MODULE DIAGNOSTIC AUTOMOBILE LES CAPTEURS AUTOMOBILE MECATRONIQUE AUTOMOBILE I.S.E.T de Djerba Département de Génie Mécanique dlmhdhlw@yahoo.fr novembre-décembre 2008
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction; 1.2 Les capteurs;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction; 1.2 Les capteurs; 1.3 Les capteurs résistifs;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction; 1.2 Les capteurs; 1.3 Les capteurs résistifs; 1.4 Les capteurs inductifs;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction; 1.2 Les capteurs; 1.3 Les capteurs résistifs; 1.4 Les capteurs inductifs; 1.5 Les capteurs de position du papillon des gaz;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction; 1.2 Les capteurs; 1.3 Les capteurs résistifs; 1.4 Les capteurs inductifs; 1.5 Les capteurs de position du papillon des gaz; 1.6 Les capteurs Piezo-électrique;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction; 1.2 Les capteurs; 1.3 Les capteurs résistifs; 1.4 Les capteurs inductifs; 1.5 Les capteurs de position du papillon des gaz; 1.6 Les capteurs Piezo-électrique; 1.7 Sonde à oxygène;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 1 Plan du cours 1.1 Introduction; 1.2 Les capteurs; 1.3 Les capteurs résistifs; 1.4 Les capteurs inductifs; 1.5 Les capteurs de position du papillon des gaz; 1.6 Les capteurs Piezo-électrique; 1.7 Sonde à oxygène; ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 2 Introduction En automobile, tout devient électronique, l injection, l allumage, la climatisation, l indicateur de vitesse du véhicule, la position des sièges, le freinage... Tout cela est géré par des calculateurs qui ne sont autres que de véritables ordinateurs. Cependant, pour fonctionner, ces calculateurs ont besoin d informations qui sont prélevées sur le moteur, la boite de vitesses, les roues... ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 3 Introduction (suite) C est le rôle des capteurs. Les capteurs sont utilisés notamment dans les trois domaines suivants : Sécurité (p.ex. système ESP, système ABS et airbag)
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 3 Introduction (suite) C est le rôle des capteurs. Les capteurs sont utilisés notamment dans les trois domaines suivants : Sécurité (p.ex. système ESP, système ABS et airbag) Groupe motopropulseur (p.ex. sonde lambda, capteur d arbre à cames et capteurs de cliquetis)
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 3 Introduction (suite) C est le rôle des capteurs. Les capteurs sont utilisés notamment dans les trois domaines suivants : Sécurité (p.ex. système ESP, système ABS et airbag) Groupe motopropulseur (p.ex. sonde lambda, capteur d arbre à cames et capteurs de cliquetis) Confort (p.ex. capteur de pluie, capteur pour le système de conditionnement d air et récepteur de télécommande de portes)
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 3 Introduction (suite) C est le rôle des capteurs. Les capteurs sont utilisés notamment dans les trois domaines suivants : Sécurité (p.ex. système ESP, système ABS et airbag) Groupe motopropulseur (p.ex. sonde lambda, capteur d arbre à cames et capteurs de cliquetis) Confort (p.ex. capteur de pluie, capteur pour le système de conditionnement d air et récepteur de télécommande de portes) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 4 EXEMPLES DE CONFIGURATIONS Configuration A Système RED avec pompe VE.E Bosch
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 4 EXEMPLES DE CONFIGURATIONS Configuration A Système RED avec pompe VE.E Bosch Configuration B Système avec injecteurs pompes
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 4 EXEMPLES DE CONFIGURATIONS Configuration A Système RED avec pompe VE.E Bosch Configuration B Système avec injecteurs pompes Configuration C Système RED avec pompe PE.H Bosch
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 4 EXEMPLES DE CONFIGURATIONS Configuration A Système RED avec pompe VE.E Bosch Configuration B Système avec injecteurs pompes Configuration C Système RED avec pompe PE.H Bosch Configuration D Système common rail Bosch
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 4 EXEMPLES DE CONFIGURATIONS Configuration A Système RED avec pompe VE.E Bosch Configuration B Système avec injecteurs pompes Configuration C Système RED avec pompe PE.H Bosch Configuration D Système common rail Bosch (Plan du cours) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 5 Système RED avec pompe VE.E Bosch (Exemples de configurations) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 6 Système avec injecteurs pompes (Exemples de configurations) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 7 Système RED avec pompe PE.H Bosch (Exemples de configurations) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 8 Système common rail Bosch (Exemples de configurations) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 9 Les capteurs Ce sont des sondes, des détecteurs qui sont utilisés dans de nombreuses applications. Sur les automobiles actuelles le contacteur est très peu utilisé car les calculateurs ont besoins de capteurs "évolués " dont on va présenté quelques un: 1. Capteur résistif
