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‘’ INJECTION ELECTRONIQUE ‘’ Depuis que la voiture a adopté des motorisations d

‘’ INJECTION ELECTRONIQUE ‘’ Depuis que la voiture a adopté des motorisations diesel devenues au fil des années de plus en plus performantes son principe d'alimentation est resté du type injection indirecte. Ce n'est que récemment sous l'impulsion des marques allemandes que la technique de l'injection directe est apparue en automobile (car déjà bien présente dans le milieu du poids lourd). Elle est maintenant présente chez tous les constructeurs. Son principe de fonctionnement diffère de l'injection indirecte par l'injection de gazole directement dans le cylindre et non plus dans une chambre de turbulence aménagée dans la culasse juste avant le cylindre (injection indirecte). En fait cette "chambre" est moulée dans le piston. Cette technique a été adoptée car elle a plusieurs avantages:  Baisse de la consommation de carburant .  Meilleur rendement .  Réduction de la pollution *** Page N°1 *** Schéma de principe des éléments constituant l'application "Common Rail" sur le moteur 611de la Mercedes C 220 CDI : Les circuits de carburant :  A : basse pression.  C : Retour du carburant.  D : Haute pression.  F : Arrivé du carburant.  1: Réservoir.  2: Réchauffeur du carburant.  3: Filtre principal.  4: Pompe d'alimentation basse pression.  5: valve de coupure d'alimentation.  6: Pompe haute pression.  7: Régulateur de pression. 8:Capteur de pression.  9: Rampe commune ou rail de stockage du carburant sous haute pression.  10: Injecteur électromagnétique. 11: Refroidisseur du carburant. *** Page N°2 *** Mais depuis environ un an une nouvelle génération de systèmes d'injection directe d'origine BOSCH a vue le jour. C’est l'arrivée fulgurante de l'électronique sur nos bons «vieux»diesels. C'est vrai que depuis quelques années le diesel n'a pas bonne publicité entre le bruit qu'il émet et sa mauvaise réputation en terme de pollution. Alors pour résoudre ces problèmes les ingénieurs ont réussi à conserver les avantages de l'injection directe tout en réduisant fortement les inconvénients. Ils sont tous unanimes pour dire que la haute PRESSION est la solution d'avenir pour le diesel. En effet l'injection haute pression a l'avantage de réduire fortement le taux de pollution des moteurs diesel. C'est de la qu'est née l'injection directe haute pression appeler common-rail (nous verrons plus tard pourquoi). Mais le problème est de créer cette haute pression, car sur un moteur diesel injection indirecte le gazole est injecté entre 130 à 175 bars. Alors que sur le common-rail on atteint 1350 bars à 1700 bars, c'est dire 10 fois plus. Évidemment la pompe a injection mécanique classique que nous connaissons sur les diesels ne pourra pas fournir une telle pression, c'est donc tout naturellement qu'elle va être remplacée par une pompe à très haute pression. C'est bien là le plus grand changement visible, nos bonnes vielles pompes d’injection (en ligne ou rotative LUCAS ou BOSCH) vont tout bonnement disparaître. Ce gazole à haute pression qui en sortie de pompe pourra atteindre1350 bars à 1700 bars (selon modèle) sera ensuite stocké dans une rampe commune ou common-rail ou une sphère (Delphi). Dans son principe de fonctionnement le common-rail est semblable au système d'injection essence, c'est en réalité une injection électronique (dans le vrai sens du terme) diesel haute pression. Avant de détailler chaque élément nous allons parcourir le chemin pris par le gazole, du réservoir jusqu'au cylindre. A partir du réservoir le système se compose d'un réchauffeur de carburant, d'un filtre, d'une pompe d'alimentation, d'une valve de coupure, de la pompe haute pression, de la rampe commune comprenant un capteur de pression et une valve de régulation de pression (sur la rampe pour les anciens modèles) des canalisations vers les injecteurs, des injecteurs électromagnétiques et d'un refroidisseur de gazole vers le retour au réservoir. DETAILS DES ELEMENTS : LA POMPE HAUTE PRESSION *** Page N°3 *** 1. Canal de refoulement 2. Poussoir 3. excentrique 4. clapet d'entrée 5. clapet 6. aspiration 7. clapet 8. piston 9. ressort 10.clapet de sortie Fonctionnement de la pompe: (détail d'un des 3 pistons) a droite, la phase d'admission du carburant, a gauche, la phase de refoulement L pompe est spécifique au système et possède trois pistons radiaux décales de 120 degrés. Ils sont commandés par un excentrique via un pignon intermédiaire entraîné par la courroie de distribution. La pompe haute pression alimente la rampe commune, le débit est bien sur lié à la vitesse du moteur, toute la haute pression sera dirigée vers la rampe commune, elle sera ensuite régulée par un régulateur de pression intégré en bout de