Injection essence. TABLE DES MATIERES

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1 Injection essence. TABLE DES MATIERES 1. INTRODUCTION PRÉAMBULE NOTIONS FONDAMENTALES LES ÉLÉMENTS CONSTITUTIFS D UNE COMBUSTION Le carburant Le comburant LE MÉLANGE AIR-ESSENCE QUALITÉ DU MÉLANGE Mélange gazeux Mélange dosé Mélange homogène LE PRINCIPE DE COMBUSTION DANS UN MOTEUR CARACTÉRISTIQUES COMBUSTION NORMALE LA COMBUSTION IDÉALE De type client De type législatif Conditions d'une combustion idéale CONSÉQUENCES MÉCANIQUES D'UNE COMBUSTION La puissance Le couple DÉFAUTS DE COMBUSTION Conséquence de ces défauts de combustion DIFFÉRENCE ENTRE LA COMBUSTION ET L EXPLOSION LA MISE AU POINT MOTEUR LE CIRCUIT D ESSENCE LE RÉSERVOIR LA POMPE À ESSENCE ÉLECTRIQUE Pompe à essence immergée Principe de fonctionnement de la pompe à essence extérieure LE FILTRE À CARBURANT LE RÉGULATEUR DE PRESSION D ESSENCE Le régulateur extérieur au réservoir (Rappel) Le régulateur intégré dans le réservoir L AMORTISSEUR DE PULSATION LES INJECTEURS ÉLECTROMAGNÉTIQUES PRÉCAUTIONS SUR LE CIRCUIT D'ALIMENTATION L ALLUMAGE RÔLE Production de l arc électrique LA BOUGIE Température du fonctionnement Gamme thermique des bougies LE MPA OU LES BOBINES D ALLUMAGE CARACTÉRISTIQUES DE LA HAUTE TENSION Signal du circuit secondaire Interprétation des signaux d allumage L'INJECTION ÉLECTRONIQUE D'ESSENCE Page 1 / 115

2 Injection essence PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE L INJECTION ÉLECTRONIQUE Généralités Réalisation Les différents systèmes d injection électronique Synoptique de l'injection essence Implantation des composants LES PARAMÈTRES FONDAMENTAUX Le capteur de vitesse et de position (capteur volant moteur) Le capteur de pression absolue (injection de type pression / vitesse) Le débitmètre massique à film chaud (injection de type débit / vitesse) LES PARAMÈTRES DE CORRECTION Le capteur de température d eau moteur Le capteur de température d air Les capteurs de commande d accélérateur Le capteur de cliquetis Tension batterie Information vitesse véhicule Information démarreur La sonde à oxygène (véhicules dépollués) Le capteur de repérage cylindre LES COMMANDES ET ACTIONNEURS Commande électrique de la pompe à essence et des injecteurs La régulation de ralenti LE CALCULATEUR ANALYSE DES GAZ BRÛLÉS PROVENANCES DES POLLUANTS PRIS EN COMPTE Les hydrocarbures (HC) Le monoxyde d azote (Nox) Le monoxyde de carbone (CO) Les autres polluants EVOLUTION DES ÉMISSIONS DE POLLUANTS EN FONCTION DE LA RICHESSE DE FONCTIONNEMENT MOTEUR Diagnostic Quelques exemples d'interprétation LA DÉPOLLUTION INTRODUCTION DÉFINITION HISTORIQUE DES NORMES DE DÉPOLLUTION LA RÉGULATION DE RICHESSE Introduction Schéma de principe En fonctionnement moteur, deux situations sont possibles LE POT CATALYTIQUE Fonctionnement du catalyseur RÉASPIRATION DES VAPEURS D'ESSENCE Electrovanne commandée en masses séquentielles par le calculateur LA RÉASPIRATION DES VAPEURS D HUILE EOBD (EUROPEAN ON BOARD DIAGNOSTICS) LA NORME EOBD Différence entre la valeur limite et les seuils de pollution EOBD Présentation du système EOBD LE GESTIONNAIRE DE PANNES EOBD Le gestionnaire des pannes électriques traditionnelles et le gestionnaire des pannes EOBD Les termes spécifiques du gestionnaire de pannes Principe de fonctionnement du gestionnaire de pannes EOBD Tableau d'allumage du voyant (moteur D7F 702) Page 2 / 115

3 Injection essence DIAGNOSTIC DES RATÉS DE COMBUSTION But du diagnostic des ratés de combustion Principe de détection des ratés de combustion Condition d'entrée en diagnostic "détection des ratés de combustion" (moteur D7F 702) Cas d'un diagnostic "ratés de combustion polluant" Prise en compte des ratés de combustion DIAGNOSTIC DE LA SONDE LAMBDA AMONT But du diagnostic de la sonde à oxygène amont Principe du diagnostic de la sonde à oxygène amont Condition d'entrée en diagnostic "Sonde O2 amont" (moteur D7F 702) DIAGNOSTIC DU POT CATALYTIQUE But du diagnostic du catalyseur Principe de fonctionnement du diagnostic du catalyseur Condition d'entrée en diagnostic "catalyseur" (moteur D7F 702) Cas d'un diagnostic fonctionnel du pot catalytique ou de la sonde O DIAGNOSTIC DES PANNES ÉLECTRIQUES Cas d'un diagnostic électrique FONCTION SCANTOOL DE L'OUTIL CLIP Exemples de codes DTC (Data Trouble Code) Définitions des différents types de DTC Signification du code DTC (Data Trouble Code) GLOSSAIRE ANNEXES ANNEXE 1 : L INJECTION DIRECTE ESSENCE ANNEXE 2 : LE DÉCALEUR D'ARBRE À CAMES Page 3 / 115

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5 Injection essence : Notions, définitions. 1. Introduction. Le but du système d injection est de permettre l introduction d une quantité précise d essence dans la chambre de combustion afin de répondre à toutes les demandes du conducteur, tout en respectant les différentes normes de dépollution. Demandes qui peuvent être : Une accélération. Une vitesse stabilisée du véhicule. Une décélération. Le maintien d un régime minimum (ralenti). Et cela, pour tous les cas de figures d utilisation du véhicule (circulation en ville, sur autoroute, franchissement de côte, etc...). La réponse à ces différentes demandes se fera grâce à la maîtrise parfaite : 1. du dosage air-essence, 2. du moment de déclenchement de l allumage, réalisé par un système d injection électronique. Mais! pour réaliser un dosage, il faut d abord amener l air et l essence «aux portes du moteur». C est le rôle du : circuit d admission d air, circuit d alimentation du carburant. Ensuite, seulement, le système pourra adapter la quantité d essence à la quantité d air pour réaliser LE DOSAGE. Le circuit d air reste traditionnel, par contre, le circuit d essence nécessite quelques adaptations pour permettre le fonctionnement du système d injection électronique. Page 5 / 115

6 Injection essence : Notions, définitions Préambule. Comme nous le constatons tous dans notre vie quotidienne, les législateurs, tant nationaux qu européens exigent une réglementation très stricte quant au niveau de pollution émis par les véhicules automobiles. Dans le même temps, l ensemble des constructeurs tendent à proposer à leurs clients des véhicules ayant pour la plus faible consommation possible, un couple et une puissance maximum afin d obtenir le meilleur agrément de conduite. Pour cela, il faut donc qu à tout moment le moteur puisse fournir le meilleur rapport Rendement / Puissance / Consommation-Dépollution. C est grâce aux systèmes d injection électronique d essence que l on va pouvoir répondre à toutes ces exigences. Toutefois, il est bon de noter que la puissance, le couple, la consommation/dépollution et la fiabilité du moteur sont les caractéristiques fondamentales demandées à un moteur et qu elles sont conditionnées par : L état mécanique du moteur (distribution, compression, niveau d usure,...). La conformité du système d échappement. La conformité du système d allumage. La conformité du système d alimentation air/essence. La qualité du carburant. En Résumé : Ces différents points influencent directement la qualité de l énergie fournie par le moteur. Aussi en cas de dysfonctionnement, il est inutile d incriminer systématiquement le système d injection électronique sans avoir vérifié l ensemble de ces éléments. Donc avant de traiter l injection électronique d essence, rappelons-nous d abord de quoi dépend la combustion dans un moteur. Page 6 / 115

7 Injection essence : Notions, définitions. 2. Notions fondamentales Les éléments constitutifs d une combustion. La combustion est l ensemble des phénomènes liés à la combinaison d un carburant et d un comburant, dans le cadre d une transformation chimique en vue de récupérer une énergie Le carburant. Le carburant est un composé d hydrogène (H) et de carbone (C) appelé hydrocarbure (HC). Plusieurs indices le caractérisent. a) L indice d octane. Il détermine la facilité plus ou moins grande du carburant à s auto-enflammer. Il est obtenu sur un moteur monocylindre normalisé, en comparant le carburant mesuré avec un carburant de référence qui peut être : de l heptane, auquel a été attribué la valeur «0» (carburant s auto-enflammant très facilement), de l iso-octane, auquel a été attribué la valeur «100» (carburant résistant à l auto-inflammation). Ex. : L essence sans plomb 95 se comporte comme un mélange composé de 95 % d iso-octane et de 5 % d heptane. b) L indice d octane RON et MON. RON : Research Octane Number (indice d octane de recherche) ; comportement du carburant à bas régime et en accélération. MON : Motor Octane Number (indice d octane moteur) ; comportement du carburant à haut régime et forte charge (le plus significatif, mais le moins utilisé). INDICE SUPER PLOMBE SUPER AU POTASSIUM CARBURANT SANS PLOMB SUPERCARBURANT SANS PLOMB Supprimé depuis le 01/01/2000 Appelé à disparaître en 2003/2004 Appelé à disparaître à terme RON MON Le plomb tetrahetyle qui servait à augmenter l indice d octane de l essence issue du raffinage a été progressivement diminué pour être remplacé par additif au potassium pour le carburant «classique». Pour les carburants «sans plomb» la fonction anti-détonant est assurée par des composés oxygénés organiques (alcools, éther) et des aromatiques (benzène C 6 H 6 ). Page 7 / 115

8 Injection essence : Notions, définitions Le comburant. C est pour notre moteur tout simplement l air ambiant. L air est composé à 79 % d azote (N 2 ), à 20 % d oxygène (O 2 ) et à 1 % de gaz rares. Page 8 / 115

9 Injection essence : Notions, définitions. 3. Le mélange air-essence Qualité du mélange. Un mélange carburé est constitué d un carburant et d un comburant dont les qualités et les proportions doivent permettre une combustion la plus complète possible. Pour être combustible, le mélange air-essence doit être : Gazeux. Dosé. Homogène 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 dosé. Le rapport masse d essence/masse d air doit être contrôlé pour que le mélange brûle. Dans les conditions d inflammation du mélange à l intérieur du moteur (température et pression) et compte tenu d un taux de remplissage normal des cylindres, le dosage idéal est de 1 gramme d essence pour 14,8 grammes d air. Combustion lente. Mauvais rendement, Echauffement du moteur, Pollution par oxydes d azote (NO X ), Phénomène de chalumeau, Cliquetis, Pétarade à l échappement. Combustion rapide et complète. Combustion incomplète. Mauvais rendement, Consommation, Pollution par hydrocarbures (HC) et monoxyde de carbone (CO), Calamine. D autre part, pour des moteurs modernes avec des systèmes de dépollution, nous chercherons à rester très proche de la richesse 1 ou à un rapport stœchiométrique qui correspond au dosage idéal de 1/14,8. Page 9 / 115

10 Injection essence : Notions, définitions. RENDEMENT. Obtenir toute l énergie que possède chaque particule d essence. Il faut brûler toute l essence, ce qui nécessite un léger excès d air. C est le dosage économique. Il sera utilisé pour les régimes moyens. PUISSANCE. Il faut que la vitesse de propagation de la flamme soit la plus grande possible. Il faut alors un léger excès d essence. C est le dosage de puissance. Il sera utilisé pour les hauts régimes et dans le cas où l on voudra la puissance maximum disponible. Cas particuliers. Le ralenti : le dosage correspondra à un mélange un peu plus riche que la richesse idéale, car le remplissage est alors très mauvais et un mélange pauvre ne brûlerait pas (manque de pression). De même, lors des démarrages à froid, il faudra adopter des stratégies particulières pour avoir un enrichissement, car la chambre de combustion est froide et la vitesse de rotation du moteur est faible. Ces deux paramètres ne facilitent pas la combustion (condensation de l essence et mauvais remplissage) Mélange homogène. Un mélange homogène est un mélange de même composition en tous points. Cette homogénéité va influencer la rapidité de combustion. Page 10 / 115

11 Injection essence : Notions, définitions. 4. Le principe de combustion dans un moteur Caractéristiques. La combustion du mélange air-essence s accompagne d une forte élévation de température et d une augmentation de PRESSION dans la chambre de combustion. Ce phénomène permet de récupérer une force sur la tête du piston et d assurer avec l attelage mobile la création du COUPLE MOTEUR. Obtention d une énergie mécanique. La combustion la plus RAPIDE est la MEILLEURE (elles est de l ordre de 2 millisecondes). Sa durée dépend de... La qualité du mélange air-essence La température du mélange air-essence et son environnement La température et la durée d action de la source qui amorce la combustion 4.2. Combustion normale. Amorçage. Pour qu un mélange air-essence puisse s enflammer, il faut porter un point de sa masse gazeuse à une température suffisamment élevée, nommée : TEMPERATURE D INFLAMMATION Propagation. A partir de ce point, porté à une température au moins égale à la température d inflammation, le mélange s enflamme par nappes successives ; l avance du front de flamme est progressive et régulière : LA COMBUSTION EST DITE DEFLAGRANTE Page 11 / 115

12 Injection essence : Notions, définitions La combustion idéale. Nous venons de présenter une combustion élémentaire. Mais souvenons-nous qu il nous est demandé de répondre à différentes exigences : De type client. Le couple moteur adapté pour permettre les reprises, le franchissement des côtes, les capacités de traction,... La puissance pour les performances routières (accélération, vitesse de pointe,...). La moindre consommation pour une autonomie la plus importante possible avec un coût énergétique minimum. La fiabilité du moteur De type législatif. C est la moindre pollution possible pour le respect de l environnement! Pour revenir à la combustion, il nous a été présenté que la combustion la plus rapide était la meilleure! Par ailleurs une combustion complète apporte une faible pollution et un bon rendement Conditions d'une combustion idéale. La combustion du mélange n est pas immédiate. En effet, entre le début de l inflammation et la combustion complète du mélange il faut environ 2 ms. Pour que la pression de la combustion soit correctement synchronisée dans le moteur, il est indispensable d allumer le mélange carburé à l avance selon : le régime moteur. la pression collecteur. la température eau et air Conséquences mécaniques d'une combustion La puissance. C est grâce à la rapidité de la combustion que nous obtiendrons la puissance. Tout d abord, un bref rappel sur le travail. Si une force F déplace son point d application, par exemple en déplaçant un corps, elle effectue un travail. La notion de puissance est liée aux notions de travail et de temps. Par définition, la puissance d une machine est égale au travail fourni par cette machine, divisé par le temps mis par la machine pour effectuer ce travail. Page 12 / 115

