Rendement moteur. CHAPITRE 2 Vérification et entretien de systèmes d allumage 37. CHAPITRE 1 Systèmes d allumage 1

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1 Rendement moteur CHAPITRE 1 Systèmes d allumage 1 Fonctions du système d allumage 1 Calage à l allumage 2 Régime du moteur 3 Charge du moteur 3 Ordre d allumage 3 Circuits de base 3 Fonctionnement du circuit primaire 4 Fonctionnement du circuit secondaire 4 Composants d allumage 7 Bobines d allumage 7 Bougies d allumage 9 Fils de bougie 12 Dispositifs de déclenchement et de commutation 13 Capteurs de position du moteur 13 Générateur d impulsions magnétiques 13 Capteurs de détection de métal 14 Capteur à effet Hall 15 Capteur photoélectrique 16 Avance du calage à l allumage 16 Fonctionnement d un système d allumage à distributeur 17 Distributeur 17 Circuit primaire 17 Types de systèmes d allumage à distributeur 17 Système d allumage à distributeur commandé par ordinateur 18 Fonctionnement d un système d allumage électronique 21 Systèmes à bobine à deux sorties ou à étincelles perdues 22 Système d allumage à une bobine par cylindre 25 Fonctionnement d un système d allumage électronique 27 Mots clés 33 Résumé 34 Testez vos connaissances 34 CHAPITRE 2 Vérification et entretien de systèmes d allumage 37 Combustion 37 Nettoyage des dépots de carbone 39 Vérification générale d un système d allumage 39 Inspection visuelle de systèmes d allumage 39 Circuit primaire 40 Circuits de masse 41 Interférences électromagnétiques 41 Capteurs 42 Modules de commande 42 Circuit secondaire 42 Rotor et chapeau de distributeur 43 Diagnostic d un moteur qui ne démarre pas 45 Diagnostic d un moteur à système d allumage électronique qui ne démarre pas 46 Vérifications générales 46 Diagnostic à l aide d un analyseur de rendement moteur 47 Vérifications à l aide d un oscilloscope 48 Échelles 49 Phases du patron 50 Modes d affichage des patrons 50 Interprétation des patrons individuels de tension des cylindres 51 Vérification de la durée des étincelles 53 Tension d amorçage des bougies d allumage 53 Bougies d allumage sous charge 53 État de la bobine d allumage 53 Vérifications du circuit primaire 53 Essais sous contrainte de composants 55 Vérifications avec un appareil graphique 56 Effets d un mauvais calage à l allumage 57 Réglage du calage à l allumage 57 Capteurs de position du vilebrequin et de l arbre à cames 59 Systèmes d allumage par distributeur et systèmes d allumage électroniques 59 Systèmes d allumage par distributeur 59

2 VI 60 Systèmes d allumage à bobines sur bougies 60 Composants du circuit primaire 61 Commutateur d allumage 61 Résistance du primaire 62 Résistance de la bobine d allumage 62 Bobine de déclenchement 63 Capteurs à effet Hall 65 Utilisation d une sonde logique 65 Utilisation d un oscilloscope 66 Utilisation d équipements spéciaux 67 Entretien d un distributeur 68 Vérification des coussinets d un distributeur 68 Inspection d un distributeur 68 Réinstallation et ajustement d un distributeur 68 Composants du circuit secondaire 69 Bougies d allumage 72 Inspection des bougies d allumage 73 Ajustement de l écartement des électrodes de bougies d allumage 75 Fils et câbles du circuit secondaire 76 Remplacement des câbles de bougies 76 Entretien de systèmes d allumage électroniques spécifiques 77 Chrysler 77 Ford 77 General Motors 78 Mitsubishi 78 Nissan 80 Toyota 80 Mots clés 82 Résumé 82 Testez vos connaissances 83 CHAPITRE 3 Carburants et autres sources d énergie 85 Mélanges air/carburant 85 Essence 86 Caractéristiques de rendement d un carburant 87 Indice