rampe (selon modèle). RAMPE COMMUNE: Il s'agit d'un tube de forte épaisseur pouvant résister à de très hautes pressions, portant à ses extrémités le capteur de pression et le régulateur de pression. Ce dernier reçoit et stocke le gazole haute pression en provenance de la pompe, il alimente en permanence les injecteurs toujours sous pression. Cette pression est régulée par le régulateur qui est commandé par le boîtier électronique selon une cartographie en mémoire. Une cartographie est un ensemble de données mis en mémoire dans le calculateur qui sert de référence a celui-ci pour commander le régulateur de façon optimal, c'est le "logiciel" du calculateur. *** Page N°4 *** CAPTEUR ET REGULATEUR DE PRESSION A l'aide d'une résistance variable, le capteur de pression mesure précisément la pression réelle dans la rampe et informe le calculateur. Celui-ci, en fonction de cette donnée et de nombreux autres (que nous verrons plus loin) commande le régulateur de pression. Le régulateur de pression est une valve électromagnétique. Il règle la pression dans la rampe en fonction du courant reçu venant du calculateur. L'intensité détermine la force de fermeture de la valve du régulateur de pression. L'excédent retourne au réservoir. *** Page N°5 *** INJECTEURS ELECTROMAGNETIQUES: Coupe d'un injecteur électromagnétique 1: connexion électrique. 2: joint torique. 3: noyau magnétique. 4: douille. 5:écrou de serrage de l'aimant. 6: bobine magnétique. 7: bague de réglage. 8:filtre crayon. 9: tubulure de pression. 10: rondelle d'étanchéité. 11: guide de bille. 12: bille de vanne. 13: bague d'étanchéité. 14: élément de vanne. 15: piston de vanne. 16: garniture de vanne. 17: corps d'injecteur. 18: pointeau d'injecteur. 19: injecteur. 20: écrou de serrage de l'injecteur. 21: goupille de serrage spirale. 22: pièce de pression. 23: ressort d'appui d'injecteur. 24: rondelle de compression. 25: bille. 26: axe d'induit. 27: bague de réglage. 28: rondelle d'induit. 29: vis de serrage de vanne. 30: ressort d'induit. 31: plateau d'induit. 32: rondelle de sécurité. 33: ressort de vanne. 34: tubulure d'évacuation. 35: rondelle de réglage. *** Page N°6 *** L’injecteur et sa fixation : 1: vis. 2: bride. 3: bille de contact. 4: couvre culasse. 5: culasse. 6: bague étanchéité. 7: injecteur. *** Page N°7 *** VUE DE L'INJECTEUR ET DE SON GUIDE VUE DE L'INJECTEUR EN TOTALITE AVEC SON RACCORD ET SA FICHE ELECTRIQUE *** Page N°8 *** LE CALCULATEUR La technologie common-rail apporte à la motorisation Diesel la maîtrise du temps d'injection. Le calculateur, en fonction des multiples informations envoyées par les différents capteurs (voir ci dessous) reçoit les signaux d'entrée et gére les sorties en fonction des critères de fonctionnement du moteur. Pour adapter la quantité de gazole, le calculateur agit soit sur la pression de carburant dans la rampe (valve du régulateur de pression) soit sur la durée d'activation des électrovannes des injecteurs, en synchronisant bien sur ces actions. La quantité injectée dépend de la commande des électrovannes, de la vitesse d'ouverture et de la fermeture de l'aiguille de l'injecteur, de la pression de carburant dans le rail, de la quantité passée par l'injecteur et de la levée de l'aiguille. Principales informations entrée et de sortie au calculateur: 1: module fusible et relais. 2: capteur de pression. 3: info régime. 4: capteur de pression sur rampe commune. 5: sonde température d'eau. 6: contacteur pédale de frein. 7: capteur de niveau d'huile. 8: capteur position vilebrequin. 9: débitmètre d'air massique a film chaud. 10: capteur position pédale d'accélérateur. 11: sonde température d'air. 12: préchauffage. 13: calculateur. 14 15 16 17 18 19 20 21: information concernant les signaux ABS, EGS, ANTIVOL, CLIM, ASR. Ces infos ne seront pas traitées dans cette page en raison de la non appartenance au système aborder. Les constructeurs regroupent de plus en plus les boîtiers en raison du gain de place, ainsi que les éventuels relations entre eux. En effet par exemple le système antipatinage aura besoin de certaines info envoyées par le calculateur qui gère le common- rail, ses liaisons sont réalisées par multiplexage ou CAN-BUS et seront traitées dans un autre dossier. *** Page N°9 *** Du coté de LUCAS Lucas présentait aussi son système common-rail. Lucas a été racheté par DELPHI qui est commercialise une injection haute pression, son principe est sensiblement identique mais la rampe est remplacée par une sphère. Il existe aussi un autre système : l'injecteur pompe. Ce système employé aujourd'hui que par le groupe Volkswagen est capable d'atteindre des pressions de 2050 bars. (Voir dossier injecteur pompe) Mais aussi : Injection « common rail » : la fin du uploads/Geographie/ injection-diesel-electronique.pdf