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L’injection essence 1) Présentation Les dispositifs d’injection essence peuvent se décomposer en 3 circuits : Un circuit électrique bâti autour d’un calculateur électrique qui gère les différents actionneurs à partir des informations reçues des capteurs. - Un circuit de carburant qui assure la mise sous pression et la circulation du carburant vers les injecteurs. - Un circuit d’air qui assure le filtrage et le dosage d’air admis (papillon des gaz). -
-------- Bleu circuit électrique -------- Rouge circuit d’essence -------- Vert circuit d’air
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2) Le circuit électrique Le circuit électrique est bâti autour d’un calculateur électrique qui reçoit des informations : - de régime et de position moteur, - de débit d’air (quantité d’air entrant dans le moteur), - complémentaires (température, richesse, …..). En fonction des ces informations reçues : - il détermine le temps d’injection, - il commande l’allumage, - il commande d’autres fonctions (régulation ralenti, purge canister,…)
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Légende voir page 20 3) L’information pression air admission Afin de connaître le débit d’air entrant dans le moteur le calculateur a besoin d’information de 2 capteurs qui sont : a) Capteur pression d’air admission Le capteur de pression tubulure est implanté en aval du papillon. Il fournit au calculateur un signal proportionnel à la pression dans la tubulure d’admission.
b) Capteur température air admission
Il est implanté en amont du papillon, de façon à fournir une information sur la température de l’air admis.
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4) Information régime et position a) Le capteur régime moteur L’information régime et position moteur est fournie par un capteur inductif fixé sur le carter d’embrayage. Ce capteur est placé en regard d’une couronne dentée dont deux dents (A) ont été supprimées pour déterminer la position vilebrequin.
b) Le capteur référence cylindre Les dispositifs d’injection séquentielle nécessitent un capteur référence cylindre. Il est implanté sur la culasse face à une cible située sur l’arbre à cames.
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5) Autres informations a) Capteur de position papillon L’information position papillon, est utilisée pour la reconnaissance des positions : - pied levé, - pleine charge, - pour les phases transitoires. Elle est fournie par un potentiomètre ou par un capteur à effet Hall.
b) Capteur pédale accélérateur Implanté dans le compartiment moteur et relié à la pédale d’accélérateur par un câble, ou directement fixé sur celle-ci, ce capteur informe le calculateur de la demande d’accélération du conducteur (position de la pédale d’accélérateur).
c) Transpondeur Un transpondeur est implanté dans la clé de contact, son code capté par une antenne située près de l’antivol de direction autorise le déverrouillage du calculateur si la clé d’origine est reconnue.
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d) Capteur température eau moteur
Implanté sur le boîtier d’eau, le capteur température eau moteur informe le calculateur de l’état thermique du moteur en mesurant la température du liquide de refroidissement.
e) Capteur de cliquetis
Un capteur piézo-électrique, implanté sur le bloc, informe le calculateur des bruits moteur par un signal électrique pour éviter la destruction du moteur.
f) Capteur de vitesse véhicule
Un capteur monté sur la sortie de boite de vitesse informe le calculateur de la vitesse du véhicule. Cette information est utilisée pour améliorer le comportement du véhicule.
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g) Information pression assistance direction Un manocontact est implanté sur le circuit haute pression hydraulique d’assistance de direction. Il informe le calculateur de dépassement du seuil de pression, afin d’éviter au moteur de caller lors de stationnement car le régime moteur est très faible (ralenti) et la pompe de direction demande beaucoup d’effort quand la vitesse du véhicule est faible.
h) Contacteurs de sécurité du régulateur de vitesse
Ces contacteurs sont fixés sur les pédales et informent le calculateur d’une action sur les freins ou sur l’embrayage afin de neutraliser la fonction régulation de vitesse.
i) Capteur température d’huile Implanté sur le carter d’huile, ce capteur délivre les informations température et niveau d’huile.
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6) Commande injection
a) Injection multipoint Les injections multipoints possèdent un injecteur par cylindre. De type électromagnétique, les injecteurs sont commandés par le calculateur qui définit le temps d’injection (TI).
b) Injection monopoint
Sur les injections monopoint, un seul injecteur assure l’alimentation en essence de tous les cylindres. Commandé deux fois par tour moteur, il est implanté dans le corps d’injection monopoint (C.I.M) et débite en amont du papillon.
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7) Commande d’allumage a) Allumage jumostatique Les allumages jumostatiques comportent des bobines à 2 sorties haute tension regroupées dans un seul bloc. Une des deux étincelles se produit dans le cylindre en fin d’échappement. Cylindre 1 avec le 4 et cylindre 2 avec la 3.
b) Allumage statique Sur les allumages statiques, le calculateur commande séparément chaque bobine.
