine fonctionne convenablement lorsqu’on est à vitesse moteur maximum.
• Critère « Puissance consommée par l’allumage » : Suivant les bobines utilisées la puissance consommée par tous l’allumage peut être différente, il convient de vérifier que cela est compatible de notre MZ équipée de sa dynamo (60w maximum).
• Critère « Montabilité » : Même si on a trouvé une très bonne bobine, il faut quand même réussir à la monter sur nos motos..
• Critère « Connexions THT et primaire » : Est-il facile de connecter sa bobine et ses liaisons seront-elles fiables dans le temps ?
• Critère « Fiabilité » : Un critère fondamental, il faut que cela dure dans le temps, sinon !!

3. PRESENTATION DU BANC DE MESURES

Le banc de mesures a été réalisé de façon à pouvoir tester facilement les bobines sélectionnées.
Présentation du banc



Ce banc est constitué :
• De deux alimentations (une pour la bobine (fils rouge) et une pour le simulateur de rupteur (absent sur la photographie),
• D’un générateur de fréquence qui fixe les RPM et le DWELL (absent sur la photographie),
• D’un support permettant de garantir une bonne continuité de masse entre la bougie, la bobine et les alimentations,
• De deux bougies écartées de 3.5mm (équivalent à 0.6mm sous un taux de compression de 9) : ce qui signifie que pour produire une étincelle, il faut une THT de 11000 volts,
• De plusieurs équerres pour fixer les bobines,
• D’une boite raccord qui permet de relier facilement les cordons,
• D’un simulateur de rupteur (220nf) : il s’agit d’un allumage transistorisé, piloté par le générateur de fréquence.
Lorsque tout ce passe bien, on observe cela :

4.  ESSAIS REALISES


4.1. CRITERE  N°1 : ETUDE DE COUT
Vous trouverez ci-dessous un tableau comparatif des coûts des 8 bobines qui seront testées dans cet article.




• Indéniablement la bobine MZ 6V et la bobine OEM 09-205 standard sont  les moins chère. (environ 18€).
• Cela dit pour quelques Euros supplémentaires (environ 30€), la BOSCH BLEUE ainsi que les VALEO 245025 245042 245064 pourrait s’avérer être une bonne affaire en matière de fiabilité notamment
• Dans la gamme nettement au-dessus (40€ - 60€)  on trouve la  BERU ZS106 ainsi que  la  VALEO COMPETITION 245003

Bref, cette étude de prix démontre une grande disparité de coût, il convient donc de vérifier que les performances électriques sont bien au rendez-vous.

4.2. CRITERE N°2 : RESISTANCE PRIMAIRE/SECONDAIRE ET ENERGIE

Avec un pont RLC et avec le banc de test, j’ai realisé la mesure de l’impédance primaire de chaque bobine et calculé quelques éléments essentiels :




Quatre bobines présentent une impédance primaire proche de 0.8 ohm, il est donc nécessaire, si on veut éviter de détruire par échauffement son rupteur ou son allumage transistorisé de placer une résistance de 1 ohm en série avec le primaire. De cette manière on approche des 2 ohms de la bobine d’origine.

Trois bobines présentent une impédance primaire de 3 ohms (BOSCH bleue, BERU ZS106 et VALEO 245003), si leurs performances électriques sont au moins identiques à celle de la mz, cela s’avéra une bonne affaire puisque la consommation totale de l’allumage sera réduite de 40% (voir colonne Puissance totale allumage en fonctionnement).

En respectant l’impédance minimum (environ 2 ohms), on obtient pour les huit bobines une énergie transmise à la bougie comprise entre 18 milli joules et 29 milli joules.

La résistance de 1 ohm mise en série avec quatre des huit bobines devra pouvoir supporter en permanence 8 watts (cas où la moto est allumée mais non démarrée)

4.3. CRITERE N°3 : MESURES DE LA TENSION AUX BORNES DU RUPTEUR

Voilà une mesure qui parait inutile et pourtant, elle est d’une importance capitale.
Durant la phase de génération de l’étincelle, le transistor de l’assistance à l’allumage ou le couple  condensateur- rupteur vont voir à leurs bornes une tension image de la THT (la valeur de la THT divisée par le rapport de transformation de la bobine pour être plus exact).



Si cette tension est trop importante (supérieure à 300 volts)  et bien la fiabilité du condensateur ou de l’allumage transistorisé va en prendre un sérieux coup.
En utilisant le banc équipé d’une bougie écartée de 3.5mm, avec un RPM de 1200, une tension de 12 volts  et un DWELL de 50%, on relève donc à l’aide de l’oscilloscope cette amplitude de tension.



Les 300 volts maximum tolérés son nettement respectés.