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 9 Les capteurs Ce sont des sondes, des détecteurs qui sont utilisés dans de nombreuses applications. Sur les automobiles actuelles le contacteur est très peu utilisé car les calculateurs ont besoins de capteurs "évolués " dont on va présenté quelques un: 1. Capteur résistif 2. Capteur type inductif
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 9 Les capteurs Ce sont des sondes, des détecteurs qui sont utilisés dans de nombreuses applications. Sur les automobiles actuelles le contacteur est très peu utilisé car les calculateurs ont besoins de capteurs "évolués " dont on va présenté quelques un: 1. Capteur résistif 2. Capteur type inductif 3. Capteurs spécifiques
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 9 Les capteurs Ce sont des sondes, des détecteurs qui sont utilisés dans de nombreuses applications. Sur les automobiles actuelles le contacteur est très peu utilisé car les calculateurs ont besoins de capteurs "évolués " dont on va présenté quelques un: 1. Capteur résistif 2. Capteur type inductif 3. Capteurs spécifiques 4. Le capteur Piezo-électrique
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 9 Les capteurs Ce sont des sondes, des détecteurs qui sont utilisés dans de nombreuses applications. Sur les automobiles actuelles le contacteur est très peu utilisé car les calculateurs ont besoins de capteurs "évolués " dont on va présenté quelques un: 1. Capteur résistif 2. Capteur type inductif 3. Capteurs spécifiques 4. Le capteur Piezo-électrique (Plan du cours) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 10 Les capteurs résistifs Ce type de capteur est très utilisé. Il peut être construit sur le principe d un potentiomètre (résistance variable) comme c est souvent le cas pour la jauge à carburant ou pour relever la position du papillon des gaz, soit sous la forme d une thermistance CTN, CTP. 1. Exemple 1 Capteur de température du liquide de refroidissement;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 10 Les capteurs résistifs Ce type de capteur est très utilisé. Il peut être construit sur le principe d un potentiomètre (résistance variable) comme c est souvent le cas pour la jauge à carburant ou pour relever la position du papillon des gaz, soit sous la forme d une thermistance CTN, CTP. 1. Exemple 1 Capteur de température du liquide de refroidissement; 2. Commande Commande d une thermistance;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 10 Les capteurs résistifs Ce type de capteur est très utilisé. Il peut être construit sur le principe d un potentiomètre (résistance variable) comme c est souvent le cas pour la jauge à carburant ou pour relever la position du papillon des gaz, soit sous la forme d une thermistance CTN, CTP. 1. Exemple 1 Capteur de température du liquide de refroidissement; 2. Commande Commande d une thermistance; 3. Exemple 2 Capteur de température d air;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 10 Les capteurs résistifs Ce type de capteur est très utilisé. Il peut être construit sur le principe d un potentiomètre (résistance variable) comme c est souvent le cas pour la jauge à carburant ou pour relever la position du papillon des gaz, soit sous la forme d une thermistance CTN, CTP. 1. Exemple 1 Capteur de température du liquide de refroidissement; 2. Commande Commande d une thermistance; 3. Exemple 2 Capteur de température d air; (Plan du cours) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 11 Capteur de température du liquide de refroidissement (a) (b) (c) (d) (Les capteurs résistifs) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 12 Commande d une thermistance (a) (b) (c) (d) (Les capteurs résistifs) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 13 Capteur de température d air Une température basse produit une résistance élevée tandis qu une température élevée produit une résistance faible. L unité de commande détermine la température d air, en surveillant la tension par le biais du capteur. tension d alimentation: 5 V résistance: 2 000-3 000 ohm / 20 o C (Les capteurs résistifs) résistance: 200-300 ohm / 90 o C ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 14 Les capteurs inductifs Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. types Exemple capteur magnétique sur vilbrequin;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 14 Les capteurs inductifs Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. types Exemple capteur magnétique sur vilbrequin; 2. Exemple 1 Capteur magnétique sur vilbrequin;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 14 Les capteurs inductifs Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. types Exemple capteur magnétique sur vilbrequin; 2. Exemple 1 Capteur magnétique sur vilbrequin; 3. Exemple 2 Le capteur à effet Hall;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 14 Les capteurs