d octane 87 Volatilité 88 Teneur en soufre 89 Capacité à ne pas produire de dépôts 89 Additifs pour carburants 89 Additifs antigivre 89 Inhibiteurs de catalyse métallique et protecteurs antirouille 89 Inhibiteurs de gomme et antioxydants 90 Détergents 90 Oxyde nitreux 90 Agents oxygénants 90 Éthanol 90 Méthanol 90 Éther méthyl-tertiobutylique (MTBE) 91 Hydrocarbures aromatiques 91 Essence reformulée 91 Vérification de la qualité d un carburant 92 Test de pression de vapeur de Reid (test RVP) 92 Test de la teneur en alcool d un échantillon de carburant 92 Carburants de remplacement 93 Carburant diesel 93 Gaz de pétrole liquéfiés 95 Carburants de série P 95 Gaz naturel comprimé 96 Carburants renouvelables 97 Éthanol 97 Véhicules électriques 98 Véhicules hybrides 99 Véhicule hybride série 99 Véhicule hybride parallèle 99 Véhicules à pile à combustible 102 Piles à combustible 102 Reformeurs 104 Mots clés 106 Résumé 106 Testez vos connaissances 107 CHAPITRE 4 Systèmes d alimentation en carburant 109 Vérification sommaire d un système d alimentation en carburant 109 Évacuation de la pression présente dans un système d alimentation en carburant 110 Réservoirs de carburant 111 Inspection 113 Vidange d un réservoir de carburant 113 Entretien d un réservoir de carburant 113 Raccords et canalisations de carburant 115 Raccords 117 Inspection 118 Remplacement d une canalisation de carburant 118

3 VII Filtres à carburant 119 Remplacement de filtres à carburant 120 Pompes à carburant 120 Circuits de pompes à carburant 123 Dépannage 125 Vérification de la cause d un moteur qui ne démarre pas 128 Remplacement d une pompe à carburant 129 Mots clés 131 Résumé 131 Testez vos connaissances 132 CHAPITRE 5 Injection électronique 135 Types d injection de carburant 135 Principes de l injection électronique 136 Module de commande du groupe motopropulseur 137 Fonctionnement du système 137 Injecteurs de carburant 137 Commande de ralenti 138 Injection dans le corps de papillon (CFI ou TBI) 140 Avantages de l injection dans le corps de papillon 141 Injecteurs de carburant 141 Construction interne et fonctionnement d un corps de papillon 141 Connexions électriques et construction interne des injecteurs 142 Enrichissement du rapport air/carburant 142 Injection multipoint (MPI) 143 Déclenchement des injecteurs 144 Composants d un système d injection multipoint 145 Injecteur de démarrage froid 146 Régulateurs de pression 146 Système d injection séquentielle (SFI) 147 Système d injection séquentielle type sur un véhicule américain 147 Régulateurs de pression de systèmes sans canalisation de retour 147 Système d injection séquentielle type sur un véhicule importé 148 Système d injection centrale (CMFI) 148 Régulateur de pression 149 Construction interne et fonctionnement d un injecteur central 149 Gicleurs (Poppets) 150 Systèmes d injection directe (GDI) 150 Capteurs d entrée 152 Débitmètres d air 152 Sonde de température d air d admission (IAT) 153 Débitmètre d air massique (MAF) 153 Capteur de pression absolue de la tubulure d admission (MAP) 154 Sondes d oxygène (O2S) 154 Autres capteurs de systèmes d injection électronique 155 Mots clés 161 Résumé 161 Testez vos connaissances 161 CHAPITRE 6 Vérification et entretien de systèmes d injection 163 Vérifications préliminaires 164 Vérification des composants d un système d injection électronique 165 Précautions d entretien 165 Tests de base sur un système d injection électronique 165 Vérification d une sonde d oxygène 165 Contrôle du carburant adaptatif OBD-II 168 Vérification du système d induction d air 