13 Injection essence : Notions, définitions. La force F qui nous intéresse est celle qui s exerce sur le piston et qui résulte de la pression importante due à la combustion du mélange air-essence. Plus la combustion est rapide plus l augmentation de chaleur, donc de pression, va être rapide Le couple. Le couple est l'ensemble de 2 forces F parallèles opposées, de même intensité, et de distance d'un bras de levier. Ces deux forces sollicitent le corps à la rotation. C est grâce à la combustion complète que nous obtiendrons le couple. Toute l essence est brûlée, un maximum d énergie est dégagé et nous récupérons une force maximale sur la tête du piston, qui renvoyée vers l attelage mobile (bielle/vilebrequin) nous permet de récupérer ce couple moteur. Ce sont les caractéristiques du mélange air-essence qui vont permettre d obtenir ces critères. Rappelons toutefois que ces notions de puissance et de couple dépendent fortement des caractéristiques techniques du moteur (rapport course/alésage ; loi d arbre à cames ; alimentation multisoupapes, atmosphérique ou suralimentée). Exemple de courbes de puissance et de couple. Comme nous le constatons sur ces courbes, pour : une définition technique du moteur donné, une qualité de carburant (essence) et de comburant (air) donnée, le moteur fournit un couple et une puissance variable suivant le régime. Variation due au remplissage plus ou moins important du cylindre en mélange. Page 13 / 115

14 Injection essence : Notions, définitions Défauts de combustion. Combustion détonante. Le début de la combustion se produit normalement, mais par suite de l élévation de pression, le mélange non touché par la flamme s échauffe alors brusquement en totalité. Ce phénomène est favorisé par un indice d octane trop faible par rapport au taux de compression du moteur. Auto-allumage. C est l inflammation spontanée du mélange avant l apparition de l étincelle. Elle est due à une compression excessive qui élève la température du mélange au-dessus du seuil d inflammation spontanée. Pré-allumage. C est l inflammation non commandée du mélange, avant l éclatement de l étincelle ; elle se produit au contact d un point chaud de la chambre de combustion (arête vive, électrode de bougie ou soupape d échappement trop chaude, particule de carbone) Conséquence de ces défauts de combustion. Combustion anarchique. La rencontre de deux fronts de flamme produit une onde de choc : le «CLIQUETIS» dont l énergie provoque une brutale surchauffe, pouvant aller jusqu à la fusion des électrodes de bougie ou de la tête de piston. Le cliquetis à la reprise, à pleine charge et faible régime, s entend facilement ; sa durée est brève ; il est donc moins dangereux. Par contre, le cliquetis à pleine charge et haut régime étant inaudible, peut durer assez longtemps pour endommager sérieusement le moteur. Page 14 / 115

15 Injection essence : Notions, définitions Différence entre la combustion et l explosion. Il ne faut pas confondre COMBUSTION ET EXPLOSION. COMBUSTION EXPLOSION Elle n est pas instantanée à l intérieur du moteur. Elle se propage dans la masse gazeuse à une vitesse de 30m/s environ. C est une combustion extrêmement rapide. Elle se propage dans le mélange à une vitesse supérieure à 1000 m/s (dans le cas des explosifs, on trouve des vitesses de 4000 à m/s). Page 15 / 115

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17 Injection essence : Notions, définitions. 5. La mise au point moteur. Attention : Le fonctionnement du moteur s appuie sur deux points essentiels et indissociables : - La conformité du système d injection. - L état mécanique du moteur et de ses périphériques. C est pour cela qu il ne faut pas négliger les bases élémentaires de la mise au point moteur, avant de conclure à un mauvais fonctionnement du système d injection. Quels sont les effets d une mauvaise mise au point moteur? 1. Le réglage du jeu de soupapes. Il influe sur la compression du moteur. Conséquences : Détérioration des soupapes. Le moteur risque de ne pas démarrer (compressions trop faibles). Le moteur démarre difficilement à froid ou à chaud. Le moteur manque de performances. Le moteur consomme et pollue. Le moteur a des à-coups. Le calculateur d injection risque de prendre des valeurs erronées. 2. Calage de la distribution. Le moteur ne démarre pas (saut de dent(s)). Le moteur manque de performance (saut de dent(s)). Le calculateur d injection risque de prendre des valeurs erronées. Page 17 / 115

18 Injection essence : Notions, définitions. 3. Filtre à air encrassé. Le moteur démarre puis s étouffe. Il peut y avoir des trous à la reprise. Fumées noires à l échappement. Le moteur manque de performance. Le moteur consomme. 4. Filtre à essence encrassé ou débit de pompe à essence anormal. Le moteur ne part pas (manque de pression ou débit). Le moteur manque de performance (pression trop faible). Le moteur démarre puis cale. 5. Prise d air. Difficulté de départ à froid ou à chaud. Le moteur démarre puis s étouffe (joint de collecteur, circuits de réaspiration). Ralenti instable (ajustage sur circuit de réaspiration non conforme ou inexistant). Trous à la reprise, à-coups. Le ralenti peut être plus élevé. 6. Ligne d échappement obstruée. Mauvais démarrage. Manque de performances. Démarrage impossible. Page 18 / 115

19 Injection essence : Le circuit d alimentation. 6. Le circuit d essence. Le circuit d alimentation sert au transfert du carburant du réservoir vers les injecteurs électromagnétiques. Il est composé des éléments suivants : Le réservoir. La crépine d aspiration. La pompe à essence. Le filtre à essence. Le régulateur de pression d essence. La rampe d injection. L amortisseur de pulsations. Les injecteurs Le réservoir. Dans la goulotte du réservoir, on trouve : mise à l air libre par le canister (loi de 1992), dispositif empêchant le sur-remplissage, dispositif empêchant la surpression, dispositif empêchant la sous pression, dispositif empêchant les fuites au retournement du véhicule : Clapet d'interdiction de sur-remplissage. 2 : Clapet anti-fuite au retournement du véhicule. 3 : Clapet de sécurité surpression / dépression. 4 : Clapet obturateur. 5 : Clapet de restriction. 9 6 : Mise à l'air libre par le canister (loi de 1992). 7 : Conduit anti-refoulement au remplissage. 8 : Orifice d'évacuation de l'air durant le remplissage. 9 : Orifice de remplissage de carburant. Page 19 / 115

20 Injection essence : Le circuit d alimentation. Clapet d interdiction de sur-remplissage. Véhicule à l'arrêt, la bille est en appui sur son siège, emprisonnant ainsi un volume d'air dans le réservoir lors de son remplissage. Véhicule en roulant, la bille quitte le siège du clapet, permettant ainsi la liaison entre le réservoir et le canister. Véhicule arrêté moteur tournant, la pression dans le réservoir augmente jusqu'à ce que la bille se déplace pour autoriser la mise à l'air libre. Clapet anti-fuite en cas de retournement. En cas de retournement du véhicule, ce clapet permet d'éviter que le réservoir ne se vide, soit par le conduit allant au canister soit par le conduit de mise à l air libre. Clapet de sécurité surpression-dépression. En cas d obturation du circuit de recyclage des vapeurs d essence, ce clapet permet d'éviter que le réservoir ne se mette en surpression (le réservoir gonfle) ou en dépression (par consommation du carburant le réservoir s écrase). Clapet obturateur. Il permet d'éviter les émanations de vapeurs d'essence ou le ressac de l essence dans la goulotte de remplissage. Clapet de restriction. Ce clapet interdit l'introduction d'essence plombée ou de gazole dans le réservoir La pompe à essence électrique. La pompe est chargée de fournir le carburant sous pression aux injecteurs ou à la pompe haute pression dans le cas d une injection directe. Son débit est nettement supérieur à la consommation maximale du moteur, afin que la pression du circuit d essence soit toujours correcte et que les injecteurs soient alimentés en carburant frais. L excès de carburant est refoulé au réservoir par le régulateur. Il n y a aucun risque d explosion, car aucun mélange inflammable ne peut se former dans le moteur électrique. Elle 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. Remarque : L alimentation électrique de la pompe à essence est gérée par le calculateur, par l intermédiaire d un relais et d un contacteur de choc. Page 20 / 115

21 Injection essence : Le circuit d alimentation Pompe à essence immergée. 1 Pompe électrique à carburant. 2 Platine support. 3 Jauge à essence. 4 Crépine à carburant. Cette pompe devient une pompe de pré-alimentation (ou de gavage) dans le cas d une injection directe. Les configurations de montage de la pompe à essence peuvent être : Jauge avec pompe immergée. Jauge avec pompe et régulateur immergés. Jauge avec pompe, régulateur et filtre immergés. Page 21 / 115

22 Injection essence : Le circuit d alimentation Principe de fonctionnement de la pompe à essence extérieure. La pompe à essence est du type multicellulaire à rouleaux (ou à engrenage) entraînée par un moteur électrique à excitation. Une soupape de sécurité s ouvre lorsque la pression à l intérieur de la pompe devient trop forte. A la sortie, un clapet anti-retour maintient la pression d essence pendant quelques temps. Ceci évite le désamorçage du circuit à l arrêt du moteur et la formation de bulles de vapeur dans le circuit d alimentation lorsque la température du carburant est trop élevée. 1 Côté aspiration. 2 Soupape de sécurité. 3 Pompe multicellulaire à rouleaux. 4 Induit du moteur électrique. 5 Clapet de non-retour. 6 Côté refoulement Le filtre à carburant. 1 Couvercle de filtre. 2 Bourrelet d étanchéité. 3 Boîtier de filtre. 4 Obturateur. 5 Nervure d appui. 6 Rouleau de papier. 7 Support de rouleau. 8 Tamis. Les impuretés contenues dans le carburant pourraient nuire au bon fonctionnement de l injecteur et du régulateur de pression. Pour l épuration du carburant, un filtre est donc monté en série dans le circuit de carburant entre la pompe et les injecteurs. Celui-ci est situé sous le véhicule. Il peut contenir un tamis qui arrête les débris de papier qui auraient éventuellement pu se détacher. C est pourquoi, le sens d écoulement indiqué sur le filtre doit être absolument respecté. Page 22 / 115

23 Injection essence : Le circuit d alimentation Le régulateur de pression d essence Le régulateur extérieur au réservoir (Rappel). Le régulateur de pression d essence gère le débit de retour au réservoir afin de maintenir une pression différentielle constante entre l amont et l aval de l injecteur. Le régulateur de pression d essence est asservi à la pression collecteur. Son rôle est d adapter la pression d essence en fonction de la pression dans le collecteur d admission. 1 Arrivée de carburant. 2 Retour au réservoir. 3 Clapet. 4 Membrane. 5 Ressort. 6 Raccord au collecteur d admission. 7 Pression collecteur. Exemple de fonctionnement. La pression dans la rampe d injection est corrigée en fonction de la dépression dans le collecteur d admission pour faire travailler les injecteurs à pression constante. La chambre du ressort est reliée par un conduit au collecteur d admission. A tous les états de charge, la chute de pression aux injecteurs est donc la même. Le calculateur d injection ne modifie ainsi que le paramètre de commande de l injecteur pour faire varier le débit injecté. Page 23 / 115

24 Injection essence : Le circuit d alimentation. Au ralenti, nous avons 0,7 bar de dépression. Le ressort (5) exerce une pression de 2,5 bars. La pression d essence est égale à la pression exercée par le ressort + la pression régnant dans le collecteur : P essence = 2,5 + (- 0,7) = 1,8 bars. Mais les injecteurs travailleront sous : 1,8 - (-0,7) = 2,5 bars. La valeur de 2,5 bar est prise comme exemple, elle peut varier en fonction des différents véhicules notamment atmosphériques ou suralimentés. On peut ainsi écrire : Pression au nez de l injecteur = pression de carburant due au tarage du ressort du régulateur - pression collecteur Le régulateur intégré dans le réservoir. Sur les derniers véhicules, la pression d alimentation en essence n est plus asservie à la pression collecteur. Schéma fonctionnel du circuit d essence «sans retour». 1 Réservoir. 2 Ensemble pompe/jauge. 3 Régulateur de pression. 4 Filtre à essence. 5 Rampe d injecteurs. 6 Injecteur. Les calculateurs d injection fonctionnant avec un système d alimentation de carburant sans retour ont subi quelques modifications, car le circuit d essence fonctionne maintenant avec une pression d alimentation constante. C est la gestion électronique du système qui permet d adapter très précisément le temps d injection en fonction de la pression du collecteur d admission. Page 24 / 115

25 Injection essence : Le circuit d alimentation. L influence de la pression collecteur sur les injecteurs est donc maintenant prise en compte par la gestion électronique du calculateur L amortisseur de pulsation. Placé entre la pompe et le filtre à carburant ou sur la rampe d injection, l amortisseur de pulsation (ou accumulateur) a pour rôle d atténuer les différences de pression. Il réduit ainsi le bruit généré et transmis par les canalisations. Il n est pas systématiquement monté sur tous les véhicules Les injecteurs électromagnétiques. L injecteur électromagnétique comporte un corps d injecteur et une aiguille portant un noyau magnétique. Cet ensemble est comprimé par un ressort sur le siège étanche du corps d injecteur. Celui-ci porte un enroulement magnétique et un guide pour l aiguille d injecteur. La commande électrique provenant du calculateur crée un champ magnétique dans l enroulement. L injecteur reçoit un plus après contact (+APC) et le calculateur envoie des masses séquentielles. Le noyau magnétique est attiré et l aiguille se décolle de son siège, le carburant sous pression peut alors passer. Lorsqu on coupe cette commande, le ressort repousse l aiguille sur son siège et le circuit est fermé. Le temps d ouverture des injecteurs dépend du temps de masse commandé par le calculateur. Différents types d injecteurs existent. Leur résistance, leur débit, le nombre de trous et la forme du jet varient en fonction de l application. En fonction du type d'injection la commande peut être : Simultanée (sur tous les injecteurs en même temps), Semi-séquentielle (deux par deux), Séquentielle (un par un). Page 25 / 115

26 Injection essence : Le circuit d alimentation. Injecteur classique. (ex. Siemens DEKA ou BOSCH) a) Exemple d applications. 1 Aiguille de l injecteur. 2 Noyau magnétique. 3 Enroulement magnétique. 4 Connexion électrique. 5 Filtre (encrassement possible). Injecteur noyé. (ex. Siemens DEKA II) 1 Connecteur. 2 Joint torique d étanchéité. 3 Circlips de maintien du joint torique supérieur. 4 Tamis. 5 Corps métallique. 6 Bobinage. L avantage de l injecteur noyé est qu il diminue le risque de vapor-lock, car son nez est toujours alimenté en carburant frais (injecteur noyé). Ceci permet de faciliter les démarrages à chaud. Dans le cas d une injection multipoints indirecte, chaque cylindre dispose d un injecteur qui est disposé dans le collecteur, et qui pulvérise l essence en amont de la soupape d admission. Pour une injection directe, chaque injecteur pulvérise l essence directement dans la chambre de combustion Précautions sur le circuit d'alimentation. Les systèmes d'injection essence et Diesel sont très sensibles à la pollution. Les risques induits par l'introduction d'impuretés sont : l endommagement ou la destruction du système d'injection, le grippage ou la non étanchéité d un élément. Les principes de propreté doivent s appliquer du filtre à carburant jusqu'aux injecteurs. Page 26 / 115

27 Injection essence : Le circuit d allumage. 7. L allumage Rôle. Amorcer, à l instant le plus favorable, la combustion du mélange air-essence comprimé dans la chambre de combustion. La température d inflammation du mélange air-essence est d environ 400 C ; il faut dépasser cette température pour avoir une bonne combustion. Quelles sont les solutions pour élever la température du mélange air-essence? Comprimer ce mélange gazeux Utiliser une source de chaleur extérieure C est impossible, ceci provoque de l autoallumage et non une combustion progressive FLAMME/ARC ELECTRIQUE C EST LA SOLUTION RETENUE Production de l arc électrique. +APC Bobinage primaire. 2 Bobinage secondaire. 3 Noyau. 4 Calculateur MPA. 5 Bougie. 6 Action sur le circuit primaire Lors de la charge de la bobine, le circuit primaire est fermé. Pour la décharge de la bobine, on ouvre le circuit primaire, ce qui induit une forte tension dans le circuit secondaire ; il y a donc une étincelle à la bougie. Tension nécessaire pour obtenir une étincelle à la bougie A l air libre 2000 volts ou 2 kv et dans le moteur la tension varie de 4 à 10 kv La tension est fonction des facteurs suivants : De la pression dans la chambre de combustion. Du dosage du mélange air-essence. Des électrodes de la bougie (température, écartement, forme). De la température de la chambre de combustion et du mélange air-essence. Tous ces facteurs variant au cours du fonctionnement du moteur, le système doit fournir au minimum une tension de à V. Page 27 / 115

