mercredi 21 janvier 2009

L’injection essence électronique :

L’essor d'une technique aussi évoluée semble dû à l'intérêt que l'on porte maintenant à deux de ses avantages techniques. A mesure que le rendement volumétrique des moteurs augmente (par accroissement du régime et du taux de compression ainsi que par travail sur le diagramme de distribution), leurs chevaux se trouvent placés de plus en plus haut sur la plage de régime ce qui entraîne une conduite délicate pour l'utilisateur courant. Avec l'injection, il est beaucoup plus facile d'obtenir un bon remplissage et un bon dosage même aux bas régimes ce qui permet de concilier les "chevaux en bas" avec la puissance maximale à régime élevé. Par son dosage précis à tous les régimes, l'injection apporte en même temps une solution aux constructeurs pour satisfaire aux normes antipollution tandis que pour aboutir aux mêmes résultats, les carburateurs deviennent souvent complexes à construire et délicats à régler. Rappelons schématiquement les 3 grandes familles de systèmes d'injection indirecte utilisés sur les voitures de série : Dans les systèmes mécaniques (Bosch ou Kugelfischer), un arbre à cames agit sur des pistons qui refoulent de l'essence dans des canalisations. Chaque canalisation aboutit à un injecteur situé en amont de la soupape d'admission. Au repos, un ressort maintient l'injecteur fermé. C'est la pression de l'essence qui fait lever l'aiguille de l'injecteur. Il se referme dès que le volume d'essence refoulé par le piston de pompe correspondant a été pulvérisé. Selon la puissance que l'on demande au moteur (du ralenti jusqu'au maximum), c'est la course des pistons, donc le volume refoulé à chaque fois, que l'on fait varier.

Dans le système Bosch électronique, appliqué pour la première fois sur la Volkswagen "1600", le principe est complètement différent. Une pompe électrique maintient de l'essence en attente sous pression dans un circuit relié aux injecteurs. Il s'agit d'injecteurs à solénoïde dont l'aiguille se lève quand un courant traverse le bobinage et pendant la seule durée du passage de ce courant. Le "cerveau" électronique à circuit imprimé et transistors reçoit un courant (déterminé par deux contacts de déclenchement commandés par l'arbre de l'allumeur) qui le "renseigne" sur la position des organes mobiles du moteur puisque l'allumeur est entraîné par l'arbre à cames. De même, l'appareil électronique reçoit également les "informations" du détecteur de dépression (dépression régnant dans la tubulure d'admission) du contacteur manométrique (équilibre entre pression atmosphérique et pression dans la tubulure), des deux détecteurs de température (température de l'huile et température des culasses) et de l'interrupteur de papillon (position du papillon des gaz en fonction de celle de l'accélérateur). A partir de toutes ces "informations", le "cerveau" électronique "décide" d'envoyer le courant provoquant l'ouverture simultanée des deux injecteurs et "calcule" le temps au bout duquel cesse ce courant pour les refermer. Donc, en une vertigineuse fraction de seconde, il détermine la durée de l'injection, c'est-à-dire finalement la quantité d'essence injectée. Les deux injecteurs d'un groupe injectent au même moment. Les injecteurs des cylindres 1 et 3 injectent chaque fois au "bon moment" pendant que leurs soupapes d'admission sont ouvertes, tandis que les injecteurs des cylindres 2 et 4 injectent avec un temps d'avance (pendant la phase d'échappement) sur des soupapes d'admission encore fermée
Coupe schématique d'un Injecteur électrique Bosch


1. Arrivée d'essence.
2. Pièce mobile solidaire du pointeau et se déplaçant sous l'action de l'électro-aimant.
3. Position ouverte au moment de l'injection.
4. Arrivée du courant sur l'électro-aimant.
5. Electro-aimant

L'essence est amenée à l'injecteur par une pompe à palettes débitant constamment sous faible pression. L'ouverture de l'injecteur se fait par déplacement d'un pointeau commandé par un électro-aimant à partir d'un calculateur électronique.
Signalons pour finir le système Lucas monté sur les Triumph "TR 6" et "2500", qui se situe à mi-chemin entre les deux formules. Une pompe électrique fournit une pression permanente comme dans le système électronique tandis que l'injection proprement dite reste mécanique. C'est un distributeur tournant qui envoie le carburant aux injecteurs à ressort tandis que la course (variable) d'une navette donne la quantité d'essence refoulée. Si le système Lucas n'a pas fait de nouveaux adeptes (excepté De Tomaso avec son prototype "Mustela") les autres ont gagné du terrain au cours de l'année 69 et surtout le Bosch électronique. Après la Volkswagen "1600", c'est Mercedes-Benz qui l'adopta (en version 6 cylindres) pour ses coupés "250 SE" suivi de près par Opel ("Diplomat E") au Salon de Genève. L'ayant adapté sur un moteur 6 cylindres, Mercedes-Benz ne s'en est pas tenu là. Voici maintenant un nouveau V8 de 3,5 litres monté sur les coupés et cabriolets 280 SE ainsi que sur les 300 SE. Ce groupe à un arbre à cames en tête par rangée de cylindres développe 200 ch (DIN) et comporte, en outre, un allumage transistorisé. Plus spectaculaires encore sont les progrès de l'injection électronique sur des modèles moins coûteux que des grosses 6 ou 8 cylindres, des 4 cylindres de grande diffusion. Tandis qu'on annonçait le système électronique Bosch pour la SAAB "99", Volvo l'adoptait sur son coupé à moteur 2 l et Volkswagen en dotait la "411" en remplacement des carburateurs.