169 Débitmètres d air 169 Corps de papillon 171 Vérification d un système d alimentation en carburant 172 Vérification des injecteurs 173 Entretien d injecteurs 179 Nettoyage d injecteurs 179 Entretien du rail de carburant, des injecteurs et du régulateur de pression 181 Remplacement d injecteurs 181 Retrait du rail de carburant, des injecteurs et du régulateur de pression 184 Retrait et vérification d un injecteur de démarrage à froid 185 Vérification du ralenti 185 Vérification d un interrupteur de ralenti 185 Vérification avec un scanneur 185 Vérification de la thermovalve régulatrice et du moteur de commande de ralenti 187 Vérification et installation d un moteur de commande de ralenti 188 Vérification d une thermovalve régulatrice de l air de ralenti rapide 188 Vérification d une valve d air de démarrage 188 Mots clés 189 Résumé 190 Testez vos connaissances 191

4 VIII CHAPITRE 7 Systèmes d admission et d échappement 193 Système d admission 193 Conduits d admission d air 193 Filtre à air 195 Tubulures d admission 196 Circuit de dépression 198 Composants du système d échappement 201 Tubulures d échappement 202 Tuyau d échappement avant et joint de collecteur d échappement 203 Convertisseurs catalytiques 203 Silencieux 206 Résonateur 206 Tuyau d échappement arrière 206 Écrans thermiques 206 Brides, fixations et supports 207 Entretien d un système d échappement 208 Inspection d un système d échappement 208 Remplacement de composants sur un système d échappement 209 Turbocompresseurs et compresseurs volumétriques 211 Fonctionnement d un turbocompresseur 211 Compresseurs volumétriques 215 Mots clés 218 Résumé 218 Testez vos connaissances 219 CHAPITRE 8 Systèmes antipollution 221 Historique législative 222 Développement de composants antipollution 223 Polluants 224 Hydrocarbures (HC) 224 Monoxyde de carbone (CO) 224 Oxydes d azote (NO x ) 224 Oxygène (O 2 ) 225 Dioxyde de carbone (CO 2 ) 225 Systèmes de recyclage des vapeurs de carburant (EVAP) 226 Systèmes de recyclage des vapeurs de carburant OBD-II 228 Systèmes antipollution en précombustion 228 Innovations dans la conception des moteurs 228 Systèmes de recyclage des gaz de carter (PCV) 229 Systèmes de commande de l avance à l allumage 231 Systèmes de recirculation des gaz d échappement (EGR) 232 Systèmes de réglage de la température de la tubulure d admission 237 Systèmes de commande de postcombustion 238 Convertisseurs catalytiques 238 Systèmes d injection d air 240 Mots clés 242 Résumé 243 Testez vos connaissances 243 CHAPITRE 9 Vérification et entretien de systèmes antipollution 245 Vérification des émissions polluantes 245 Analyseur d échappement 245 Diagnostic d un moteur 247 Test I/M Autres tests d émissions polluantes 251 Vérification et entretien de systèmes de recyclage des gaz de carter 252 Vérification du fonctionnement d un système de recyclage des gaz de carter 253 recirculation des gaz d échappement 254 Dépannage de systèmes de recirculation des gaz d échappement 254 Vérification de l efficacité d une soupape de recirculation des gaz d échappement 259 Dispositifs de commande de la recirculation des gaz d échappement 259 commande de l avance à l allumage 260 Vérification d un capteur de détonation et d un module de capteur de détonation 260 réglage de la température de la tubulure d admission 262 Vérification d un convertisseur catalytique 262 Vérification et entretien de systèmes d injection d air 264 Vérification d une soupape antiretour 264 Vérification et entretien d un système d injection d air secondaire 265 Vérification des composants d un système d injection d air secondaire 265 Vérification du rendement d un système d injection d air secondaire 267