inductifs Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. types Exemple capteur magnétique sur vilbrequin; 2. Exemple 1 Capteur magnétique sur vilbrequin; 3. Exemple 2 Le capteur à effet Hall; (Plan du cours) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 15 Exemple capteur magnétique sur vilbrequin (a) Différents capteurs magnétiques (b) Capteur sur vilbrequin Opel Astra G (Z16XE) (Les capteurs inductifs) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 16 Capteur magnétique sur vilbrequin A=aimant permanent ; B=noyau en fer doux ; C=bobine ; D=roue dentée. La capteur de plateau magnétique est constitué d un aimant permanent et d une bobine enroulée autour d un noyau en métal. Une roue dentée en fer est montée sur le vilebrequin. Dès que la roue dentée en fer tourne, elle modifie le champ magnétique à l intérieur de la bobine et génère une tension dans la bobine du capteur ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 17 Branchement d un capteur magnétique (a) (b) (c) (d) (Les capteurs inductifs) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 18 Image d un capteur magnétique (a) (b) a) L image d oscilloscope d un capteur à plateau magnétique avec une dent manquante sur la roue dentée (sans tension d alimentation sur le fil de signal), b) L image d oscilloscope d un capteur à plateau magnétique avec une dent manquante sur la roue dentée (avec tension d alimentation sur le fil de signal) (Les capteurs inductifs) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 19 Le capteur à effet Hall (a) (b) (c) (d) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 20 Forme des cibles en fonction des capteurs Forme des cibles en fonction des capteurs. (Les capteurs inductifs) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 21 Les capteurs de position du papillon des gaz Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont :
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 21 Les capteurs de position du papillon des gaz Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. Exemples Capteurs de position du papillon des gaz;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 21 Les capteurs de position du papillon des gaz Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. Exemples Capteurs de position du papillon des gaz; 2. Premier type Potentiomètre simple;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 21 Les capteurs de position du papillon des gaz Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. Exemples Capteurs de position du papillon des gaz; 2. Premier type Potentiomètre simple; 3. Deuxième type Potentiomètre double;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 21 Les capteurs de position du papillon des gaz Ils sont utilisés pour détecter un moment précis, synchroniser des informations, déterminer des vitesses, compter le nombre de tours. Souvent, ils détectent le passage d une cible. On cite deux exemples de capteurs inductifs sont : 1. Exemples Capteurs de position du papillon des gaz; 2. Premier type Potentiomètre simple; 3. Deuxième type Potentiomètre double; (Plan du cours) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 22 Exemple de capteurs de position du papillon des gaz (a) Mono Motronic pour Golf 3 (b) Magneti Marelli pour Peugoet 607 (c) Multec S(F) pour Astra (d) Magneti Marelli pour Clio (Les capteurs de position du papillon des gaz) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 23 Potentiomètre simple Schéma de câblage d un potentiomètre simple et vue éclatée de la plaque du potentiomètre. ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 24 Potentiomètre simple Image d oscilloscope d un potentiomètre de soupape du papillon des gaz et les caractéristiques correspondantes. (Les capteurs de position du papillon des gaz) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 25 Potentiomètre double Schéma de câblage pour potentiomètre à double doubles. ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 26 Potentiomètre double 2 images d oscilloscope de deux capteurs de position de papillon des gaz largement ouverts et complètement fermés. (Les capteurs de position du papillon des gaz) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 27 Les capteurs Piezo-électrique La piézo-électricité est un phénomène propre à certains types de cristaux (le quartz est le plus connu) ou de céramiques anisotropes.
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 27 Les capteurs Piezo-électrique La piézo-électricité est un phénomène propre à certains types de cristaux (le quartz est le plus connu) ou de céramiques anisotropes. (effet "direct") : application d une pression Charges électriques
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 27 Les capteurs Piezo-électrique La piézo-électricité est un phénomène propre à certains types de cristaux (le quartz est le plus connu) ou de céramiques anisotropes. (effet "direct") : application d une pression Charges électriques (effet "inverse") : Application d une tension électrique Modification des dimensions des cristaux.