Signalons pour finir le système Lucas monté sur les Triumph "TR 6" et "2500", qui se situe à mi-chemin entre les deux formules. Une pompe électrique fournit une pression permanente comme dans le système électronique tandis que l'injection proprement dite reste mécanique. C'est un distributeur tournant qui envoie le carburant aux injecteurs à ressort tandis que la course (variable) d'une navette donne la quantité d'essence refoulée. Si le système Lucas n'a pas fait de nouveaux adeptes (excepté De Tomaso avec son prototype "Mustela") les autres ont gagné du terrain au cours de l'année 69 et surtout le Bosch électronique. Après la Volkswagen "1600", c'est Mercedes-Benz qui l'adopta (en version 6 cylindres) pour ses coupés "250 SE" suivi de près par Opel ("Diplomat E") au Salon de Genève. L'ayant adapté sur un moteur 6 cylindres, Mercedes-Benz ne s'en est pas tenu là. Voici maintenant un nouveau V8 de 3,5 litres monté sur les coupés et cabriolets 280 SE ainsi que sur les 300 SE. Ce groupe à un arbre à cames en tête par rangée de cylindres développe 200 ch (DIN) et comporte, en outre, un allumage transistorisé. Plus spectaculaires encore sont les progrès de l'injection électronique sur des modèles moins coûteux que des grosses 6 ou 8 cylindres, des 4 cylindres de grande diffusion. Tandis qu'on annonçait le système électronique Bosch pour la SAAB "99", Volvo l'adoptait sur son coupé à moteur 2 l et Volkswagen en dotait la "411" en remplacement des carburateurs.

En France, même Citroën qui n'a pas la réputation de s'engager à la légère, a choisi l'équipement Bosch pour sa "DS 21" à injection. Sur ce nouveau modèle dont l'aspect extérieur demeure inchangé, nous avons pu apprécier les bienfaits de l'injection. Tout en gagnant 24 ch réels (avec abaissement du régime maximal !) pour atteindre 190 km/h, la "DS 21" nous a paru avoir des accélérations et une souplesse considérablement améliorées par rapport aux modèles à carburateur.
Précisons qu'en recevant l'injection, le moteur Citroën n'a pas changé de cylindrée mais qu'il a reçu des transformations profondes pour supporter le surcroît de puissance : vilebrequin à damper, nouvelles bielles, radiateur d'huile, etc.

L'injection électronique doit en partie son essor au prix de revient intéressant de cette formule ; c'est pourquoi Kugelfischer (un des champions de l'injection mécanique) a "répondu" par une nouvelle pompe d'un prix réduit et extrêmement compacte. Cette nouvelle pompe PL 04 utilise un arbre à cames agissant sur quatre pistons à sortie en V et une came de dosage en forme de carotte qui se déplace longitudinalement et en rotation. C'est BMW qui vient à l'injection en adoptant cette pompe sur sa "2002 Tii".



Injection type pression vitesse :

1 Calculateur électronique de commande -2 Capteur de position / vitesse et sa cible -3 Capteur de pression
-4 Réservoir5 Pompe électrique à carburant -6 Filtre à carburant -7 Injecteurs électromagnétiques -8 Régulateur de pression de carburant -9 Filtre à air -10 Sonde de température d'air -11 Boîtier papillon
-12 Contacteur Pied Levé / Pleine Charge -13 Module d'allumage et bobine haute tension -14 Distributeur d'allumage -15 Bougies -16 Potentiomètre de richesse au ralenti -17 Sonde de température d'eau -18 Témoin diagnostic -19 Prise diagnostic -20 Relais21 Démarreur -22 Batterie -23 Vanne de régulation de ralenti
Fonction globale du système :

Le système assure la préparation du mélange carburé à l'entrée du cylindre à partir de l'air atmosphérique et de l'essence du réservoir.


















































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Aucun commentaire:

Enregistrer un commentaire