28 Injection essence : Le circuit d allumage La bougie Température du fonctionnement. AU RALENTI au moins 350 C pour éviter l encrassement (au niveau du bec de l isolant) A HAUT REGIME au plus 850 C pour éviter la détérioration par brûlage (au-dessus de 950 C, il y a un préallumage) On constate, qu en moyenne, chaque degré d avance supplémentaire augmente la température du bec isolant d environ 10 C Gamme thermique des bougies. La gamme thermique dépend en particulier des caractéristiques du moteur, il est donc impératif de monter les bougies préconisées par le constructeur. Une monte non homologuée provoquerait des combustions anarchiques pouvant entraîner la destruction du moteur. Outre le contrôle visuel de l état des bougies et de leurs caractéristiques, il convient de contrôler l ensemble du système d allumage à l aide des valeurs données dans les documents techniques et d une station diagnostic. Page 28 / 115

29 Injection essence : Le circuit d allumage. Quelques incidents de fonctionnement dont les bougies peuvent être à l origine : Le moteur ne part pas (vérifier la conformité, l état, le réglage). Le moteur manque de puissance. Le moteur consomme excessivement. Le ralenti est instable. Il y a des trous à la reprise, à-coups en stabilisé ou en légère accélération. Auto-allumage (réglage, conformité ou état des bougies). Détérioration du piston. Attention : Les systèmes d alimentation en essence et d inflammation du mélange gazeux peuvent être défaillants mais ils ne sont pas forcément responsables de tous les dysfonctionnements d un moteur. Page 29 / 115

30 Injection essence : Le circuit d allumage Le MPA ou les bobines d allumage. Le calculateur d injection gère aussi la fonction allumage. Les paramètres pris en compte sont, comme pour un allumage classique, la vitesse et la charge du moteur (courbes centrifuges et à dépression). La gestion électronique permet d intégrer des paramètres tels que la température moteur, la détection de cliquetis, la fonction estompage de couple en transmission automatique ainsi que des fonctions de diagnostic sur la bobine lorsqu elle est directement commandée par le calculateur. Deux cas de figures se présentent : Le calculateur commande un Module de Puissance d Allumage. Le calculateur commande une bobine. a) Le calculateur commande un Module de Puissance d Allumage. Le calculateur envoie un signal de commande au module de puissance qui autorisera ou non la mise à la masse de la bobine. L intensité de charge de la bobine est gérée par le MPA, et la coupure du courant dans le bobinage primaire est déclenchée par le calculateur en fonction de sa cartographie. S il y a une seule bobine, l allumage est de type distribué. S il y a plusieurs bobines, l allumage est dit statique, il faudra 1 signal de commande pour 2 cylindres au maximum. b) Le calculateur commande une bobine. Les modules de puissance sont intégrés au calculateur qui met directement la bobine à la masse. S il y a une seule bobine, l allumage sera de type distribué. S il y a plusieurs bobines, l allumage est dit statique. Il y a 1 bobine pour 1 ou 2 cylindres au maximum. Bobine pour 2 cylindres (Jumostatique). Une bobine et un étage de sortie sont affectés à chaque couple de cylindres. Chacune des extrémités de l enroulement secondaire est raccordée à la bougie d un cylindre différent. Le pilotage s effectue de sorte que le temps de compression d un cylindre coïncide avec le temps d échappement de l autre. Au point d allumage, une étincelle jaillit à chacune des deux bobines. Le système ne nécessite pas de synchronisation au niveau de l arbre à cames. Page 30 / 115

31 Injection essence : Le circuit d allumage. Bobine par cylindre (bobine crayon). Une bobine et un étage de sortie, pilotés par le calculateur en fonction de l ordre d allumage, sont affectés à chaque cylindre. La plage de correction de l angle d allumage ne présente pas de restrictions ; le système exige néanmoins une synchronisation par l intermédiaire d un phasage de la position des cylindres. Lorsque le calculateur gère directement la charge de la bobine, celui-ci peut diagnostiquer le circuit primaire de l allumage. Ce diagnostic n est pas possible lorsque le calculateur ne fait que commander l étage de puissance. Page 31 / 115

32 Injection essence : Le circuit d allumage Caractéristiques de la haute tension. Le traceur de courbes de la station CLIP permet de visualiser certains paramètres comme la durée d'étincelle ou la tension d'ionisation à partir desquels il est possible d'établir un diagnostic. Cependant, l'interprétation des valeurs lues est difficile à faire pour chaque type d'allumage et le menu diagnostic de la station permet de mieux apprécier la cohérence des informations reçues Signal du circuit secondaire. Déclenchement Etincelle Pente de l étincelle Début de charge bobine Oscillations Durée d étincelle Interprétation des signaux d allumage. Tension d amorçage (ou tension de ionisation ) : La tension de Crète moyenne pour un allumage distribué s établit entre 5 kv et 20 kv. Elle fluctue énormément autour de sa valeur moyenne, et la dispersion entre les cylindres peut être importante (25%). Elle diminue de façon plus ou moins importante selon les moteurs à 4000 t/min. Facteur Tension de ionisation Richesse Ecartement des électrodes augmente augmente Page 32 / 115

33 Injection essence : Le circuit d allumage. Facteurs qui influencent la durée d'étincelle : Facteur Durée d étincelle Pression Ecartement des électrodes Richesse diminue diminue diminue La pente de l étincelle : Lors d un fonctionnement normal, immédiatement après l amorçage de l arc s ensuit une augmentation de la pression dans le cylindre due à la combustion. Les besoins en haute tension pour entretenir l arc électrique sont donc croissants, et en pratique, on peut assimiler la bougie à une résistance de valeur négative. Certains dysfonctionnements peuvent influencer la pente de l étincelle : Mélange air / essence riche. Consommation d huile. Contrôles : Outil de diagnostic Oscilloscope Résistance, isolement. - Ligne de commande. - Alimentation. - Résistance du circuit primaire bobine. - Résistance du circuit secondaire bobine. Alimentation du MPA. Détection d'impulsion sur le signal de commande, Ligne défaut sur la ligne de commande M.P.A ou bobine(s). Test allumage dans le menu diagnostic, Visualisation des différents signaux avec les traceurs de courbes. Lors d'un diagnostic sur l'allumage, les composants tels que : les bougies, le faisceau H.T, le système de distribution, sont le plus souvent à mettre en cause. Page 33 / 115

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35 Injection essence : Carburation injection. 8. L'injection électronique d'essence Principe de fonctionnement de l injection électronique Généralités. La quantité d air aspiré par le moteur est fonction de l ouverture du papillon (enfoncement de la pédale d accélérateur voulu par le conducteur) et du régime de rotation du moteur. Ces paramètres n étant pas maîtrisables, c est la quantité d essence que l on va ajuster à cette quantité d air Réalisation. Le calculateur électronique est chargé de calculer la quantité d essence à injecter. Pour réaliser cette tâche, le calculateur doit : Connaître la quantité d air admise. Il dispose à cet effet de sources d informations sur la pression ou sur le débit de l air dans le collecteur d admission et sur la vitesse de rotation du moteur. Ouvrir ou fermer un «robinet» d essence. Il dispose en réalité d injecteurs qu il va commander (ouvrir) le temps nécessaire au passage de la bonne quantité d essence (temps d injection). Cette quantité de carburant initialement calculée peut être ajustée en fonction de différents paramètres que sont les températures de l air et du moteur ; la position exacte du papillon, etc. La plupart des informations reçues par le calculateur étant les mêmes que celles relatives à l allumage, le calculateur d injection va aussi «s occuper» de l allumage Les différents systèmes d injection électronique. Les différents systèmes d injections électroniques que l on peut rencontrer sont : Type d injection Système Commande de l injection Commande des injecteurs Emplacement injecteur(s) Monopoint*. 1 injecteur. Injection indirecte. Quasi-permanente. Indépendante du cycle moteur. En aval du papillon des gaz. Simultanée. Tous en même temps. Multipoints. Injection indirecte. Semi-séquentielle. Par groupe. En aval de la ou Autant les soupapes d injecteurs que de Individuellement d admission. cylindres. Séquentielle. (en phase avec le cycle moteur). Injection directe. Séquentielle. Individuellement (en phase avec le cycle moteur). Débouchant dans la chambre de combustion. * Ce système n est plus commercialisé de nos jours, car ne permet pas de répondre aux normes de dépollution actuelles. Page 35 / 115

36 Injection essence : Carburation injection Synoptique de l'injection essence. Le synoptique de l'injection Pression / vitesse et Débit massique / vitesse. PARAMETRES DE CORRECTION T d'eau. T d'air. Position pédale d'accélérateur. Position papillon. Info cliquetis. Tension batterie. Vitesse véhicule. Info démarrage. Direction assistée. Position arbre à cames. Sonde(s) à oxygène. Capteur de pression de rampe d'injection. Alimentation + / - PARAMETRES FONDAMENTAUX Vitesse Moteur Pression collecteur ou Débitmètre massique d'air Calculateur Injection INFORMATIONS "ACCESSOIRES" Prise diagnostic. Antidémarrage. Climatisation. B.V.A. Tableau de Bord. A.B.S. Embrayage piloté. LES COMMANDES M.P.A. / bobine. Injecteurs. Pompe à essence. Boîtier papillon motorisé. Vanne de régulation de ralenti. Vanne de purge canister. Vanne E.G.R. Régulateur pression de turbo. Anti-percolation. Régulateur pression d'essence. Décaleur d'arbre à cames. Électrovanne d'admission variable. C est grâce à l ensemble de ces sources d informations que le système d injection essence électronique peut gérer très précisément, à l aide de ses commandes, l injection essence, l allumage, le niveau de pollution du moteur, et pour certains véhicules participer à la gestion de différents systèmes (climatisation, antidémarrage,...). Page 36 / 115

37 Injection essence : Carburation injection Implantation des composants. 1 Calculateur électronique. 2 Capteur de position/vitesse et sa cible. 3 Capteur de pression collecteur. 4 Rampe et injecteurs d essence. 5 Boîtier papillon et son potentiomètre de charge. 6 Actuateur de ralenti. 7 Bobines d allumage. 8 Sonde de température d air. 9 Sonde de température d eau. 10 Sonde à oxygène. 11 Pompe électrique et régulateur de pression de carburant. 12 Détecteur de cliquetis. 13 Canister. 14 E.G.R. Page 37 / 115

38 Injection essence : Carburation injection Les paramètres fondamentaux Le capteur de vitesse et de position (capteur volant moteur). Il a pour rôle, d informer le calculateur : de la vitesse de rotation et de la position du moteur. Les deux informations vitesse et position du vilebrequin sont prélevées par un capteur magnétique fixe qui retransmet au calculateur l image électrique de la cible entraînée par le vilebrequin. Il est de type inductif (générateur de courant). Il se compose d un bobinage enroulé sur un aimant permanent. Il est disposé à proximité de l élément mobile appelé «cible». Cet élément possède une ou plusieurs encoches. Chaque fois qu une encoche passe devant le capteur, il y a modification du champ magnétique, ce qui entraîne une induction de courant dans le bobinage. Le boîtier électronique réalise alors son travail en analysant soit : 1. La tension. Elle est proportionnelle à la vitesse de la pièce mobile. Mais la tension est aussi et dans de très grandes proportions fonction de la distance qui sépare le capteur de la cible (entrefer). 2. La fréquence. En comptant un nombre d impulsions dans un temps donné, le boîtier électronique peut en déduire la vitesse. On peut aussi comparer deux mesures de vitesses successives et en déduire l accélération. Page 38 / 115

39 Injection essence : Carburation injection. a) Réalisation pratique. La cible comporte des dents larges qui servent au repérage de position et des dents étroites pour la mesure de la vitesse de rotation. Image de la cible défilant devant le capteur. Image électrique envoyée au boîtier par le capteur de vitesse et de position. Remarque : Cette information est indispensable au fonctionnement du moteur (pas de mode dégradé). Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic. Continuité du faisceau, Résistance du capteur, Isolement, Tension à vitesse démarreur, Etat de la cible. Page 39 / 115

40 Injection essence : Carburation injection Le capteur de pression absolue (injection de type pression / vitesse). Il a pour rôle d informer le calculateur de la pression régnant dans le collecteur d admission. Il est le plus près possible du collecteur afin de réduire le temps de réponse du système d injection. Il est du type piézo-résistif. Ce signal est l un des paramètres principaux pour le calcul du temps d injection et de l allumage. Quelle est la différence entre pression absolue et pression relative? Pression relative : la référence est la pression atmosphérique. Dépression Pression 0 Pression atmosphérique Pression absolue : la référence est le zéro absolu (correspond au vide total). 0 Pression 1000 mb ou 1000 Hpa Pression atmosphérique. Prenons un exemple : Dans un pneumatique, à l aide d un manomètre, on lit une pression de deux bars. Mais le manomètre donne une pression par rapport à la pression atmosphérique. Si nous avions une lecture possible en absolu, la pression serait de trois bars, pour une pression atmosphérique de un bar (1 000 mb). D où la relation : Pression absolue = Pression relative + Pression atmosphérique. Remarque : Bien que dans le langage courant nous utilisions le terme bar ou un sous-multiple, le millibar, l unité légale de pression est le Pascal (Pa). [1 bar équivaut à 10 5 pascal]. Page 40 / 115

41 Injection essence : Carburation injection. a) Principe simplifié de mesure. Nous disposons de deux types de capteurs. Version atmosphérique. Tension en B contact mis, moteur à l arrêt = ± 5 v. Version suralimentée. Tension en B contact mis, moteur à l arrêt = ± 2,5 V. Remarque : Il existe, pour certains calculateurs, un mode dégradé qui permet d ignorer le capteur de pression lorsqu il est en défaut. Dans ce cas, le calculateur «reconstitue» la pression collecteur à partir de l information charge (délivrée par le potentiomètre de charge) et la vitesse du moteur. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité du faisceau, Tension d alimentation, Variation de la tension de sortie en fonction de la pression, Liaison pneumatique, Cohérence entre la valeur lue sur l'outil de diagnostic et une pompe à dépression. Page 41 / 115

42 Injection essence : Carburation injection. b) Stratégie de correction altimétrique (Mémorisation de la pression atmosphérique). En altitude, la contre pression à l'échappement diminue. Il en résulte une diminution de la recirculation interne de l'air dans le moteur et à pression collecteur constante, un appauvrissement du mélange en faibles charges et ralenti. Le calculateur réactualise la pression atmosphérique : A chaque mise du contact, A chaque P.F (sauf turbo), A chaque fois que la pression collecteur est supérieure à la pression atmosphérique mémorisée (sauf turbo). Il existe, pour certains calculateurs, un mode dégradé qui permet d'ignorer le capteur de pression lorsqu'il est en défaut. Dans ce cas, le calculateur "reconstitue" la pression collecteur à partir de l'information charge (délivrée par le potentiomètre de charge) et la vitesse moteur. Attention, dans certains cas, la valeur reconstituée est visible en paramètre!! Le débitmètre massique à film chaud (injection de type débit / vitesse). Le débitmètre massique d air a pour rôle d informer le calculateur de la masse d air aspirée par le moteur. Monté entre le filtre à air et le papillon, il mesure la masse d air aspirée par le moteur (kg/h). Le débitmètre à film chaud participe au calcul de la charge moteur. a) Principe de fonctionnement. Page 42 / 115