5 IX recyclage de vapeurs de carburant 267 Vérification des composants d un système de recyclage de vapeurs de carburant 268 Mots clés 269 Résumé 269 Testez vos connaissances 270 CHAPITRE 10 Systèmes de diagnostic embarqué 273 Fonctions du système 273 Composants du système 275 Stratégie adaptative 276 Capteurs primaires 276 Capteur de mise en marche du climatiseur 276 Contacteur de feu d arrêt (BOO) 276 Capteur de pression atmosphérique (BARO) 276 Sonde de température du liquide de refroidissement (CTS) 276 Capteurs de position du moteur (CID) 277 Interrupteur de diagnostic de recirculation des gaz d'échappement 277 Capteur de position de la soupape de recirculation des gaz d'échappement 278 Capteur de régime du moteur (speed sensor) 278 Capteur de recirculation des gaz d échappement (EGR Sensor) 278 Module de pare-brise chauffant 278 Interrupteur de prise directe (lock-up switch) 278 Sonde de température d air d admission (IAT) 278 Capteur de détonation (knock sensor) 278 Capteur de pression absolue de la tubulure d admission (MAP) 279 Débitmètre d air massique (MAF) 279 Contacteur de position de point mort (PN Switch) 280 Sondes d oxygène (O 2 ) 280 Manocontacteur de direction assistée (PSPS) 281 Tension d alimentation du système (B+) 281 Capteur de position du papillon des gaz (TPS) 281 Capteur de dépression 282 Capteur de vitesse du véhicule (VSS) 282 Actionneurs et sorties d un ordinateur 282 Commande électronique des gaz 283 Fonctionnement du système 284 Diagnostics 284 Mode en boucle fermée 284 Mode en boucle ouverte 284 Mode de dépannage ou de secours (Limp-in, Fail-safe Back-up) 285 Systèmes de commande de l avance à l allumage 285 Systèmes de commande du carburant 285 Systèmes de commande antipollution 285 Désactivation des cylindres 285 Commande de fonctions non reliées au moteur 286 Logique d un ordinateur 286 Standards OBD-II 286 Implantation du système OBD-II 287 Systèmes OBD-III 288 Fonctions de surveillance (Monitors) 289 Surveillance de l efficacité du convertisseur catalytique 289 Surveillance des ratés d allumage (misfire) 290 Surveillance du système d alimentation en carburant 291 Surveillance des sondes d oxygène préchauffées 292 Surveillance du système de recirculation des gaz d échappement (EGR) 292 Surveillance du système de recyclage des vapeurs de carburant (EVAP) 293 Surveillance du système d injection d air secondaire 294 Surveillance continue de composants critiques 296 Diagnostics OBD-II 296 Mode d état de marche du système 296 Cycle de conduite (trip) OBD-II 296 Connecteur de l appareil de diagnostic 297 Fonctionnement d un témoin d anomalie 298 Liaisons de données 299 Modes de test 300 Enregistrement de paramètres (snapshot) 301 Termes OBD-II 301 Mots clés 302 Résumé 302 Testez vos connaissances 303

6 X CHAPITRE 11 Vérification et entretien de systèmes de diagnostic embarqué 305 Précautions à suivre pour ne pas endommager des composants électroniques 305 Diagnostic de base de systèmes de commande de moteur électroniques 306 Diagnostic logique 306 Identification de problèmes sur des systèmes de commande de moteur électroniques 306 Informatons de bulletins d entretien et de service 307 Systèmes à diagnostic automatique 308 Inspection visuelle 308 Génération de codes d anomalies 308 Utilisation d un analyseur-contrôleur 309 Récupération de codes d anomalies 311 Véhicules General Motors 311 Véhicules Ford 312 Véhicules Chrysler 314 Véhicules Toyota 314 Véhicules Nissan 315 Ordinateurs