4.4. CRITERE  N°4 : LIMITE DE FONCTIONNEMENT EN TENSION BASSE

En voilà  un essai fort intéressant.
En utilisant le banc équipé d’une bougie écartée de 3.5mm, avec un RPM de 4000 et un DWELL de 50%, on baisse doucement la tension fournie à la bobine jusqu’à observer des loupés et on relève cette tension limite.
Et voici le comparatif



Le seuil à ne pas dépasser est de 4 volts ce qui laisse une marge suffisante en cas de batterie faiblarde.
Cette limite élimine du comparatif les trois bobines dédiées aux véhicules équipés de batteries 12v (BOSCH bleue, BERU ZS106 et VALEO 245003)

Il reste donc, à l’issu de ce comparatif 5 bobines

 MZ/LUCAS standard  6v bobine à bain d'huile
 09-2015 6v standard OEM + 1 ohm bobine à bain d'huile
 VALEO 245025 + 1 ohms bobine à bain d'huile
 VALEO 245042 + 1  ohms bobine sèche  
 VALEO 245064  + 1  ohms bobine sèche

4.5. CRITERE  N°5 : LIMITE DE FONCTIONNEMENT EN RPM MAXI

En utilisant le banc équipé d’une bougie écartée de 3.5mm, avec un DWELL de 50% et une tension de batterie de 6 volts, on augmente doucement le RPM jusqu’à observer des loupés et on relève cette valeur  limite.
Et voici le comparatif



Les cinq bobines sont tout à faire conformes à un fonctionnement pour un moteur monocylindre (cas de nos MZ) qui tourne au grand maximum à 7000RPM

4.6. CRITERE  N°6 : COURANT DANS LA BOBINE ET PUISSANCE CONSOMMEE PAR L’ALLUMAGE

En utilisant le banc équipé d’une bougie écartée de 3.5mm, avec un RPM de 1200, une tension de 6 volts  et un DWELL de 50%, on relève le courant maximum circulant dans chaque bobine :



Les consommations des cinq bobines sont pratiquement identiques et comprises entre 2.7A et 3A
De ces amplitudes courant, on en déduit très facilement la puissance qui est consommée par tout l’allumage (bobine + faisceau + bougie + condensateur)



La bobine MZ est celle qui entraine la plus faible consommation (8 watts), mais le Watt supplémentaire des quatre autres bobines est loin d’être une catastrophe, même si la dynamo d'une mz est limitée à 60 watts.

4.7. CRITERE N°7 : MONTAGE DE LA BOBINE SUR NOS MZ

Le sujet est difficile, car peu de solutions sont idéales, y compris celle d’origine qui bien que très fiable quand cela fonctionne montre ces limites lorsqu’on veut changer sa bobine.
D’autre part, comme les quatre autres bobines sont nettement plus volumineuses, la place d’origine est à oublier.

Montage N°1 : près du cylindre fixée sur carter



• La bobine semble être au sec (protégée des intempérie par le réservoir et le cylindre), pensez néanmoins à assurer l’étanchéité du fil THT.
• La bobine est drainée thermiquement, d’une part par les carters et d’autre part par la ventilation extérieure, elle bénéficie donc de conditions thermiques idéales
• Le fil THT extrêmement court est naturellement blindé par le réservoir.
• Penser à éloigner au max la bobine du robinet et du carbu (donc se mettre plutôt coté droit (quand on est monté sur la moto).

Montage N°2 sous la selle :
Solution interdite




• le fil THT d’une longueur interminable passe sous la selle (vos parties intimes sont exposées à un champ électromagnétique énorme , impacts à long terme : inconnu, moi je n’oserai pas !!)
• La bobine est placée à un endroit fortement exposé aux intempéries

Montage N°3 :près du cylindre avec patte de fixation repiquée sur le silent bloque :
Solution à améliorer




• La bobine semble être au sec (protégée des intempérie par le réservoir et le cylindre), pensez néanmoins à assurer l’étanchéité du fil THT.
• La bobine est drainée thermiquement, d’une part par la patte de fixation et d’autre part par la ventilation extérieure, elle bénéficie donc de conditions thermiques idéales
• . Le fil THT extrêmement court est naturellement blindé par le réservoir.
• Penser à éloigner au max la bobine du robinet et du carbu (donc se mettre plutôt coté droit (quand on est monté sur la moto).
• Attention aux vibrations, elle doit bouger la mémère, à moins que la patte de fixation n’ai un deuxième point de fixation que l’on ne voit pas sur la photo.
• Personnelement, je tenterai de l’éloigner encore plus du carburateur.

Montage N°4 : Au dessus de la batterie
Solution possible



• La bobine est au sec, parfaitement protégée des intempérie.
• La bobine est un peu drainée thermiquement, il convient de la maintenir avec une patte métallique (pas de caoutchouc en contact avec la bobine.
• Le fil THT court est naturellement blindé par le réservoir, l’orientation de l’ensemble, bien qu’allongeant le fil THT est bien vu, car on est sûr que le carter droit ne va pas provoquer de court-circuit.