43 Injection essence : Carburation injection. Le débit massique admis est déterminé en mesurant l'énergie nécessaire pour maintenir à une température constante un élément chauffant (film) soumis à l'influence du flux mesuré. Remarque : Si le débitmètre est déclaré en défaut, le calculateur utilise le capteur de position papillon pour reconstituer l information manquante. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Alimentation, Continuité du faisceau, Tension de sortie Les paramètres de correction. Ils permettent d affiner la quantité d essence à injecter pour toutes les conditions d utilisation du moteur. Variation du temps de base d ouverture des injecteurs Le capteur de température d eau moteur. Le capteur de température d eau moteur sert à informer le calculateur de la température du moteur. Il est constitué d une douille filetée qui comporte une résistance à semi-conducteur (thermistance) de caractéristique CTN ou CTP. La température d eau du moteur exerce une grande influence sur la consommation de carburant. Une sonde de température intégrée au circuit de refroidissement mesure la température du moteur et transmet un signal électrique au calculateur. Le calculateur exploite la valeur de la résistance qui varie en fonction de la température. De plus le calculateur peut adopter des stratégies particulières (enrichissement de départ à froid). 1 Connexion. 2 Corps. 3 Thermistance. Page 43 / 115

44 Injection essence : Carburation injection. a) La fonction GCTE (Gestion Centralisée de la Température d'eau). Capteur T eau Injection Tableau de bord GMV Ce capteur permet, par l'intermédiaire du calculateur d'injection, de faire fonctionner le GMV (Groupe Moto Ventilateur) à petite ou grande vitesse, l'indicateur de température moteur ainsi que le voyant d'alerte température d'eau placé sur le tableau de bord Le capteur de température d air. Il est de même technologie que le capteur de température d eau moteur. La densité de l air d admission dépend de la température. Afin de compenser ce phénomène, une sonde de température est montée dans le canal d admission et signale la température de l air aspiré par le moteur au calculateur. Remarque : Il existe plusieurs stratégies de mode dégradé en fonction des calculateurs (type du véhicule) et du mode de fonctionnement du moteur (démarrage). Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité, Alimentation, Variation de la résistance en fonction de la température. Page 44 / 115

45 Injection essence : Carburation injection Les capteurs de commande d accélérateur. a) Le potentiomètre de charge avec information PL (pied levé) - PF (pied à fond). Il permet d informer électriquement le calculateur d'injection de la position du papillon des gaz afin de déclencher des stratégies particulières : Informer de la charge moteur. Stratégies injection et allumage. PL : Gérer le ralenti et couper l'injection en décélération. PF : Doser la puissance, débouclage de la régulation de richesse et réactualiser la valeur de pression atmosphérique (correction altimétrique). Stratégie EGR. Permettre le mode dégradé du capteur de pression absolue (pour certains calculateurs). Permettre le mode dégradé du débitmètre massique d'air. Page 45 / 115

46 Injection essence : Carburation injection. b) Le capteur de position pédale d'accélérateur. Le rôle du capteur de position pédale d accélérateur est d informer le calculateur de la volonté du conducteur. Il informe sur la position de la pédale d'accélérateur pour la commande du papillon motorisé. C'est un double potentiomètre. Exemple des signaux délivrés par le double potentiomètre de pédale d'accélérateur. Piste 1. Piste 2. 1 : Pied levé. 2 : Pied à fond. Remarques : Le potentiomètre est indissociable de la pédale d'accélérateur. Pour les versions équipées de la fonction régulateur de vitesse, le capteur dispose d'un point dur en fin de course. Page 46 / 115

47 Injection essence : Carburation injection. c) Le capteur de position papillon motorisé. C'est un potentiomètre intégré au boîtier papillon motorisé. Il informe le calculateur d'injection de la position du papillon des gaz. Remarque : Les informations "position pédale d'accélérateur" et "position papillon des gaz" sont doublées pour des raisons de sécurité. Exemple des signaux délivrés par le double potentiomètre du boîtier papillon motorisé. Piste 1. Piste 2. 1 : Pied levé. 2 : Pied à fond. Remarques : La piste 1 du potentiomètre papillon motorisé est utilisée par le calculateur d'injection comme information principale pour le pilotage du papillon motorisé. La piste 2 permet de contrôler l'exactitude de l'information de la piste 1. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité, Alimentation, Tension de sortie variable en fonction de la position papillon, Masse délivrée par le calculateur, Résistance et isolement des pistes, Page 47 / 115

48 Injection essence : Carburation injection Le capteur de cliquetis. Il est constitué d une embase vissée dans la culasse ou dans le bloc moteur et d un boîtier renfermant un disque en céramique piézo-électrique comprimé par une masse métallique maintenue par une rondelle élastique. La masse métallique est soumise aux vibrations du moteur et comprime plus ou moins l élément sensible piézo-électrique. Ce dernier émet des impulsions électriques qui sont envoyées au calculateur. En cas de cliquetis, des vibrations de fréquence particulières apparaissent et engendrent des impulsions électriques de même fréquence. Le calculateur reçoit ces informations, détecte le cliquetis cylindre par cylindre et apporte les corrections d avance nécessaires à chaque cylindre. Ensuite, si le phénomène de cliquetis n est plus perçu par le capteur, le calculateur ramène petit à petit le point d allumage à la valeur cartographique suivant une stratégie bien déterminée. Le principe des capteurs piézo-électriques repose sur la constatation suivante : Un choc, c est-à-dire une variation de pression, sur un corps en céramique ou de structure cristalline provoque l apparition d une différence de potentiel aux extrémités du corps (ou une variation de résistance dans le cas d un piézo-résistif) suivant la direction du choc. Le phénomène est d ailleurs réversible et une tension appliquée à un cristal provoque la déformation de celui-ci. 1 Blindage. 2 Boîtier. 3 Embase. 4 Elément piézo. 5 Masse métallique. Remarque : En cas de défaillance du détecteur, le calculateur retire quelques degrés d avance à l allumage. Page 48 / 115

49 Injection essence : Carburation injection. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité faisceau. a) Stratégie anti-cliquetis. Le calculateur «écoute» le bruit moteur dans une zone autour du PMH. Il va différencier deux types de cliquetis : Le cliquetis dit «destructeur» (car non audible) dans la zone critique de fonctionnement moteur (moyennes et fortes charges hauts régimes). Le cliquetis dit «non destructeur» (car audible) dans la zone non critique de fonctionnement moteur (moyennes et fortes charges bas régimes). Quelques causes possibles du cliquetis : Carburant non conforme, Bougies non conformes, Prise d air chaud (admission), Rectification culasse, Refroidissement ou usure moteur, Consommation d huile. Page 49 / 115

50 Injection essence : Carburation injection. Exemple de stratégie anti-cliquetis en zone non critique. Stratégie de correction du cliquetis audible en boucles rapides non visible avec les outils de diagnostic. Exemple de stratégie anti-cliquetis en zone critique. Stratégie de correction du cliquetis destructeur en boucles lentes (limitées en nombre) visible avec les outils de diagnostic. Page 50 / 115

51 Injection essence : Carburation injection Tension batterie. La tension batterie informe le calculateur de la tension du circuit électrique. Une batterie délivre une tension nominale de 12 V. Selon les conditions de fonctionnement, cette tension peut varier entre 8 et 16 V et influe sur le temps d ouverture mécanique des injecteurs, donc sur la quantité de carburant injectée. Le temps d ouverture diminue lorsque la tension batterie décroît. Pour éviter cela et donc conserver le temps d ouverture mécanique constant, le temps d injection réellement appliqué aux injecteurs est corrigé en fonction de la tension de la batterie. Cette information «tension» peut aussi avoir pour but d augmenter si besoin, le ralenti afin d améliorer la charge de la batterie. Page 51 / 115

52 Injection essence : Carburation injection Information vitesse véhicule. Elle sert à informer le calculateur de la vitesse du véhicule. Un générateur d impulsions placé sur le câble tachymètre, ou de plus en plus fréquemment une information provenant du calculateur ABS, renseigne certains calculateurs d injection de la vitesse du véhicule. Cette information a comme principal effet d autoriser ou non la coupure d injection en décélération. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité faisceau Information démarreur. Elle a pour rôle d informer le calculateur de la phase démarrage du moteur. Durant le cycle de démarrage, le calculateur d injection adopte des stratégies particulières. Sur les 1ers systèmes, l information provenait du relais de démarreur. Aujourd hui, le calculateur reconnaît le défilement de quelques dents de la cible volant moteur qui indique que le moteur est dans une phase de démarrage. Au relâché de clé ou lorsque le régime moteur dépasse un certain seuil, le calculateur considère que le moteur est lancé et adopte la procédure normale de fonctionnement. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité faisceau. Présence d une tension en phase démarrage pour les montages avec relais. Page 52 / 115

53 Injection essence : Carburation injection La sonde à oxygène (véhicules dépollués). a) Description d une sonde à oxygène. Son rôle est de donner l information de la teneur en oxygène des gaz d échappement. Un capteur, appelé sonde à oxygène ou sonde lambda (symbole λ) est vissé sur le collecteur d échappement ou à proximité de l entrée du pot catalytique. 1 Gaine de protection. 2 Sonde en céramique. 3 Culot. 4 Douille de contact. 5 Douille de protection. 6 Connexion électrique. 7 Céramique soumise au gaz d'échappement. 8 Céramique soumise à l'air extérieur. 9 Résistance chauffante. Le fonctionnement de la sonde repose sur le fait que la céramique utilisée conduit des ions oxygène à des températures minimales de 300 C environ. (Dans certaines phases de fonctionnement, la température de la sonde étant insuffisante, il est nécessaire de la réchauffer électriquement.) Le capteur de repérage cylindre. Le rôle du capteur de position d arbre à cames est de : Repérer les cylindres pour que le calculateur synchronise correctement l injection séquentielle. Contrôler la position de(s) arbre(s) à cames d'admission des moteurs équipés de décaleur d'arbre à cames. Remarque : Afin de pouvoir répondre aux normes de dépollution, il devient nécessaire d'injecter l'essence lorsque le cylindre est en phase d'admission. L'injection doit alors se faire cylindre par cylindre. Lorsque le moteur est reconnu au P.M.H (Point Mort Haut), l'un des cylindres est en fin de compression, l'autre en début d'admission. Ce capteur situé en bout d arbre à cames est de type à «effet Hall». Un ensemble fixe «aimant permanent - capteurs» se font face. Une cible solidaire de l arbre à cames, vient isoler le capteur du champ magnétique durant 180. Lorsque la cible se trouve dans l entrefer aimant/capteur, le calculateur a un potentiel de 5 ou 12 volts (suivant version) et 0 volt en dehors de l entrefer. Page 53 / 115

54 Injection essence : Carburation injection. Un autre montage, obtenu par un moulage spécifique de l intérieur de la poulie d arbre à cames, permet de faire varier l entrefer d un capteur à effet Hall. Cette variation d entrefer permet de changer l état du capteur et de modifier ainsi le potentiel délivré par le calculateur. Le capteur de vitesse et de position permet au calculateur de connaître quels cylindres sont au PMH (ex 1-4 et/ou 2-3) et le capteur de repérage cylindre (ou capteur d arbre à cames) de savoir des deux cylindres au PMH, lequel est en début de phase d admission. Le calculateur peut alors piloter les injecteurs séquentiellement et en phase avec le cycle moteur. Il existe aussi un autre système d injection de type séquentiel, sans capteur d arbre à cames. Le moteur démarre toujours en injection semi-séquentielle puis passe en séquentielle moteur tournant. Lors du passage en mode séquentiel, le calculateur vérifie que l injection est bien en phase avec les cylindres. Pour cela, il va modifier la richesse des cylindres et contrôler l influence sur les variations du régime moteur. Remarque : Il existe plusieurs stratégies de modes dégradés en fonction des types d injection et du moment ou disparaît l information «position arbre à cames». Page 54 / 115

55 Injection essence : Carburation injection. Perte de l information moteur tournant : Le système étant phasé (le calculateur connaît la position de l arbre à cames), il fonctionne normalement jusqu à la coupure du contact. Absence de l information au démarrage du moteur : Selon la stratégie définie : 1. Le moteur démarre, phasé ou non. 2. Le moteur ne démarre pas. 3. Le moteur ne démarre pas dans le cas d une injection directe (obligation de phasage). Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité faisceau. Alimentation. Tension de sortie Les commandes et actionneurs Commande électrique de la pompe à essence et des injecteurs. a) Principe de fonctionnement. Le calculateur d'injection actionne électriquement différents actuateurs. Ceux-ci réalisent les différentes fonctions du système (injecter dans chaque cylindre, alimenter la pompe à essence, piloter le système d'allumage, commander le boîtier papillon motorisé ). Les principales évolutions des injections multipoints : Injection simultanée, relais en cascade et commande de l'allumage par MPA. Injection semi-séquentielle, relais indépendants, capteur de choc et gestion des bobines d'allumage. Injection séquentielle, relais indépendants, capteur de choc, gestion des bobines d'allumage et commande du boîtier papillon motorisé. Gestion des injecteurs par calculateur spécifique. Remarque : lorsque le véhicule est équipé de multiplexage, le capteur de choc est remplacé par une information provenant du calculateur airbag. Page 55 / 115

56 Injection essence : Carburation injection. Relais en cascade et commande de l allumage par MPA. A la mise du contact, le calculateur commande le relais d'alimentation qui alimente en cascade le relais de pompe à essence. Celui-ci, à son tour, met une alimentation positive sur la voie commune des injecteurs. En phase démarrage et moteur tournant, le calculateur pilote tous les injecteurs à la fois par mise à la masse impulsionnelle ; l'injection est appelée "injection simultanée". Le module de puissance d'allumage est commandé par le calculateur d'injection. Page 56 / 115

57 Injection essence : Carburation injection. Relais indépendants, capteur de choc et gestion des bobines d allumage par le calculateur. A la mise du contact, le calculateur commande le relais d'alimentation ainsi que le relais de pompe à essence. Celui-ci à son tour met une alimentation positive sur la voie commune des injecteurs. En phase démarrage et moteur tournant le calculateur pilote les injecteurs deux par deux par mise à la masse impulsionnelle, l'injection est appelée "injection semi-séquentielle". Les bobines d'allumage sont commandées par le calculateur d'injection. Page 57 / 115

58 Injection essence : Carburation injection. Injection séquentielle, relais indépendants, capteur de choc, gestion des bobines d'allumage et commande du boîtier papillon motorisé. A la mise du contact le calculateur commande le relais d'alimentation ainsi que le relais de pompe à essence. Celui-ci à son tour met une alimentation positive sur la voie commune des injecteurs. En phase démarrage et moteur tournant le calculateur pilote les injecteurs individuellement par mise à la masse impulsionnelle, l'injection est appelée "injection séquentielle". Les bobines d'allumage sont commandées par le calculateur d'injection. Puis, sur certains systèmes d'injection le calculateur commande le mouvement du papillon des gaz par un boîtier papillon motorisé. Contrôles : Alimentation 12 V des relais d alimentation et de pompe à essence. Circuit de commande des relais d alimentation et de pompe à essence. Circuit de puissance des relais d alimentation et de pompe à essence. Fonctionnement électromécanique des relais. b) Relais de pompe à essence. Le relais de pompe à essence alimente en puissance la pompe à essence et dans certains cas, différents consommateurs tels que les injecteurs, l électrovanne de purge canister etc...! Sur certaines applications, des stratégies particulières interdisent la commande du relais (pendant environ 3 secondes) à la mise du contact. Page 58 / 115