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 27 Les capteurs Piezo-électrique La piézo-électricité est un phénomène propre à certains types de cristaux (le quartz est le plus connu) ou de céramiques anisotropes. (effet "direct") : application d une pression Charges électriques (effet "inverse") : Application d une tension électrique Modification des dimensions des cristaux. Il y a là un moyen de transformer un signal électrique en déformation mécanique et réciproquement.
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 27 Les capteurs Piezo-électrique La piézo-électricité est un phénomène propre à certains types de cristaux (le quartz est le plus connu) ou de céramiques anisotropes. (effet "direct") : application d une pression Charges électriques (effet "inverse") : Application d une tension électrique Modification des dimensions des cristaux. Il y a là un moyen de transformer un signal électrique en déformation mécanique et réciproquement. ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 28 Les capteurs Piezo-électrique (suite) Ce sont aussi des capteurs capables " d écouter " une fréquence et de transmettre une image sous forme d un signal électrique (capteur de cliquetis).
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 28 Les capteurs Piezo-électrique (suite) Ce sont aussi des capteurs capables " d écouter " une fréquence et de transmettre une image sous forme d un signal électrique (capteur de cliquetis). 1. Localisation Capteur MAP;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 28 Les capteurs Piezo-électrique (suite) Ce sont aussi des capteurs capables " d écouter " une fréquence et de transmettre une image sous forme d un signal électrique (capteur de cliquetis). 1. Localisation Capteur MAP; 2. Exemple 1 Exemple capteur MAP;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 28 Les capteurs Piezo-électrique (suite) Ce sont aussi des capteurs capables " d écouter " une fréquence et de transmettre une image sous forme d un signal électrique (capteur de cliquetis). 1. Localisation Capteur MAP; 2. Exemple 1 Exemple capteur MAP; 3. Exemple 2 Capteur cliquetis;
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 28 Les capteurs Piezo-électrique (suite) Ce sont aussi des capteurs capables " d écouter " une fréquence et de transmettre une image sous forme d un signal électrique (capteur de cliquetis). 1. Localisation Capteur MAP; 2. Exemple 1 Exemple capteur MAP; 3. Exemple 2 Capteur cliquetis; (Plan du cours) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 29 Capteur MAP Caractéristiques techniques tension d alimentation: 5 V tension de sortie: 0-5 V (a) CLIO II 1.2 16V (D4F-712) (b) ASTRA G 1.6 16V (Z 16 XE) (Les capteurs Piezo-électrique (suite)) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 30 Exemple capteur MAP (a) (b) Capteur de pression absolue a) Clio; b) Opel (Les capteurs Piezo-électrique (suite)) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 31 Capteur cliquetis Le capteur de détonation détecte les cognements du moteur et envoie un signal à l unité de commande qui créera un retard à l allumage jusqu à ce que les cognements cessent. (a) CLIO II 1.2 16V (D4F-712) (b) signal de tension de sortie quand on frappe le capteur avec un petit marteau (Les capteurs Piezo-électrique (suite)) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 32 Sonde à oxygène La sonde à oxygène est un capteur spécifique aux dispositifs d injection. Noir = (+) signal Blancs = fils chauffage Gris = (-) signal ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 33 Sonde à oxygène Les éléments d une sonde à oxygène sont : Gaine protectrice 1 à 4 fils Joint d étanchéité Joint d étanchéité Support de l él élément Zirconium Connecteur Tube protecteur Élément Titane ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 34 Sonde à oxygène Elle fonctionne comme une pile à concentration d oxygène. Placée dans les gaz d échappement, elle fournit un signal d environ 1000 MV (1 volt) en absence d oxygène (mélange trop riche) et de 100 MV en sa présence (mélange trop pauvre) Tension capteur (U) Volts (V) U RICHE STOECHIO. PAUVRE (Plan du cours) ISET Djerba
DIAGNOSTIC AUTO : Les capteurs Automobile 35 Bibliographie Logiciel WorkshopData ATI; NGK :La sonde à oxygène; Moteur diesel : Diagnostics et mises au point, Edition : FOUCHER, Bernard Vieux. ISET Djerba