4.8. CRITERE  N°8 : CONNEXIONS

Pour la bobine MZ


Coté THT, tout le monde connait ce montage à l’aveugle en poussant le câble en le tournant un poil et en espérant que le contact est nickel (pensez à utiliser impérativement du câble classique, pas de graphite). Quant au côté étanche du montage, je n’ose pas en parler.





Coté primaire on est guère mieux gâté. Si on ne fait pas attention on peut facilement débrancher les fils émaillés enroulés sur les deux parties filetées des vis de M4 et planqués sous les languettes métalliques.



Bref je ne suis pas fan du tout.

Pour les quatre autres bobines

Coté THT  rien à dire. En traînant dans une casse on trouvera facilement et pour 1€ (c’est ce que j’ai payé) un fil THT équipé de l’embout qui va bien et avec un capuchon qui assure l’étanchéité et la tenue mécanique de l’ensemble.




Coté primaire c’est du solide, des tiges filetées de M5 assurent une tenue efficace des fils équipés de leur cosse.




Pour la VALEO 245 042, on pourra utiliser des cosses classiques.




En conclusion, il faut reconnaître que les connexions de ces quatre bobines sont de bien meilleure qualité que celles de notre MZ.

4.9. CRITERE N°9 FIABILITE

Pour ce qui de la fiabilité, voici mes conclusions issues de mes propres essais ou bien de ce que l’on peut trouver sur le Net.

 MZ standard 6v :
Même si elle n’est pas d’une fiabilité à toute épreuve, cette bobine suffit à sa tâche. Attention toutefois à bien soigner la connexion des fils ainsi que d'éviter de laisser la moto allumée non tournante (risque de casse de la bobine par échauffement excessif)

 09-205 6V standard OEM + 1 ohm :
Difficile d’emettre un avis sur une bobine sur laquelle il est impossible de connaitre le constructeur, cette bobine ne m’emballe pas des masses.


 VALEO 245025 + 1 ohm :
Fabriquée par notre leader Français de bobines d’allumage et utilisée sur de nombreux véhicules (Citroën – LADA – PEUGEOT – ROVER – TALBOT – TOYOTA – ALFA ROMEO - WW – JAGUAR - FORD), cette bobine est d’une fiabilité irréprochable.


 VALEO 245042 ET 245064 + 1 ohm :
Ces deux bobines sont de type sèche. Ce sont donc forcément celles qui obtiennent la meilleure note en termes de fiabilité. Toutes les bobines modernes sont dorénavant construites avec cette technologie qui assure le refroidissement de la bobine avec un isolant fiable dans le temps ce qui est loin d’être le cas avec les bobine à bain d’huile.

5.  COMPARATIF GENERAL (8 CRITERES), POUR NOS MZ ES ETS ET TS

Pour réaliser ce comparatif, j’ai réalisé un tableau qui permet de comparer les cinq bobines non éliminées par le critère limite de tension basse.
Pour chaque critère et pour chaque bobine, j’ai accordé une note comprise entre 0 et 3.
Cette note est bien entendu émise en fonction du besoin sur nos MZ (ES ETS TS)






Les 5 bobines arrivent dans un mouchoir de pôche, on peut cependant s’orienter vers :

• La bobine MZ 6V d’origine si on privilégie le coût et la montabilité (en gros si on n'a pas envie de s’em…..)
• La VALEO 245025 et la 09-205 OEM + 1 ohm  si on privilégie le côté esthétique (forme cylindrique) et la fiabilité des connexions
• Les bobines VALEO 245 042 et 245 064 + 1 ohm si on privilégie la performance et la fiabilité dans le temps (pour les gros rouleurs)

6.  MONTAGE ET CHOIX DE LA RESISTANCE DE 1 OHM

Ce chapitre est fondamental puisque quatre des bobines recommandées nécessite la mise en série d'une résistance de 1 ohm.

Il convient de signaler que la mise en place de cette résistance soulage considérablement la bobine puisqu'elle prend en charge (avec les fils de câblage) une bonne partie des échauffements.
Cela qui signifie de manière concrète que si vous choisissez une des quatre bobines différentes de la bobine MZ, celle-ci ne s'échauffera quasiment pas.

Pour dimensionner en puissance, cette résistance, il convient de calculer le courant maximum qui la traversera.