59 Injection essence : Carburation injection. c) Relais d'alimentation. Le relais d alimentation alimente en puissance le calculateur d'injection et dans certains cas différents autres consommateurs. Il est commandé par un + A.P.C et / ou une masse pilotée par le calculateur. Sur certaines applications, il est auto-alimenté (ex : Monopoint Bosch). d) Relais antipercolation/gmv. Le rôle du relais antipercolation / GMV est d alimenter en puissance l'actuateur antipercolation. La fonction antipercolation consiste à refroidir le compartiment moteur lorsque la température d'eau moteur dépasse un certain seuil après la coupure du contact. Soit par la mise en fonction d'une pompe à eau annexe (ex : F7R Clio) Soit par la mise en fonction des GMV en première vitesse. Les systèmes antipercolations sont commandés : Soit par un relais temporisé (Via une sonde de température d'eau spécifique), Soit par le calculateur (En utilisant sa sonde de température) via un relais. Sur certaines applications, le calculateur gère également le refroidissement moteur (voir GCTE). Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Alimentation, continuité, isolement, Résistance bobine, diode si nécessaire, Résistance du circuit de puissance. Ligne d'état / défaut? Mode commande si possible. ATTENTION Veuillez, lors du contrôle des périphériques d'un calculateur mais plus particulièrement suite à la destruction du calculateur, contrôler la conformité des relais diodés (simple ou double diode). Un relais diodé défectueux peut être la cause de la destruction du calculateur car celui-ci ne joue plus son rôle de protection. e) Les boîtiers papillons motorisés. Le papillon motorisé permet de commander le mouvement du papillon des gaz en fonction de la demande du calculateur d'injection. Ce type d'injection gère le couple moteur de manière optimale. Le papillon des gaz peut être commandé électriquement par un : Rotor constitué de deux pôles magnétiques. Moteur électrique à courant continu. Page 59 / 115

60 Injection essence : Carburation injection. Rotor constitué de deux pôles magnétiques. 1 Bobinage. 2 Aimant. 3 Papillon. 4 Calculateur d'injection. A Voie. B Voie. Le papillon (3) est actionné par un rotor (2) constitué de deux pôles magnétiques. Afin de maintenir une position d équilibre, le calculateur inverse en permanence les polarités du bobinage. Pour ouvrir ou fermer le papillon, le calculateur alimente en courant pulsé modulé combiné à une inversion de polarité. Remarque : Un double potentiomètre à pentes croisées informe le calculateur de la position du papillon des gaz. Page 60 / 115

61 Injection essence : Carburation injection. Moteur électrique à courant continu. 1 Moteur électrique à courant continu. 2 Ressort de rappel. 3 Calculateur d'injection. Le calculateur pilote un moteur à courant continu pour ouvrir le papillon. Le mouvement du moteur électrique est transmis au papillon par un train d engrenage. Le moteur est piloté par un courant pulsé modulé (RCO) variable. Le calculateur inverse les polarités pour modifier le sens de rotation et ainsi ouvrir ou fermer le papillon. Un double potentiomètre à pentes croisées informe le calculateur de la position du papillon des gaz. Cas du remplacement des boîtiers. L apprentissage des butées des papillons ne s'effectue qu'une seule fois dans leur vie. Après branchement d un boîtier papillon neuf, l apprentissage des butées se fait lors de la première mise du contact. Par la suite, le calculateur garde ces valeurs en mémoire. Page 61 / 115

62 Injection essence : Carburation injection La régulation de ralenti. Elle sert à adapter la quantité d air à aspirer afin de participer à la régulation du régime de ralenti. Le but de la régulation de ralenti est d obtenir le régime de consigne en gérant le débit d air approprié. La régulation de ralenti ne peut être effective que si le calculateur reçoit l information Pied Levé. Le régime de consigne est déterminé en fonction de : La température d eau du moteur. La fonction climatisation ou la puissance absorbée. La pression dans le circuit hydraulique de la direction assistée. La charge de la batterie..., etc. Le débit d air est géré : Soit par la position du volet du boîtier papillon. Soit par une dérivation de celui-ci. a) Régulation du ralenti par rotation du papillon des gaz. La correction du régime de ralenti se fait grâce à la commande du boîtier papillon motorisé. Une régulation de l'ouverture du papillon des gaz dans sa position début de rotation permet d'adapter la quantité d'air à la régulation de ralenti. b) Régulation du ralenti par dérivation. Les systèmes gérant le débit d air en dérivation du papillon sont de deux types : Moteur de type pas à pas. Vannes électromagnétiques à 1 ou 2 enroulements. Moteur de type pas à pas. Le calculateur pilote le moteur par des masses, ce qui entraîne une variation de la position d un boisseau gérant le débit d air. Des stratégies de recalage seront nécessaires afin de conserver la maîtrise de la position de ce type d actionneur. Page 62 / 115

63 Injection essence : Carburation injection. Exemple de stratégie. A Coupure du contact. B Arrêt d alimentation. C Mise du contact. D Fonction démarrage. E Ouverture moteur froid. Exemple de commande. 100 % Le ralenti est trop bas. 35 % Le ralenti est correct. 28 % Le calculateur commande la vanne de façon à obtenir le ralenti correct. La plage de conformité dans cet exemple est située entre 28 % et 35 %. En dehors de ces valeurs de commande, le ralenti n'est plus conforme. Il faudra alors recentrer la commande de ralenti "RCO ralenti" de façon à ce que le calculateur reste maître du ralenti. 0 % Le ralenti est trop haut. Page 63 / 115

64 Injection essence : Carburation injection. Vannes électromagnétiques à 1 ou 2 enroulements. La commande de ces vannes se fait par un pilotage en masses séquentielles. Vanne à simple bobinage. C est l équilibre entre l effet électromagnétique du bobinage et le ressort de rappel de la vanne, qui détermine la quantité d air permettant de respecter la valeur de consigne définie par le calculateur. Ce type de vanne est piloté uniquement en ouverture (RCO). Vanne fermée. Exemples de commande de vanne. En position repos, le circuit d'air est fermé, le tiroir est repoussé vers le bobinage par le ressort. Le noyau est maintenu en contact sur le tiroir par le petit ressort. Vanne commandée à 50 %. Moteur au ralenti, le calculateur maintient un rapport cyclique d'ouverture correspondant au débit d'air permettant de maintenir le régime de ralenti consigné dans le calculateur. Page 64 / 115

65 Injection essence : Carburation injection. Vanne commandée à 100 %. Durant la phase de démarrage, le bobinage est alimenté (par le relais de pompe à essence). Le calculateur pilote la masse du bobinage. Le champ magnétique repousse le noyau, le tiroir se déplace et ouvre la vanne. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité, Alimentation isolement faisceau, Résistance bobinage. Page 65 / 115

66 Injection essence : Carburation injection. Vanne à double bobinage. C est l équilibre entre les effets électromagnétiques exercés par les bobinages sur la vanne qui détermine la quantité d air permettant de respecter la valeur de consigne définie par le calculateur. Le calculateur pilote la vanne en ouverture par un des bobinages, et en fermeture par l autre. Exemples de commande de vanne. Page 66 / 115

67 Injection essence : Carburation injection. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité, Alimentation isolement faisceau, Résistance bobinage. Mécanique : grippage. c) Particularités de la gestion du ralenti. D une manière naturelle, le circuit d air est sujet à l encrassement. Le calculateur doit ouvrir de plus en plus la vanne de régulation pour conserver son régime de consigne. S il dépasse des valeurs «butées», la gestion du ralenti ne peut plus être assurée correctement. Ce défaut peut être corrigé soit en : Nettoyant le circuit, Créant un débit d air supplémentaire (By-pass), Corrigeant cette dérive par un adaptatif électronique. Le circuit by-pass. Monté en parallèle au circuit de régulation de ralenti, le circuit by-pass est initialement fermé. Au fur et à mesure de l encrassement du circuit de ralenti, et pour obtenir le régime de consigne, le calculateur doit augmenter la commande de la vanne. Si la commande dépasse le seuil de conformité, le calculateur ne peut plus obtenir le régime de consigne et il faut alors intervenir. Page 67 / 115

68 Injection essence : Carburation injection. Si on ouvre le circuit by-pass, le calculateur devra refermer la vanne pour maintenir le régime correct. La valeur de commande redevient conforme. Le ralenti devient à nouveau correct. Le réglage du by-pass doit permettre au calculateur d avoir le maximum d amplitude pour la commande d ouverture de la vanne, tout en gardant une marge pour la fermeture. Méthode de réglage : Ouvrir le by-pass de façon à obtenir la valeur minimum du temps séquentiel de masse d ouverture. Rajouter à cette valeur (lue sur l outil de diagnostic) 0,1 à 0,2 ms (ou 1 à 2 %) en refermant le bypass. Remarque : Les dernières générations de calculateurs intègrent cette fonction d une manière électronique. Page 68 / 115

69 Injection essence : Carburation injection. Le calculateur surveille l évolution de son temps de commande et «décale» sa plage de commande de sorte qu il conserve la marge de manoeuvre nécessaire pour contrôler la vanne, autant en ouverture qu en fermeture. La fonction suiveur de la vanne de régulation de ralenti. Le but de la fonction suiveur de la vanne de régulation de ralenti est de réaliser une fonction «dashpot» pour répondre aux normes de dépollution. A la sortie du Pied Léger, le calculateur ouvre la vanne proportionnellement au régime moteur. Lors du retour au ralenti, la vanne est suffisamment ouverte pour réaliser un dash-pot et par conséquent diminuer la production de polluants de cette phase de fonctionnement du moteur. Cette fonction est liée au type d'injection et non au type de régulation de ralenti. d) Contrôles des actuateurs de ralenti. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Résistance, Isolement des lignes de commande et contacteur P.L si possible, Alimentation moteur et contacteur, Ligne d'état contacteur P.L, Ligne d'état et défaut circuit régulation ralenti, Conformité "RCO ralenti" en fonction de l'état, Conformité du potentiomètre en fonction de l'état, Mode commande si possible, Cohérence écart régime. Page 69 / 115

70 Injection essence : Carburation injection Le calculateur. C est l élément qui centralise l ensemble des informations provenant des capteurs, qui les analyse et les compare. Il peut ainsi déterminer les caractéristiques des signaux qui lui permettent de commander les différentes parties actives du systèmes. Dans le cadre de la maintenance ou de la réparation du système, quelques opérations particulières sont réalisables : La centralisation des informations et la mémorisation des défaillances pour lecture à l aide de l outil de diagnostic. La commande de certains actionneurs à l aide de l outil de diagnostic, comme la pompe à essence par exemple. Sur certains véhicules, il est également possible de reprogrammer la partie logiciel du calculateur pour modifier certains paramètres. Dans le cas ultime où le remplacement du calculateur est nécessaire, là aussi il est important de respecter certaines règles : Sur les véhicules équipés de système d antidémarrage, le calculateur se personnalise automatiquement au véhicule par l enregistrement définitif d un code provenant de l antidémarrage. ATTENTION AU TEST AVEC UN AUTRE CALCULATEUR, IL Y A RISQUE DE BLOCAGE DU CALCULATEUR. Les calculateurs livrés neufs par le magasin de pièce de rechange doivent être adaptés au véhicule. Par exemple, dans certains cas il sera nécessaire de préciser au calculateur qu il fonctionnera sur un véhicule équipé d une boîte automatique. ATTENTION : Dans tous les cas, pour éviter les risques de blocages ou de mauvais fonctionnement moteur suite à un remplacement de calculateur, toujours se référer aux pages qui décrivent précisément ces opérations dans les manuels de réparation ou sur les notes techniques. Page 70 / 115

71 Injection essence : Analyse des gaz brûlés. 9. Analyse des gaz brûlés Provenances des polluants pris en compte. Lors du fonctionnement moteur, la combustion n'étant pas parfaite, il y a production de matières reconnues polluantes. Répartition des gaz d échappement. Azote (N2) 71% O2 et gaz nobles 1% Polluants 1% Dioxyde de Carbone (CO2) 18% Eau (H2O) 9% Répartition des polluants. Monoxyde de Carbone (CO) 86% Hydrocarbures (HC) 5% Particules solides 1% Oxydes d'azote (NOx) 8% Page 71 / 115

72 Injection essence : Analyse des gaz brûlés Les hydrocarbures (HC). Les hydrocarbures proviennent : Des huiles (fuites, vapeurs, vidanges...). De l essence (fuites, vapeurs, remplissage réservoir...). De combustion riche (fonctionnement à froid, recherche de puissance, dysfonctionnement moteur). Ils peuvent provoquer des irritations graves des muqueuses, des yeux, de la gorge et du nez Le monoxyde d azote (Nox). Les monoxydes d azote proviennent d une température de combustion très importante : Fonctionnement en excès d air. Avance à l allumage importante. Ils peuvent provoquer : Des irritations des bronches et des tissus pulmonaires. Ils sont soupçonnés d attaquer les forêts et les lacs par formation de pluies acides. Avec les hydrocarbures, ils sont à l origine des «SMOG» (brouillard dû à la fumée) Le monoxyde de carbone (CO). Le monoxyde de carbone est issu de combustion en mélange riche. Il peut provoquer : Des maux de tête. Des malaises. Des troubles oculaires. Des faiblesses musculaires. Des asphyxies pouvant être mortelles Les autres polluants. D autres polluants, tels que les particules composées de suie et diverses combinaisons à base de carbone ne sont que faiblement émises par les moteurs essence. Le plomb, métal lourd, considéré comme un polluant, a été éliminé du carburant (éventuellement remplacé par du potassium). Il a en outre la particularité de recouvrir la surface de traitement du pot catalytique et donc d empêcher la réaction chimique. Les Etats-Unis ont été les premiers à prendre conscience du problème de la pollution. Ils ont ainsi défini les premières normes contre la pollution automobile. L Europe a suivi la démarche américaine en définissant des règles, de plus en plus sévères, applicables dans les divers pays de la communauté. Page 72 / 115

73 Injection essence : Analyse des gaz brûlés Evolution des émissions de polluants en fonction de la richesse de fonctionnement moteur. PPM NOx % CO PPM HC PPM Partie par million. Ex : 100 ppm de HC indique que pour une quantité de 1 million de particules (nocives et non nocives), il y a 100 particules de HC Diagnostic. Le catalyseur ne permet pas le fonctionnement du moteur à l'essence plombée. Le plomb se dépose sur la partie traitante et diminue d'autant l'efficacité globale du système. Un test de présence de plomb est disponible en après vente (Voir MR Chapitre 17). Le catalyseur est dimensionné en rapport avec le volume de gaz à traiter (fonction de la cylindrée) et du régime maximum. Si la quantité de polluant à traiter est trop importante suite à un dysfonctionnement moteur (allumage, carburation...), la température augmentera jusqu'à la destruction du support céramique (au delà de 1000 C). On diagnostique le catalyseur : Par les bruyances (Céramique disloquée). Par l'analyse des gaz. Par la conformité du système d'injection et de dépollution. Actuellement le contrôle de l'efficacité du catalyseur se fait moteur chaud, à 2500 tr/min puis au ralenti (voir NT Contrôle antipollution des moteurs essence). Page 73 / 115

