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1/44 Centre de Développement des Compétences Spécialité : Technicien Spécialisé

1/44 Centre de Développement des Compétences Spécialité : Technicien Spécialisé Diagnostic Et Electronique Embarquée Automobile. Niveau : Formation Qualifiante Secteur : Réparation des Engins à Moteur Etude et Diagnostic d'un moteur thermique Partie 1 : Moteur à essence Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence ROYAUME DU MAROC Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGÉNIERIE DE FORMATION 2/44 TECHNICIEN SPECIALISE DIAGNOSTIC ET ELECTRONIQUE EMBARQUEE Niveau : TECHNICIEN Secteur : Réparation des Engins à Moteur Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence Sommaire Page CARBURATION 1 CARBURATEUR 6 POMPE D`ALIMENTATION 8 INJECTION ESSENCE 12 INJECTION CENTRALISEE 15 SYSTEME L- JETRONIC 16 SYSTEME LH- JETRONIC 18 SYSTEME MOTRONIC 21 SYSTEME MOTRONIC ME 25 INJECTION DIRECTE MED 29 TRAVAUX PRATIQUES 34 1. LA CARBURATION 3/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence La combustion : La combustion est la transformation de l’énergie chimique contenue dans le carburant en énergie calorifique et mécanique. C’est une réaction entre un comburant et un carburant permettant de récupérer de l’énergie. Le comburant: Dans un moteur, le comburant utilisé est l’air ambiant. L’air est composé des gaz suivants :  l’azote pour 79 %,  l’oxygène pour 20 %,  le pourcentage restant est constitué de gaz rares. Le carburant: Le carburant est un mélange d’hydrocarbures (HC). Les hydrocarbures sont composés d’hydrogène et de carbone. La température d'auto inflammation: La température d'auto inflammation d'un carburant est la température à laquelle le mélange carburant - comburant s'enflamme de lui-même. Le délai d'auto inflammation: Le délai d'auto inflammation est le temps qui sépare le moment où la température d'auto inflammation est atteinte et le début de la combustion. Le cliquetis : Le cliquetis est l'explosion d'une partie de la masse de mélange, qui pendant la combustion, n'a pas encore était atteint par le front de flamme. Il résulte du cliquetis une augmentation très brutale de la pression et de la température locales suivie d'une onde de choc (vibrations) très importante. Le phénomène de détonation: Si on déclenche la combustion d’un mélange air + essence dans un système avec une pression trop élevée, il y aura une inflammation simultanée de toute la masse de mélange. On appelle ce phénomène la détonation. 4/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence Les origines de la détonation sont diverses, elle peut être due à:  une avance à l’allumage ou à injection trop importante ;  un rapport volumétrique trop élevée;  un carburant mal adapté (indice d’octane trop faible) ;  un déplacement du piston trop lent;  une température trop élevée (mauvais refroidissement) ;  une présence de points chauds (production de plusieurs fronts de flamme) ;  un mauvais brassage du mélange. Les conséquences sont les suivantes:  une perte de puissance;  un échauffement anormal du moteur;  la fusion des éléments en contact avec la flamme;  une fatigue des organes mécaniques. Le mélange air-essence Qualité du mélange : Un mélange carburé est constitué d’un carburant (essence) et d’un comburant (air) dont les qualités et les proportions doivent permettre une combustion la plus rapide et la plus complète possible. Pour être combustible, le mélange air-essence doit être :  gazeux,  homogène,  dosé. Mélange gazeux :  L’essence à l’état liquide brûle difficilement alors que les vapeurs d’essence brûlent  aisément. Il va donc falloir faire passer l’essence de l’état liquide à l’état gazeux en la pulvérisant. Mélange homogène : Chaque molécule de carburant, devant pour bruler, être entourée de molécules d´oxygène. Mélange dosé : La quantité de carburant par rapport à l´air doit être soigneusement proportionnelle. On distingue 2 dosages:  dosage stœchiométrique ou idéal 5/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence  dosage réel : moteur en fonctionnement Dosage du mélange (réel) = Masse carburant / Masse d´air Dosage stœchiométrique (ou idéal) = Masse carburant (théorique) / Masse air (théorique) La richesse est le rapport entre le dosage réel et le dosage idéal. Un mélange pauvre (R < 1) contient moins de carburant, un mélange riche (R > 1) davantage de carburant. Richesse = Dosage réel / Dosage stœchiométrique Le Lambda est le rapport entre le dosage idéal et le dosage réel. Un mélange pauvre (λ > 1) contient davantage d’air, un mélange riche (λ < 1) moins d’air. Lambda = Dosage stœchiométrique / Dosage réel = 1/R Equation chimique de la combustion – dosage idéal: Masse atomique de chaque corps  Carbone : 12  Hydrogène : 1  Oxygène : 16 C7 H16 = 7.12 + 16.1 = 100 g 11O2 = 11.32 = 352 g 100 g d’essence dans 352 g d’oxygène. L’air ambiant contient : 23% d’oxygène, les 352 g nécessaire sont obtenus dans : 352.100 / 23 = 1530 g d’air. Pour obtenir une combustion parfaite, il faut 15,3 g d’air pour bruler 1 g d’essence. Tableau comparatif des valeurs : Dosage réel 1/18 1/16.5 1/15 1/13.5 1/12 Richesse 0.8 0.9 1 1.1 1.2 Lambda 1.2 1.1 1 0.9 0.8 Proportions du mélange rapport air-essence : 6/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence 2. LE CARBURATEUR Le circuit d'alimentation-carburation par carburateur: Le circuit comprend : le réservoir: stockage du carburant (autonomie); la pompe à essence: Alimentation de la cuve du carburateur, le filtre à essence : Eliminer les impuretés contenues dans le carburant, le carburateur: préparation du mélange air/essence carburé. Filtre à air : emprisonner les particules poussiéreuses contenues dans l’air sans pour autant diminuer le débit d'air arrivant au moteur. 7/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence 1 Filtre 8 Floteur 2 Clapet d’aspiration 9 Pointeau 3 Clapet de refoulement 10 Gicleur 4 Membrane 11 Buse 5 Levier 12 Giclage 6 Excentrique (Arbre à cames) 13 Chambre de carburation 7 Cuve 14 Papillon des gaz R Remplissage 15 Filtre à air A Air E Mise à la pression atmosphérique a Ajutage d’automaticité i Injecteur pompe de reprise B Bilame K Buse d’air b Petite bilame L Levier de pompe C Came M Membrane de pompe de reprise F Flotteur u1 Orifice calibré Gg Gicleur principal u2 Orifice calibré g Gicleur de ralenti v Papillon des gaz H1 Siege de bille v1 Volet de départ H2 Siege de bille w Vis de richesse 8/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence Circuits d’un carburateur: Circuit principal : Le circuit principal assure un dosage économique de l'ordre 1/18 aux moyens régimes. Circuit de ralenti: Le circuit de ralenti débouche sous le papillon, le dosage est réalisé par un gicleur de ralenti pour l'essence et par l'entrebâillement du papillon pour l'air. Circuit de pompe de reprise: Une pompe de reprise compense, par injection d’une certaine quantité d'essence, l’appauvrissement du mélange lors d’une brusque ouverture du papillon des gaz. Circuit d'enrichissement de puissance: Ce système qui entre en action pour les grandes ouvertures de papillon permet d'avoir un dosage riche de 1/12 et donc un gain en puissance. Départ à froid : Le départ à froid nécessite un mélange riche ;  soit par diminution de l’air avec un Volet de départ ;  soit par ajout de l’essence avec un circuit de starter. 3. POMPE D’ALIMENTATION Rôle d’une pompe d`alimentation: Le rôle de la pompe à carburant est de fournir un débit de carburant sous pression aux injecteurs. La pompe est entraînée par un moteur électrique. Description d’une pompe à deux étages: 1 Côté aspiration 2 Etage pompe centrifuge 3 Etage principal pompe à rotor 4 Clapet de non-retour 5 Côté refoulement 6 Raccordement électrique 7 Induit du moteur électrique. 8 Soupape de sureté 9 Conduite de dégazage 9/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence Pompes volumétriques à rouleaux cylindriques (a) et à rotor (b). Pompes centrifuges à canal périphérique (a) et à canal latéral (b). Les systèmes modernes d´injection utilisent exclusivement des pompes à carburant entrainées électriquement qui à tension nominale délivrent entre 60 et 200 l/h. Une pression de 1 à 5,5 bar pour les systèmes d´injection indirecte. Une pression de 3 à 7 bar pour les systèmes d´injection directe. Une soupape de sécurité (8) s’ouvre lorsque la pression à l’intérieur de la pompe devient trop forte. A la sortie, un clapet anti-retour (4) maintient la pression d’essence dans le circuit afin d’éviter un désamorçage à l’arrêt du moteur. Emplacement: La pompe était fixée généralement sous le châssis du véhicule. Elle est maintenant de type immergée dans le réservoir et très souvent fixée sur le même support que la jauge. L’avantage de la pompe immergée est de diminuer le bruit dû à la rotation de l’élément de pompage. Les configurations de montage de la pompe à essence peuvent être : jauge avec pompe immergée, jauge avec pompe et régulateur immergées, jauge avec pompe, régulateur et filtre immergées. 10/44 Centre de Développement des Compétences Etude et Diagnostic d'un moteur essence Pompe immergée Pompe et uploads/Sante/ m03-diagnostic-et-reparation-d-x27-un-moteur-thermique-partie-1-moteur-a-essence.pdf