On commence donc par faire un bilan ohmique global en réalisant une estimation totale des résistances mises en  jeu :

• Résistance de la liaison fil +/batterie: 0.01 Ω
• Résistance du fil  +  batterie/fusible : 0.025 Ω
• Résistance du fusible dans le + batterie : 0.025 Ω
• Résistance du fil  fusible/contacteur : 0.1Ω
• Résistance du contacteur et des liaisons (cosses) : 0.07Ω
• Résistance du fil  contacteur/bobine : 0.1Ω
• Résistance réelle de la bobine en fonctionnement : 1.1 Ω
• Résistance de la résistance 1 ohm et de ses fils : 1.1 Ω
• Résistance rupteur : 0.05 Ω
• Résistance du fusible dans le - batterie : 0.02 Ω
• Résistance du fil  -  batterie/fusible : 0.02 Ω
• Résistance de la liaison fil -/batterie: 0.01 Ω

On arrive donc à une résistance totale de 2.65 Ω environ
Si la batterie est à sa tension maximum (7.5 volts), on obtient donc un courant maximum de :




Cette résistance de valeur 1 ohm doit pouvoir supporter de manière permanente un courant de 2.83 ampères : c’est le cas où :

 La clef autorise la mise sous tension de la bobine
 Le rupteur est fermé
 La moto n’est pas démarrée

C’est le cas typique entrainant un échauffement excessif de la bobine lorsque celle-ci intègre la totalité de la résistance série (cas de la bobine MZ).

La puissance dans la résistance de 1 ohms  pour ce cas extrême  est de



Il convient tout de même de signaler que cette puissance est divisée par deux lorsque nous roulons (hypothèse d’un DWELL de 50%).

Tout ceci nous amène à plusieurs choix possibles.

Solution 1 : Acheter une résistance de puissance 25W  et la fixer sur sa bobine ou sur le cadre



- Le corps en métal est parfaitement isolé des deux cosses sur lesquelles on viendra souder ses deux fils.
- Les deux fils soudés seront idéalement protégé par une gaine thermorétractable.
- La résistance sera câblée entre le rupteur et la bobine ou bien entre l’allumage transistorisé et la bobine (fil vert pour ceux qui connaissent mes boitiers)
- On devra impérativement fixer la résistance sur le chassis de sa moto pour assurer le drainage thermique.
C’est la solution la plus économique, mais il faut drainer thermiquement  la résistance, sans cela, son espérance de vie sera extrêmement réduite.


Solution N°2 : acheter une résistance balast spécifique aux bobines d’allumage



En trouver une de 1 ohm relève de l’exploit. N’en sélectionner pas une de 1.5 ohms ou de 1.8 ohms, cela ne conviendra pas.
Cela dit, si vous y parvenez, il conviendra, comme pour la solution 1 de la drainer thermiquement.

Solution N°3 : Opter pour la résistance que je fabrique

Vu que les solutions 1 et 2 ne m'enchantent guère (fixation sur le cadre + risque de court-circuit) , je me suis creusé le ciboulot pour trouver une solution plus pratique.

J’ai donc opté pour un ensemble de résistances soudées sur un circuit imprimé et moulées dans un boitier.
J’ai donc commencé par usiner des circuits imprimés double face pour réaliser de petites plaquettes avec un rainurage central des deux côtés :





De chaque coté  j‘ai soudé 5 résistances CMS de 10 ohms 2 watts 5%



Puis en ajoutant 4 entretoises, 4 vis et deux fils, j’obtiens une résistance proche de 1 ohm



La cigogne de Compolibat 2015 tenait à participer à la mesure !!!


Il ne reste plus qu’à mouler l’ensemble dans son boitier



Puis après avoir ajouté à nouveau de la résine, on referme l’ensemble pour obtenir notre ballast 1 ohm spécial Mziste


Longueur 80mm – largeur 40mm – hauteur 20mm – poids 80gr

Après avoir attendu, une bonne semaine pour être sûr que l’ensemble est bien sec, j’ai réalisé quelques essais électriques simples :
o Pour une puissance de 3 watts le boitier présente une température extérieure de 45°C
o Pour une puissance de 5 watts le boitier présente une température extérieure de 64°C
o Pour une puissance de 8 watts le boitier présente une température extérieure de 80°C

L’ensemble est donc parfaitement adapté à la puissance maximum calculée à l’arrêt de 8 watts et de 4 watts en fonctionnement.

Cette résistance présente trois avantages :
o Il n’est pas utile de la drainer thermiquement
o Elle isole parfaitement d’un point de vue électrique la résistance de tout autre point électrique
o Elle est facile à loger et à câbler

Et un inconvénient : elle n'est pas gratuite  (voir au chapitre "BOUTIQUE TROPHYSPORT"
Enfin j'ai essayer de faire au plus juste (faut bien acheter le boitier, les fils, les résistances et le circuit imprimé !!)

Et pour bientôt la résistance 1 Ohm 10W  2022

Quelques photos, je viens d'en réaliser une quinzaine