74 Injection essence : Analyse des gaz brûlés. Valeur de contrôle à 2500 Tr/min. CO % MAXI CO2 % MINI O2 % Moyen HC p.p.m MAXI Lambda MINI Lambda MAXI! Le contrôle doit être effectué moteur chaud et régulation de richesse active et sans défaut.. Rappel : Définition de Lambda : λ = 1/ Richesse. EX : Dosage de puissance λ = 1/1.25 = 0.83 < 1 Dosage de rendement λ = 1/0.83 = 1.25 >1 Lorsque l'on est riche en air, on est pauvre en essence et inversement. Valeurs de contrôle au ralenti. CO % MAXI CO2 % MINI O2 % Moyen HC p.p.m MAXI Lambda MINI Lambda MAXI Lorsque le CO, O2, HC sont à zéro ou proche de zéro ils nous indiquent un bon fonctionnement de l'ensemble de la dépollution. Dans tous les cas se reporter au valeurs d'homologation du véhicule (Voir MR Chapitre 12). Page 74 / 115

75 Injection essence : Analyse des gaz brûlés Quelques exemples d'interprétation. Si... mais... alors... les HC augmentent fortement le O 2 reste à zéro Le moteur est trop riche. le CO et les HC restent à zéro le CO reste à zéro le CO et les HC sont légèrement forts ou de valeurs comparables à celles obtenues sur un moteur non dépollué O 2 augmente O2 et HC augment Le mélange est probablement trop pauvre ou il y a une prise d air. Il faut vérifier le réglage de la richesse et / ou mettre en doute le pot catalytique. Il faut mettre en doute le pot catalytique. Page 75 / 115

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77 Injection essence : Dépollution. 10. La dépollution Introduction. De nos jours, l injection électronique a considérablement évolué. Pourquoi? La pollution a pris une grande part dans les débats de la communauté européenne et même mondiale. Ainsi, il y a eu une évolution rapide des normes de dépollution, obligeant les constructeurs à faire évoluer leurs produits vers une pollution nulle dans un avenir plus ou moins proche Définition. C est l ensemble des matières, solides, liquides ou encore gazeuses qui, dans l état actuel de nos connaissances, sont considérées comme nuisibles pour notre santé, mais aussi pour notre environnement. Citons pour exemple les métaux lourds (plombs, mercure...), mais aussi les produits d origine chimique (phosphates, nitrates...) et encore les émissions de gaz produits par les sites industriels, par l automobile ou par divers déchets déposés puis oubliés dans la nature. En ce qui concerne le secteur automobile, trois principaux polluants ont été reconnus nocifs et sont aujourd hui combattus par les constructeurs : Le monoxyde de carbone (CO). Les vapeurs d essence ou hydrocarbures imbrûlés (HC). Les oxydes d azote (NO X ): Monoxyde d azote (NO), Dioxyde d azote (NO 2 ). Page 77 / 115

78 Injection essence : Dépollution Historique des normes de dépollution. La norme ECE Elle était en vigueur jusqu au pour les nouveaux modèles et jusqu au pour les véhicules neufs. Cette norme était définie selon un cycle urbain d une durée déterminée et à une vitesse moyenne de 18,8 km/h. De cet essai était relevé des masses de gaz toxiques (monoxyde de carbone, hydrocarbures, oxydes d azote) au kilomètre. La directive européenne CEE 88/76. Elle a exigé une diminution de ces trois polluants pour les véhicules de plus de cm 3. Son application a été effective au pour les nouveaux modèles et au pour les véhicules neufs. (Cette directive a imposé, entre autres choses l introduction d un pot catalytique sur la ligne d échappement). La norme EURO 93. Au pour les nouveaux modèles et au pour les véhicules neufs, elle a imposé une diminution sensible des émissions de polluants pour tous les véhicules particuliers quelle que soit leur cylindrée. De plus, le test de mesure s effectue sur un cycle urbain mais aussi extra-urbain. La norme EURO 96. Le pour les nouveaux modèles et le pour les véhicules neufs entre en application cette norme qui, outre une nouvelle sévérisation des quantités d émission de polluants, impose une réglementation des émissions de dioxyde de carbone et un contrôle de durabilité des tests à km. La norme EURO Le (nouveaux modèles) ou le (véhicules neufs) voit apparaître une nouvelle norme qui réduit encore le niveau maxi des émissions tout en effectuant dorénavant les mesures dès le démarrage du véhicule. Par ailleurs, cette norme impose l EOBD (European On Board Diagnostic). La norme EURO Le et/ou le (véhicules nouveaux ou neufs) une nouvelle baisse des quantités de polluants émis intervient et le contrôle de durabilité, tout en gardant le même taux de dérive que précédemment, est effectué à km. Les dates, dispositifs et valeurs cités ne concernent que les véhicules particuliers essence et d un PTAC (Poids Total en Charge) 2,5 t. Page 78 / 115

79 Injection essence : Dépollution La régulation de richesse Introduction. Pour obtenir une bonne efficacité du catalyseur, le mélange air/essence fourni au moteur doit être de richesse constante et proche du rapport stœchiométrique. Pour ce faire, on utilise une sonde à oxygène, dite «Lambda» notée λ. La régulation de richesse sert à réguler la richesse pour permettre le bon fonctionnement du pot catalytique Schéma de principe. a) Définition de la richesse et de Lambda. Dosage stoechiométrique (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 stoechiométrique Dosage de rendement (1/18) : Ce dosage en excès d'air permet de brûler toute l'essence du mélange. Il est utilisé dans les moyennes et fortes charges. Dosage de puissance (1/12) : Ce dosage en excès d'essence permet d'augmenter la vitesse de la combustion. Il est utilisé lorsque l'on désire le maximum de puissance du moteur en Pied à Fond, en reprise mais aussi au ralenti. Mélange pauvre : 15/18 = 0,85 RICHESSE < à 1. Mélange riche : 15/12 = 1,224 RICHESSE > à 1. Page 79 / 115

80 Injection essence : Dépollution. Courbe de dosage. 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. 1 Lambda = = Richesse Dosage stoechiométrique Dosage réel Page 80 / 115

81 Injection essence : Dépollution. b) Principe de fonctionnement de la sonde à oxygène. Si la teneur en oxygène est très différente des deux côtés de la sonde, les propriétés particulières du matériau utilisé donnent lieu à un saut de tension aux alentours de la valeur de richesse 1. Cette information (variation de la tension) est visible avec les outils de diagnostic. Au voisinage de la richesse 1, une faible variation de richesse entraîne une grande variation de tension. Ce changement d état permet une exploitation rapide par le calculateur. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Continuité. Résistance. Alimentation du circuit réchauffage. Attention : La sonde peut être polluée par le plomb ainsi que par les produits à base de silicone et diminuer ainsi l efficacité du système de dépollution En fonctionnement moteur, deux situations sont possibles. a) Le calculateur ne tient pas compte de l information sonde. Le système est dit «Débouclé» (non opérationnel). Le système restera débouclé tant que les conditions de fonctionnement moteur seront incompatibles avec la régulation de richesse (dosage non adapté) et/ou tant que la sonde n aura pas atteint sa température normale de fonctionnement. Temporisation de démarrage (mélange riche). Fonctionnement à froid. PF et variations de charges rapides (dosage de puissance). Coupure d injection en décélération. Mode dégradé (sonde défectueuse). Page 81 / 115

82 Injection essence : Dépollution. b) Le calculateur tient compte de l information sonde. Le système est dit «Bouclé». La régulation de richesse est active. Le calculateur va corriger le temps d injection, pour conserver la richesse égale à 1. Cette correction est visible avec les outils de diagnostic. La valeur pouvant être lue est contenue dans une fourchette allant de 0 à 255, la valeur moyenne étant 128. Tension de sonde Correction de richesse Sur certaines applications, l échelle peut être différente (ex : valeur médiane égale 1) mais l interprétation des valeurs lues est identique. Lorsque la valeur est supérieure à 128, le calculateur demande l enrichissement (par augmentation du temps d injection) car le mélange est pauvre (tension de sonde < 500 mv). Lorsque la valeur est inférieure à 128, le calculateur demande l appauvrissement (par diminution du temps d injection) car le mélange est riche (tension de sonde > 500 mv). Page 82 / 115

83 Injection essence : Dépollution. Exemples d adaptation de la richesse. Les injecteurs sont encrassés. Le temps d injection initialement calculé pour obtenir la richesse égale à 1 n est pas suffisant. Le calculateur doit augmenter le temps d injection. La valeur est centrée sur 180, mais la richesse 1 est conservée. Tension de sonde Correction de richesse Les injecteurs s encrassent encore. Le calculateur ne pouvant pas apporter une correction au delà de 255, le mélange devient trop pauvre et la richesse est inférieure à 1. L efficacité du catalyseur diminue ; le véhicule pollue. Tension de sonde Correction de richesse Pour conserver la richesse 1, il faut que la valeur de correction de richesse soit centrée sur 128, il faut donc recaler la cartographie d injection. C est le rôle des corrections adaptatives. Page 83 / 115

84 Injection essence : Dépollution. Les corrections adaptatives. Exemple de courbe initiale des temps d'injection. La dispersion et l'usure du moteur sont telles que la constante essence/air varie d'un moteur à l'autre, ainsi qu'au cours de la vie du véhicule (encrassement des soupapes, des injecteurs, perte de compression ). Temps d'injection ms Courbe nominale Charge moteur (mbar) Le calculateur d'injection doit donc estimer cette constante pour garantir de façon optimale la "Richesse = 1". Son calcul est une moyenne statistique faite sur plusieurs points. En boucle de richesse fermée, il mémorise le temps d'injection moyen sur chaque zone de pression collecteur (c'est pourquoi l'apprentissage se fait sur plusieurs zones de pression collecteur). Il calcule la nouvelle droite "temps d'injection". Temps d'injection ms Courbe adaptée. Courbe nominale Charge moteur (mbar) Page 84 / 115

85 Injection essence : Dépollution. Interprétation de la nouvelle cartographie. Temps d'injection ( ms ) Pente de la courbe : Adaptatif richesse fonctionnement. Pied de courbe : Adaptatif richesse ralenti Charge moteur (mbar) 1000 Correction adaptative de richesse au ralenti. Les corrections effectuées dans les pressions les plus faibles décalent le pied de courbe. Ce décalage s'appelle l'offset (adaptatif richesse ralenti). Correction adaptative de richesse au fonctionnement. Les corrections effectuées pour le reste du fonctionnement moteur changent la pente de la courbe. La variation de pente s'appelle le gain (adaptatif richesse fonctionnement). Page 85 / 115

86 Injection essence : Dépollution. Représentation des différents paramètres et de leurs interactivités. Elles ne s élaborent que moteur chaud, en phase bouclage et sur une plage de pression collecteur donnée. Il existe deux types de corrections adaptatives : 1. Moyennes et fortes charges. 2. Ralenti et faibles charges. L interprétation des corrections adaptatives ne se fait qu à la vue des valeurs propres à chaque moteur et ne peuvent être traduites comme une panne que lorsqu elles sont en butée. Lors d une réinitialisation, le calculateur perd ses adaptatifs. Il sera donc nécessaire de procéder à un essai routier spécifique afin que le calculateur réapprenne le vieillissement du moteur et des composants. Page 86 / 115

87 Injection essence : Dépollution. c) Contrôle. Le diagnostic de la régulation de richesse implique le contrôle du système dans son ensemble. Il passera par : L interprétation de la plainte client. Le constat d un défaut avec les outils de diagnostic. L interprétation des différents paramètres. Le contrôle de la sonde. Le contrôle des émissions. En ce qui concerne la sonde : La période du signal doit être de 500 ms avec un maximum de 1 seconde. L amplitude du signal doit être de 650mV avec un minimum de 500 ms. Plus la période est courte et l amplitude élevée, meilleur est le signal. Par ailleurs, lorsque l information de sonde est difficilement interprétable, voire inexistante, le calculateur provoque des enrichissements appauvrissements et observe la réaction du signal de sonde. Si la qualité du signal n évolue pas pendant ce test, la sonde est déclarée en panne (information transmise aux outils de diagnostic) et le système se met en mode dégradé Le pot catalytique. CATALYSEUR 3 VOIES (ou Trifonctionnel) Son rôle est d assurer la transformation finale des gaz polluants en gaz inoffensifs : Oxyder le CO et les HC. Réduire les NO x. Le convertisseur catalytique est constitué d une enveloppe en acier inoxydable. Souvent, l enveloppe est munie d écrans thermiques pour protéger le châssis de la chaleur produite par les réactions chimiques. L enveloppe referme en général deux blocs en céramique au lieu d un Page 87 / 115

88 Injection essence : Dépollution. seul, ceci pour éviter la rupture possible d un bloc trop long. Ces éléments supports du catalyseur doivent être parfaitement maintenus à l intérieur de l enveloppe. Un tricot métallique interposé entre l enveloppe et les blocs en céramique assure un maintien correct en évitant le battement et la contrainte excessive des blocs. La structure alvéolaire est équivalente à une surface au contact des gaz de 2,8 m 2. Mais de part les propriétés du matériau, la surface traitante est de à m 2 par bloc de céramique. Elle est recouverte d une mince couche de métaux précieux (Platine, Rhodium, Palladium). Ceux-ci amorcent et/ou accroissent la vitesse des réactions chimiques d oxydation et de réduction. Ce type de catalyseur permet, moyennant un réglage de richesse stœchiométrique, de convertir simultanément les trois polluants (CO, HC, NOx) dans un seul pot, d où l appellation : Catalyseur Fonctionnement du catalyseur. Les réactions chimiques qui ont lieu dans le catalyseur sont rendues possibles par les conditions suivantes : Température (amorçage du catalyseur). Mélange parfaitement stœchiométrique. Présence de métaux précieux qui activent les réactions d'oxydation et de réduction. Lors de la régulation de richesse, le mélange est alternativement riche et pauvre. Pendant les phases pauvres : Le catalyseur oxyde les imbrûlés et stocke l'excès d'oxygène. Pendant les phases riches : Le catalyseur réduit les NOx et utilise l'oxygène stocké pour oxyder les imbrûlés. a) Température de fonctionnement. L efficacité dépend de la température. L amorçage se situe vers 250 C alors qu il devient pleinement efficace au-dessus d environ 450 C. Les pots catalytiques peuvent perdre leur efficacité d autant plus rapidement que leur température de fonctionnement aura été élevée. Les températures d amorçage s élèvent tandis que les taux de conversion diminuent. On constate que l efficacité du catalyseur dépend de la richesse! Taux de conversion des trois polluants en fonction de la richesse. Page 88 / 115

89 Injection essence : Dépollution. b) Effets sur le catalyseur. Un convertisseur catalytique est un élément assez fragile, il peut être détruit par : Des effets mécaniques. Des effets thermiques. Colmatage. Effets mécaniques. Rupture de l enveloppe, parfois due : Aux contraintes exercées par la ligne d échappement. Aux chocs et fatigues thermiques, par variations brutales de température lors de l amorçage, en décélération ou par projection d eau, qui peuvent occasionner la rupture des blocs en céramique. Effets thermiques. Fusion du support lors de surchauffe (T > C) due à une trop grande quantité de polluants traités. Evolution des produits actifs à haute température par migration du métal actif dans les couches profondes du support en céramique. Sublimation du métal actif à haute température. Vitrification de la surface active. Colmatage. La surface active du convertisseur catalytique peut être partiellement ou totalement «empoisonnée», c est-à-dire recouverte par le dépôt de plomb contenu dans l essence. Ceci a pour effet de rendre inopérant le convertisseur catalytique puisque les gaz ne sont plus en contact avec les éléments actifs. D autres agents tels que l huile, le phosphore et le soufre provoquent les mêmes destructions irréversibles. Remarque : Une panne d essence peut occasionner par surchauffe la destruction du convertisseur, car le mélange très pauvre provoque une combustion lente avec une élévation importante de la température des gaz d échappement. Une quantité trop importante de HC à traiter (dû à des ratées d allumage ou à un démarrage «à la poussette») peut également détruire le pot catalytique. Contrôles : Conformité des valeurs des gaz émis à l aide d un analyseur tri-gaz. Contrôle visuel et auditif du pot catalytique et test de présence de plomb à l échappement. Etanchéité de la ligne d échappement. Page 89 / 115