de systèmes OBD-II 315 Vérification et entretien de systèmes OBD-II 317 Inspection visuelle 318 Vérification avec un analyseur-contrôleur (scanneur) 318 Terminologie OBD-II 320 Témoin d anomalie (MIL) 321 Enregistrements de données 322 Codes d anomalies 323 Résultats de fonctions de surveillance OBD-II 324 Causes possibles de défaillances lors de tests de diagnostic OBD-II 324 Défaillances intermittentes 325 Réparation d un système 327 Vérification des fils d alimentation et de masse d un ordinateur de véhicule 327 Vérification de capteurs 330 Interrupteurs 331 Capteurs à résistance variable 332 Sondes de température du liquide de refroidissement 332 Sonde de température d air d admission 333 Capteurs de position de papillon 333 Capteurs de position de la soupape de recirculation des gaz d échappement 335 Capteurs générant des signaux 335 Sondes d oxygène 335 Capteurs à effet Hall 340 Générateurs d impulsions magnétiques 340 Capteurs de vitesse de véhicule 341 Capteurs de détonation 342 Capteurs de pression absolue de la tubulure d admission 342 Débitmètres d air massiques 346 Vérifications d actionneurs 348 Vérification d actionneurs avec un oscilloscope 348 Mots clés 350 Résumé 350 Testez vos connaissances 352 ANNEXE A Notions théoriques et mathématiques A-1 Matière A-1 Atomes et molécules A-1 États d une matière A-2 Énergie A-3 Énergie cinétique et énergie potentielle A-3 Conversion d énergie A-3 Masse et poids A-4 Taille A-4 Volume A-4 Rapports et taux A-5 Proportions A-6 Force A-6 Forces appliquées à une automobile A-7 Forces sur les pneus et les roues A-7 Force centrifuge et force centripète A-7 Équilibrage des roues et des pneus A-7 Pression A-8 Temps A-8 Mouvement A-9 Vitesse A-9 Lois du mouvement de Newton A-9 Friction A-9 Résistance de l air A-10 Travail A-11 Machines simples A-12 Couple A-14 Puissance A-15 Cheval-vapeur A-15 Ondes et oscillations A-15 Vibrations A-16 Son A-17 Bruit A-18

7 XI Lumière A-19 Cellules photoélectriques A-19 Liquides A-19 Lois de l hydraulique A-19 Avantage mécanique de systèmes hydrauliques A-20 Gaz A-21 Comportement des gaz A-21 Pression d air A-22 Chaleur A-23 Transfert de chaleur A-23 Effets d un changement de température A-24 Contrôle de la chaleur A-25 Propriétés chimiques A-25 Densité A-25 Réactions chimiques A-25 Catalyseurs et inhibiteurs A-26 Acides et bases A-26 Réduction et oxydation A-26 Métallurgie A-27 Solides sous tension A-28 Électrochimie A-28 Électricité et électromagnétisme A-29 Électricité A-29 Aimants A-29 Électromagnétisme A-30 Production d électricité A-30 Ondes radioélectriques A-30 Résumé A-31 SÉQUENCES PHOTOS SP 1 Installation d un distributeur et réglage du calage à l allumage 70 SP 2 Retrait d un filtre à carburant sur un véhicule à injection électronique 121 SP 3 Vérification de la pression du carburant sur un système à injection électronique 126 SP 4 Test d équilibrage sur des injecteurs 176 SP 5 Retrait et remplacement d un injecteur sur un système à injection multipoint 182 SP 6 Vérification d un moteur de commande de ralenti à l aide d un scanneur 186 SP 7 Vérification d une soupape de recirculation des gaz d échappement à contre-pression positive 258 SP 8 Vérification d un solénoïde de régulateur de dépression de recirculation des gaz d échappement 261 SP 9 Diagnostic avec un analyseur-contrôleur 310 SP 10 Vérification avec contact mis et moteur arrêté, puis avec contact mis et moteur en marche 313 SP 11 Vérification d une sonde d oxygène 336 SP 12 Vérification d un capteur de pression absolue de la tubulure d admission sur un véhicule Ford 345