90 Injection essence : Dépollution Réaspiration des vapeurs d'essence. Le canister est une "éponge" à vapeurs d'essence (Charbon actif) qui permet de stoker les gaz provenant du réservoir. Vers collecteur CHARBON ACTIF Réservoir Lorsque les conditions de fonctionnement moteur sont réunies le calculateur commande la purge des vapeurs d'essence. Sans la purge, le canister sature. Les vapeurs se condensent et deviennent liquides. Page 90 / 115

91 Injection essence : Dépollution Electrovanne commandée en masses séquentielles par le calculateur. L'électrovanne pilotée en masses séquentielles permet de faire varier la quantité de gaz recyclée. Les conditions de commande sont développées dans le chapitre 14 du Manuel de Réparation pour chacune des applications concernées. Contrôles : Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic : Multimètre : Continuité, isolement des lignes, Résistance isolement bobine, Alimentation. Outil de diag : Bg état et défaut, Paramètre si possible, Détection d'impulsion, Mode commande si possible. Oscilloscope : Visualisation du signal. Diagnostic : Le diagnostic mécanique de la vanne par le calculateur n'est pour le moment pas possible. Cependant, des systèmes particuliers seront développés en vue des normes E.O.B.D. Page 91 / 115

92 Injection essence : Dépollution La réaspiration des vapeurs d huile. Le système de réaspiration de vapeurs d'huile est généralement composé de deux circuits distincts calibrés. Circuit amont papillon (moyennes et fortes charges) : Les vapeurs sont réaspirées par la dépression régnant dans la canalisation d'air. Circuit aval papillon (ralenti et faibles charges) : Les vapeurs sont réaspirées par la dépression régnant entre le papillon et le moteur. Page 92 / 115

93 Injection essence : EOBD. 11. EOBD (European on Board Diagnostics) La norme EOBD. Les véhicules répondant aux normes antipollution EURO 2000 sont équipés du système de diagnostic embarqué EOBD. Cette nouvelle norme est directement reprise d une loi américaine appliquée à l Europe. Ces véhicules diffèrent des véhicules EURO 96 sur les points suivants : Les moteurs sont fortement dépollués pour satisfaire au cycle d homologation antipollution EURO 2000 environ 1/2 fois la norme EURO 96. Les calculateurs sont capables de détecter une anomalie entraînant des émissions polluantes supérieures à la norme pendant un cycle. Ils comportent donc des stratégies particulières de contrôle des organes de dépollution. Lorsqu une anomalie provoque une pollution excessive, un voyant s allume au tableau de bord (voyant MIL Malfunction Information Light ou voyant EOBD). Ce voyant indique au conducteur qu il faut faire réparer le véhicule. (A partir du 1 er Janvier 2000, la non-réparation sera susceptible d être sanctionnée. Les forces de l ordre pourront contrôler le bon fonctionnement de l injection par la prise EOBD, via le protocole EURO 2000, commun à tous les véhicules.) 1 L unité est le g/km. allumage du voyant MIL 0,5 1 2 EURO ,5 1 HC 3 CO MIL : Malfunction Information Light EOBD : European On Board Diagnostics Différence entre la valeur limite et les seuils de pollution EOBD. La valeur limite indique les valeurs données par la norme. Les seuils correspondent aux valeurs pour lesquelles le calculateur d injection doit détecter une pollution. C'est-à-dire, lors d'un test de contrôle spécifique, si les émissions de gaz polluant dépassent les seuils maximums, le calculateur déclare une panne avec ou sans allumage du voyant. Page 93 / 115

94 Injection essence : EOBD Présentation du système EOBD. Pour comprendre le fonctionnement du système EOBD essence, nous allons diviser l étude en 4 parties. 1 Gestionnaire de pannes EOBD. 2 Diagnostic des ratés de combustion (destructeur, polluant). 3 Diagnostic de la sonde lambda amont. 4 Diagnostic du pot catalytique Le gestionnaire de pannes EOBD. Calculateur d'injection. Trame mémorisée Gestionnaire des pannes électriques traditionnelles. Compteur EOBD Gestionnaire des pannes EOBD Pannes EOBD fonctionnelles Pannes EOBD électriques Le gestionnaire des pannes électriques traditionnelles et le gestionnaire des pannes EOBD. Le gestionnaire de panne EOBD ne remplace pas mais vient en complément du gestionnaire des pannes électriques traditionnelles. Les pannes présentes et les pannes mémorisées ainsi que la gestion des modes dégradés ne sont pas modifiées par l'implantation de ce gestionnaire. Pour répondre à la norme EOBD les besoins sont les suivants : Allumer le voyant MIL (Malfunction information Light) pour toutes les pannes conduisant à un dépassement des seuils d'émission EOBD. Mémoriser les défauts EOBD. Mémoriser les paramètres moteur à la détection de la panne mémorisée EOBD (freeze frame). Faire clignoter le voyant MIL pour les forts taux de ratés de combustion (Misfire) qui dégrade le pot catalytique. a) Diagnostics pris en compte par le gestionnaire des pannes EOBD. Diagnostic fonctionnel du pot catalytique. Diagnostic fonctionnel de la sonde O 2 amont. Diagnostic des ratés de combustion avec deux niveaux de détection : Détection des faibles taux de ratés de combustion polluant. Détection des forts taux de ratés de combustion entraînant la destruction du pot catalytique. Page 94 / 115

95 Injection essence : EOBD. b) Diagnostics pris en compte par le gestionnaire des pannes électriques. Diagnostic des composants électriques traditionnels Les termes spécifiques du gestionnaire de pannes. a) Définition d'un roulage. Un roulage est détecté lorsque les trois conditions suivantes sont réunies : Démarrage du moteur. Phase de roulage pendant laquelle le diagnostic considéré est exécuté. Coupure du contact. b) Définition d'un Warm-up. Un Warm-up est détecté lorsque les deux conditions (calculateur) suivantes sont réunies : La température d'eau doit avoir augmentée d'une valeur (environ 22 C) par rapport à la température d'eau au démarrage. La température d'eau doit avoir franchie un seuil (environ 70 C). c) Définition de la trame mémorisée (Freeze frame). La trame mémorisée (freeze frame) est une zone mémoire dans laquelle on peut faire une "photo" du contexte moteur lorsqu'une panne mémorisée EOBD est détectée. Il existe une seule zone mémoire pour toutes les pannes. La première panne prend la place dans la zone mémoire et ne peut être délogée que par une panne de priorité supérieure. Les données enregistrées dans la zone mémoire sont les suivantes : Charge moteur. Vitesse véhicule. Régime moteur. Température d'eau. Correction boucle de richesse. Pression collecteur. Offset d'adaptation de richesse. Etat de la boucle de richesse; Gain d'adaptation de richesse. Code de la panne Ces données sont accessibles uniquement par les outils ayant la fonctionnalité SCANTOOL. d) Définition de la Matrice d'inhibition. La matrice d'inhibition autorise ou n'autorise pas la prise en compte des pannes validées, pour les quatre diagnostics fonctionnels, si d'autres pannes, pouvant fausser l'analyse, sont présentes. e) Définition d'une panne validée. Les pannes validées sont définies à partir des pannes présentes. Elle sont l'intermédiaire entre les pannes présentes et le compteur de pannes OBD. Elles sont comptabilisées une seule fois par roulage. Toutes les pannes validées sont remises à zéro à la coupure du contact. Page 95 / 115

96 Injection essence : EOBD Principe de fonctionnement du gestionnaire de pannes EOBD. a) Stratégies de diagnostic EOBD. Le diagnostic des ratés de combustion est effectué en continu. Les autres organes de dépollution sont testés une seul fois par roulage (le diagnostic n'est pas permanent). Toutefois ces séquences de test n'ont pas toujours lieu. Le véhicule doit rouler dans certaines conditions pour qu'elles puissent s'effectuer : Condition de température. Condition de vitesse. Temporisation après le départ. Conditions moteur (Pression collecteur, régime, angle papillon,...). De plus certains paramètres doivent être appris par le calculateur : Apprentissage des zones de pression. Apprentissage de la cible moteur. b) Déclaration des pannes EOBD. Si le calculateur détecte une panne validée identique pendant trois roulages consécutifs alors : Une panne EOBD est mémorisée. L'allumage du voyant MIL est demandé. Cette demande sera prise en compte uniquement si la panne considérée est autorisée à allumer le voyant. Une trame des paramètres moteur au moment de la détection de la panne est mémorisée (freeze frame). c) Effacement des pannes EOBD. Pour éteindre le voyant MIL, il ne faut pas détecter la même panne validée pendant trois roulages consécutifs. Pour remettre à zéro la panne mémorisée EOBD (défaut sur l outil de diagnostic), il ne faut pas détecter de panne validée pendant quarante warm-up consécutifs. La panne des ratés de combustion pouvant dégrader le pot catalytique, ne provoque pas de mémorisation de panne EOBD. Elle fait uniquement clignoter le voyant MIL. Dés que la panne disparaît, le voyant MIL arrête de clignoter. Page 96 / 115

97 Injection essence : EOBD Tableau d'allumage du voyant (moteur D7F 702). Panne. Allumage du voyant MIL Diagnostic catalyseur. OUI Diagnostics Diagnostic sonde O 2 amont. OUI fonctionnels. Diagnostic des ratés de combustion polluant. OUI Diagnostic des ratés de combustion destructeur. Clignotant Capteur de pression. NON Potentiomètre papillon. NON Température d eau. NON Température d air NON Diagnostics Cliquetis. NON électriques. Vitesse véhicule. NON Signal sonde amont. Signal sonde aval. Puissance chauffage sonde O 2 amont. Puissance chauffage sonde O 2 aval. Absence signal dent. Défaut cible volant moteur. Injecteur 1. Injecteur 2. Injecteur 3. Injecteur 4. Allumage 1 et 4. Allumage 2 et 3. Relais pompe à essence. Purge canister Actuateur de régulation de ralenti. OUI NON NON NON NON NON OUI OUI OUI OUI OUI OUI NON OUI NON Conditions d'allumage du voyant EOBD lors de diagnostics. Si à la mise du contact, la température d'eau, d'air ou la pression collecteur sont en dehors de certaines plages, alors les diagnostics fonctionnels du catalyseur, de la sonde O 2 et la détection des ratés de combustion ne seront pas autorisés jusqu'à la prochaine mise du contact. Si le calculateur détecte une panne sur les capteurs d'eau, d'air ou de pression collecteur, les diagnostics fonctionnels ne sont pas autorisés. Si la sonde O2 amont est en panne, le diagnostic du catalyseur ne peut-être activé. Les diagnostics fonctionnels de la sonde O 2 et du catalyseur ne pourront jamais être réalisés en même temps. Lorsque les diagnostics catalyseur et sonde O 2 sont en cours, la purge canister est fermée et les adaptatifs sont bloqués à leur dernière valeur. Page 97 / 115

98 Injection essence : EOBD Diagnostic des ratés de combustion But du diagnostic des ratés de combustion. La détection des ratés de combustion doit permettre : De repérer un dysfonctionnement, qui entraîne un dépassement des seuils de pollution EOBD. D'alerter d'un dysfonctionnement, qui entraîne la destruction du pot catalytique Principe de détection des ratés de combustion. C : Couple. T : Temps. S : Seuil de détection. R : Ratés détectés. Le calculateur regarde en permanence la régularité de son signal volant moteur. Les ratés de combustion provoquent un acyclisme moteur et entraînent une chute de couple. La rotation du moteur n'est donc plus régulière. L'observation d'une perturbation du signal volant (allongement de la période) permet la reconnaissance d'une mauvaise combustion. Remarque : Le seuil de détection est adapté au point de fonctionnement en "pression et régime" du moteur. Ce diagnostic est quasiment continu sur l'ensemble d'un roulage. Sa non réalisation ou la reconnaissance de ratés de combustion entraîne l'inhibition des autres diagnostics EOBD. Page 98 / 115

99 Injection essence : EOBD. Ce diagnostic permet de distinguer deux types de défaut : Les faibles taux de ratés de combustion entraînent un dépassement des seuils de pollution EOBD. Ils provoquent l'allumage du voyant EOBD (MIL) si la détection a lieu durant trois roulages consécutifs. Les forts taux de ratés de combustion entraînent la destruction du catalyseur. Ils provoquent un allumage clignotant et immédiat du voyant EOBD Condition d'entrée en diagnostic "détection des ratés de combustion" (moteur D7F 702). Paramètre. Ratés de combustion polluant ou destructeur. Temps après démarrage. Température d'eau. Rapport de boîte. Vitesse véhicule. 75 C Régime moteur. Entre le ralenti et 4500 tr/min. Durée du test. Pression d'admission. Conditions supplémentaires. Avoir effectué les apprentissages : - Cible volant moteur. - Pression collecteur. Apprentissage. Afin de travailler avec une information signal volant correcte, il est nécessaire de corriger les défauts d'acquisition dus à la cible moteur ("faux rond"). L'apprentissage de la cible moteur est réalisé par deux décélérations successives avec coupure d'injection, sur un rapport de boîte de vitesses et dans une plage de régime définis pendant un temps donné. Ces apprentissages sont ensuite sauvegardés dans le calculateur (même si la batterie est débranchée). La détection des ratés d'allumage est alors opérationnelle. Page 99 / 115

100 Injection essence : EOBD Cas d'un diagnostic "ratés de combustion polluant". Témoin EOBD Panne EOBD Compteur EOBD Panne validée Panne présente Diagnostic ratés de combustion polluant + APC Prise en compte des ratés de combustion. a) Cas du diagnostic ratés d'allumage polluant : (diagnostic continu). S il y a détection de ratés d'allumage polluant (panne présente), alors la panne validée passe à un, si les stratégies du calculateur d'injection l'autorise (matrice d'inhibition). Si aucune panne présente n'est détectée jusqu'à ce que le contact soit coupé et que le roulage s'est effectué normalement, le gestionnaire de pannes EOBD prend alors en compte 0 (ceci afin de décrémenter le compteur EOBD). b) Cas du diagnostic "ratés de combustion destructeur": (diagnostic continu). La validation de la panne ratés de combustion destructeur est immédiate et active le voyant MIL (clignotant). Page 100 / 115

101 Injection essence : EOBD Diagnostic de la sonde Lambda amont But du diagnostic de la sonde à oxygène amont. Le diagnostic fonctionnel de la sonde O 2 amont doit détecter un dysfonctionnement qui provoquerait un dépassement du seuil EOBD par les émissions de polluants Principe du diagnostic de la sonde à oxygène amont. Les dégradations de la sonde O 2 sont de deux ordres : Une dégradation mécanique du composant (casse, coupure de fil) qui se traduit par une panne électrique. Une dégradation chimique du composant qui engendre un ralentissement du temps de réponse de la sonde et qui se traduit par l'augmentation de la période moyenne de basculement. Page 101 / 115

102 Injection essence : EOBD Condition d'entrée en diagnostic "Sonde O2 amont" (moteur D7F 702). Paramètre. Sonde O2 amont Temps après démarrage. Température d'eau. Rapport de boîte.* Vitesse véhicule.* Régime moteur. Durée du test. Pression d'admission. Conditions supplémentaires. 15 minutes. 75 C 4ème rapport. Entre 45 et 55 km/h. Entre 1600 et 2100 tr/min. 40 secondes. Entre 262 et 558 mbar. -Reconnaissance cylindre 1 effectuée. -Pas de pannes électriques. -Diagnostic des ratés de combustion en cours. -Pas de ratés de combustion détectés. -Ne pas avoir fait de diagnostic de la sonde O2 depuis la mise du contact. -Avoir effectué les apprentissages cible. -Avoir effectué les apprentissages des pressions collecteur. -Etre en régulation de richesse active. -Avoir la consigne d autorisation de diagnostic. * Le rapport de boîte et la vitesse véhicule sont donnés à titre indicatif. Diagnostic de la sonde à oxygène amont. Détection de panne. La sonde O 2 est déclarée défectueuse si sa période moyenne dépasse celle du seuil EOBD. Elle provoque l'allumage du voyant EOBD (MIL) si la détection a lieu durant trois roulages consécutifs. Test statique de la sonde à oxygène. Il est possible, sur certains calculateurs, d'effectuer un test statique de la sonde à oxygène amont à l'aide de l'outil de diagnostic. Page 102 / 115

103 Injection essence : EOBD Diagnostic du pot catalytique But du diagnostic du catalyseur. Le diagnostic fonctionnel du catalyseur doit permettre de détecter un dysfonctionnement qui provoquerait un dépassement du seuil EOBD par les émissions de polluants d'hydrocarbures (HC). Catalyseur neuf. Signal sonde amont Signal sonde avale Catalyseur vieilli. Signal sonde amont Signal sonde avale Principe de fonctionnement du diagnostic du catalyseur. La capacité de stockage en oxygène du catalyseur est l'indicateur de son état. Lorsque le catalyseur vieillit, sa capacité de stockage en oxygène diminue, en même temps que sa capacité à traiter les polluants. Le principe consiste donc à créer des variations importantes des créneaux de richesse, afin d'envoyer des bouffées d'oxygène dans le catalyseur. Si le catalyseur est bon, il absorbera l'oxygène qu'on lui envoie et la tension de la sonde O 2 aval restera à une valeur moyenne. S'il est usé, il rejettera l'oxygène qu'il ne pourra stocker et la sonde aval se mettra à battre. Plus le catalyseur sera vieux et plus la sonde O 2 aval oscillera. Page 103 / 115

104 Injection essence : EOBD Condition d'entrée en diagnostic "catalyseur" (moteur D7F 702). Paramètre. Catalyseur. Temps après démarrage. Température d'eau. Rapport de boîte.* Vitesse véhicule.* Régime moteur. Durée du test. Pression d'admission. Conditions supplémentaires. 17 minutes. 75 C 5ème rapport. Entre 60 et 80 km/h. Entre 1650 et 2600 tr/min. 52 secondes. Entre 430 et 650 mbar. -Reconnaissance cylindre 1 effectuée. -Pas de pannes électriques. -Diagnostic des ratés de combustion en cours. -Pas de ratés de combustion détectés. -Ne pas avoir fait de diagnostic catalyseur depuis la mise du contact. -Avoir effectué les apprentissages cible. -Avoir effectué les apprentissages des pressions collecteur. -Etre en régulation de richesse active. -Avoir la consigne d autorisation de diagnostic. * Le rapport de boîte et la vitesse véhicule sont donnés à titre indicatif. Diagnostic du catalyseur. Détection de panne. Le catalyseur est déclaré défectueux s'il n'arrive pas à stocker tout l'oxygène envoyé par le moteur et que la sonde O 2 aval bat. Il provoque l'allumage du voyant EOBD (MIL) si la détection a lieu durant trois roulages consécutifs. Test statique du catalyseur. Il est possible, sur certains calculateurs, d'effectuer un test statique du catalyseur à l'aide de l'outil de diagnostic. Page 104 / 115

105 Injection essence : EOBD Cas d'un diagnostic fonctionnel du pot catalytique ou de la sonde O 2. Témoin EOBD Panne EOBD Compteur EOBD Panne validée Panne présente Diagnostic catalyseur ou sonde O2 + APC Cas des diagnostics fonctionnels du pot catalytique ou de la sonde O2 amont : A la fin du diagnostic, la panne validée prend l'état de la panne présente si les stratégies du calculateur d'injection l'autorisent (matrice d'inhibition). Dés que la panne validée est positionnée à zéro ou un, elle est comptabilisée par le gestionnaire de pannes EOBD (la ligne validation de la réparation est allumée fixe). Remarque : Le compteur EOBD peut être décrémenté, par exemple : Un compteur EOBD à 1, peut revenir à 0 si au prochain roulage avec diagnostic, aucune panne n'est détectée. Page 105 / 115

106 Injection essence : EOBD Diagnostic des pannes électriques Cas d'un diagnostic électrique. Témoin EOBD Panne EOBD Compteur EOBD Panne validée Panne présente Diagnostic électrique + APC Gestionnaire de pannes EOBD. Cas des diagnostics électriques : (diagnostic continu). S'il y a détection d'une panne électrique (panne présente) alors la panne validée passe à1. Si aucune panne présente n'est détectée jusqu'à ce que le contact soit coupé et que le roulage s'est effectué normalement, le gestionnaire de pannes EOBD prend alors en compte 0 (ceci afin de décrémenter le compteur OBD) Fonction Scantool de l'outil CLIP. Cette fonction Scantool permet de détecter d'une manière universelle les codes défauts (norme ISO) de tous les véhicules homologués aux normes européennes. Sous une définition de codes anomalies appelés D.T.C. (Data Trouble Code) (en conformité avec la norme ISO DIS ) la directive EOBD stipule que le système OBD doit enregistrer les codes indiquant l'état du système de contrôle des émissions polluantes. Les codes défectueux qui déclenchent l allumage du voyant MIL, à cause d une détérioration ou d un dysfonctionnement du système, doivent être identifiés et enregistrés. Quand une anomalie est enregistrée, le constructeur doit identifier la panne en utilisant le code le plus approprié en conformité avec la norme ISO. Page 106 / 115

107 Injection essence : EOBD Exemples de codes DTC (Data Trouble Code). DEFAUTS Capteur pression. Température d'air. Température eau. Potentiomètre papillon. Sonde O2 amont. Temps de réponse sonde amont. Réchauffage sonde amont. Réchauffage sonde aval. Injecteur. Allumage. Allumage. Allumage. Allumage. Capteur de cliquetis. Capteur régime / position moteur. Bobine. Pot catalytique. Vanne de purge canister. Voyant MIL (EOBD). CODES SCANTOOL P0105 P0110 P0115 P0120 P0130 P0133 P0135 P0136 P0200 P0301 P0302 P0303 P0304 P0325 P0335 P0350 P0420 P0443 P0650 MIL OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI OUI Définitions des différents types de DTC. a) DTC in instance (code en instance). Utilisé pour la confirmation d après réparation. Ce DTC est disponible pour le système de surveillance. Si un défaut est détecté pendant 3 roulages consécutifs le calculateur déclenche l allumage du voyant MIL. La norme exige de tous les constructeurs automobiles qu ils définissent ce code pour le système continu de surveillance. Système continu de surveillance : Ratés d allumage. Taux d air /carburant incorrect. Capteur du système d émission, capteur d information potentiomètre. Page 107 / 115

108 Injection essence : EOBD. b) MIL DTC. Le calculateur enregistrera : ce code en complément de l allumage du voyant défaut (MIL). la trame des paramètres moteur au moment de la panne (freeze frame). la distance parcourue après l allumage du voyant. c) DTC Subdivise. La norme indique "quand une anomalie est enregistrée le constructeur doit pouvoir définir la panne avec un code". Ce code doit être approprié et en conformité avec la norme ISO Signification du code DTC (Data Trouble Code). X X X X X 4 ème et 5 ème unité. Définition de l organe en défaut. 3 ème unité indique le sous groupe. 1 : Mesure air /carburant. 2 : Injection. 3 : Système d allumage / ratés d allumage. 4 : Contrôles d émission auxiliaire. 5 : Ralenti / vitesse du véhicule / entrées auxiliaires. 6 : Ordinateur / sorties auxiliaires. 7 : Gestion électronique de la transmission. 8 : Gestion électronique de la transmission. La première unité indique le responsable de la définition du DTC. 0 : Code ISO. 1 : Code constructeur. La première lettre indique la fonction du DTC P : Powertrain (Injection moteur, Transmission) B : Carrosserie (Sécurité passive, Aide à la conduite) C : Châssis (ABS, ESP, Antipatinage transmission ) U : Communication réseau (CAN multiplexage ) Pour définir le DTC le plus approprié les DTC sont subdivisés en fonction des quatre catégories de pannes. Dysfonctionnement général du circuit. Problème de performance. Entrée basse. Entrée haute. Page 108 / 115

109 Injection essence : EOBD. Codes diagnostic anomalie standardisée (DTC). Tous les codes de défaut sont standardisés, cela signifie que tous les codes DTC sont utilisés par tous les constructeurs. Le code de panne est alphanumérique à 5 unités ex P0 250 Tous les codes P0 xxx sont des codes standardisés. Cependant, un constructeur peut définir des codes supplémentaires aux codes standardisés. Quand un constructeur a défini des fonctions supplémentaires dans le calculateur au delà des exigences légales et que ces fonctions peuvent être diagnostiquées ces codes sont définis comme ceci P1 xxx par ex. P1150. Page 109 / 115

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111 Glossaire. Glossaire. Terme Définition Actionneur Appauvrissement Canister Capteur analogique Capteur logique Cartographie Dispositif comportant un moteur ou un vérin assurant la manœuvre d un organe mobile. Modification du dosage soit par diminution de la quantité d essence ou augmentation de la quantité d air. Elément de stockage temporaire des vapeurs d essence. Mesure de la variation d un changement d état. Capteur de type tout ou rien, mesure d un changement d état. Représentation graphique en 3 D d un paramètre de commande définie suivant 2 informations, la 3e information étant le résultat. Cliquetis Bruit moteur qui caractérise une combustion incontrôlée. CTN CTP Débit volumique Débit massique Densité Dosage Dosage stœchiométrique Effet HALL Elément piézo électrique Elément piézo résistif Entrefer Enrichissement Coefficient Température Négatif. Coefficient Température Positif. C est l association de la pression et de vitesse d écoulement d un liquide dans une section donnée C est l association de la pression et de vitesse d écoulement d un liquide dans une section donnée, en tenant compte de sa masse volumique. Rapport de la masse d un certain volume d un corps à celle du même volume d eau ou par rapport au même volume d air pour un gaz. Rapport entre la quantité d essence et la quantité d air. Dosage (1/15.3) qui correspond à la combustion parfaite d un mélange. Phénomène de création d un courant en présence d un champ magnétique. Corps cristallin qui a la propriété de créer un courant si on lui applique une vibration ou un choc. Corps cristallin qui a la propriété de modifier sa résistance suite à sa déformation, par une pression. Distance entre cible et capteur. Modification du dosage soit par diminution de la quantité d air ou augmentation de la quantité d essence. Page 111 / 115

112 Glossaire. Fréquence Nombre de période par seconde. Inductif Création d un courant par variation de flux magnétique. Ions Lambda Masse séquentiel Masse volumique Mode dégradé Moteur pas à pas Période Pression absolue Pression relative Groupe d atomes de charge positive ceci par la perte quelques électrons. L inverse de la richesse. Emission répété d un potentiel 0 volt, exprimé en milliseconde. C est la masse d un corps par unité de volume. Mode de fonctionnement de secours, reconstitué par le calculateur, en cas de défaillance d un élément. Moteur dont la rotation est maîtrisable par fraction de tour. Durée du signal au bout de laquelle le signal se répète de façon identique. Pression mesurée depuis le vide absolu. Pression mesurée par rapport à la pression atmosphérique. Puissance absorbée Puissance consommée par l entraînement mécanique d un consommateur, exprimé en %. Rapport cyclique d ouverture Richesse Valeur de consigne Rapport entre le temps où l élément est commandé et le temps maximum de commande. Rapport entre le dosage réel et le dosage stœchiométrique. Valeur de référence. Vapor lock Augmentation de la température dans les canalisations d essence. L augmentation de température créé des tampons gazeux qui perturbent la circulation de l essence. Page 112 / 115

113 Annexes. Annexes. Annexe 1 : L injection directe essence. 1 Pompe haute pression. 2 Régulateur haute pression d essence. 3 Capteur pression d essence. 4 Injecteur IDE. 5 Rampe d injection. 6 Filtre à essence. 7 Pompe basse pression. 8 Régulateur de pression. 9 Réservoir. Le circuit d'alimentation est composé : d un circuit basse pression incluant une pompe électrique immergée dans le réservoir qui alimente la pompe haute pression au travers d un filtre. d un circuit haute pression intégrant une pompe haute pression entraînée par l arbre à cames d admission qui, au travers d une rampe, alimente les injecteurs. Le calculateur commande le régulateur afin de moduler la pression de carburant nécessaire au bon fonctionnement du moteur. Il vérifie la consigne de pression en analysant la valeur transmise par le capteur haute pression. Descriptif : Pompe haute pression : Cette pompe à trois pistons, entraînée par le moteur, a pour rôle d alimenter la rampe et les injecteurs du système à injection directe en haute pression. Régulateur haute pression : Le calculateur d'injection pilote l'électrovanne de régulation par un rapport cyclique d'ouverture (RCO) qui permet de réguler la haute pression dans le circuit haute pression. Capteur pression d'essence : Le capteur de pression à carburant est un capteur de type piézoélectrique qui transmet une tension proportionnelle à la pression. Le calculateur utilise cette information pour vérifier et appliquer sa valeur de consigne. Rampe à carburant haute pression : Fixée directement sur la culasse, elle supporte le régulateur haute pression, le capteur de pression et les injecteurs. Injecteur : Chaque injecteur pulvérise l'essence directement dans la chambre de combustion. Page 113 / 115

114 Annexes. Attention : Avant toute intervention sur le circuit haute pression, vérifier à l aide de l outil de diagnostic que la pression est inférieure à 5 bar. Pendant l intervention, respecter impérativement les consignes de propreté. Annexe 2 : Le décaleur d'arbre à cames. Le rôle du décaleur d arbre à cames est d optimiser les performances moteur en favorisant le couple à bas régime et la puissance à haut régime. Le principe est de faire varier le moment d'ouverture des soupapes d'admission. Pour bénéficier d une puissance maximum, il est nécessaire que l angle Avance Ouverture Admission / Retard Fermeture Admission (AOA/RFA) soit le plus grand possible. Lorsque le régime est élevé, le remplissage se poursuit en profitant de l inertie de la veine gazeuse, malgré la remontée du piston alors que la soupape d admission est encore ouverte. Par contre, lorsque le régime est faible, un Retard Fermeture Admission important provoque le refoulement des gaz frais admis. Il en découle une perte de couple importante. Le décaleur d arbre à cames diminue le Retard Fermeture admission (et augmente l Avance Ouverture Admission) aux faibles et moyens régimes. La commande du décaleur d'arbre à cames peut se faire en : Tout ou rien (variation en tout ou rien du décalage de distribution), Continu (variation en continu du décalage de distribution). Exemple de fonctionnement d'un décaleur à palettes à variation continue. 1 Point mort bas. 2 Bas régimes. 3 Moyens régimes. 4 Hauts régimes. Afin d'améliorer le remplissage des cylindres à tous les régimes, certains moteurs se dotent de décaleur d'arbre à cames à variation continue. Page 114 / 115