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8) Régulation de ralenti Cette fonction permet la gestion du régime de ralenti et du Dash-pot (amortissement du papillon au retour ralenti) tout en facilitant les démarrages. Elle peut être assurée par différents montages. a) Actuateur
L’actuateur est monté en parallèle du papillon. Il est constitué d’un ou deux enroulements électromagnétiques qui commandent un tiroir faisant varier un débit d’air complémentaire (bypass) à celui du papillon. b) Moteur pas à pas La régulation peut être assurée par un moteur pas à pas dans lequel se déplace un boisseau ou nez contrôlant le by-pass.
c) Moteur butée papillon Sur les monopoints Bosch, un moteur agit sur la butée papillon par l’intermédiaire d’une vis sans fin. Un contacteur sur la butée donne au calculateur l’information pied levé.
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9) La dépollution a) Richesse Montée en amont du pot catalytique, la sonde à oxygène (O2 ou lambda) mesure en permanence la teneur en oxygène des gaz d’échappement. Le calculateur en déduit la richesse réelle et corrige le temps d’injection. Une résistance de réchauffage intégrée accélère la mise en température de la sonde. b) Le pot catalytique Le pot catalytique utilise un phénomène chimique, la catalyse, pour réduire le taux de polluants dans les gaz d’échappement.
c) Le canister
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Monté sur la mise à l’air libre du réservoir le canister stocke les vapeurs de carburant qui en émanent. (Voir branchement page 15)
d) L’électrovanne purge cannister Pilotée par le calculateur, l’électrovanne purge canister permet le recyclage des vapeurs contenues dans la canister en fonction des conditions d’utilisation du moteur.
En dépollution de type L4, l’un ou plusieurs des éléments suivants peuvent être utilisés selon les motorisations. e) Pompe à air (pulsair) La pompe à air, commandée par le calculateur, envoie de l’air frais dans l’échappement durant des phases précises (démarrage à froid) pour que le pot catalyseur chauffe plus rapidement car il devient opérationnel quand la température est supérieure à 450°C.
f) Vanne d’injection d’air à l’échappement
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La vanne d’injection d’air à l’échappement est placée entre la pompe d’injection d’air et le collecteur d’échappement. Elle comporte un clapet qui empêche la fuite des gaz d’échappement dans le circuit d’injection d’air. g) Capteur accéléromètre Le capteur accéléromètre mesure les accélérations verticales du véhicule.
10) Les autres commandes a) Electrovanne proportionnelle E.G.R ou R.G.E
Implantée sur la culasse, cette électrovanne dérive une partie des gaz d’échappement vers la tubulure d’admission, afin de faire chuter la température de la chambre de combustion et ainsi réduire la teneure en NOx dans les gaz d’échappement.
b) Le relais double Il assure l’alimentation du calculateur et de différents éléments du circuit (injecteur, bobines, pompe à essence, ….).
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c) Fonction refroidissement intégrée au calculateur (F.R.I.C) La gestion du refroidissement moteur (F.R.I.C) est assurée par certains calculateurs d’injection allumage. Cette intégration permet l’autodiagnostic de la fonction et l’ajout d’un test actionneur. d) Boîtier papillon motorisé Sur les véhicules équipés de ce dispositif, le papillon n’est plus commandé directement par un câble en liaison avec la pédale d’accélérateur mais par un moteur électrique via une cascade de pignons. Le calculateur commande l’ouverture du papillon en fonction de plusieurs paramètres : - demande conducteur (capteur pédale d’accélérateur) - besoin d’autre système (B.V.A, climatisation, régulateur de vitesse, etc).
11) Calculateur a) Le calculateur Le calculateur exploite les informations provenant des différents capteurs et à partir de programmes et de cartographies contenues dans sa mémoire. Il commande les éléments suivants : - relais doubles - injecteurs - bobines d’allumage
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- électrovanne purge canister - actuateur de ralenti.
b) Voyant diagnostic et European On Board Diagnosis (E.O.B.D) Le calculateur comporte un système d’autodiagnostic lui permettant d’alerter le conducteur en cas d’anomalie électrique ou sur les systèmes de dépollution (E.O.B.D). Il mémorise les fonctions défaillantes. Le calculateur adopte alors une stratégie de secours permettant d’assurer le fonctionnement le plus correct possible du moteur. c) Connecteur diagnostic et E.O.B.D Il existe plusieurs générations de connecteurs diagnostic suivant la marque du véhicule. Mais aujourd’hui le 16 voies noir est le plus rependu (standard) car il correspond à une norme européenne.
12) Circuit de carburant Le circuit de carburant comporte le réservoir de carburant (A) dans lequel le carburant est aspiré par une pompe électrique (1210) avant de passer au travers d’un filtre (B) sous une pression stabilisée par le régulateur (C) et d’arriver à la rampe d’alimentation (E).
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a) Pompe à essence
La pompe à essence est traversée par le carburant qu’elle aspire. Elle peut être immergée dans le réservoir ou montée sous la caisse du véhicule.
b) Régulateur de pression Le régulateur de pression définit la pression d’essence en modulant le retour du carburant vers le réservoir.
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c) Filtre à carburant
Un filtre à carburant est composé d’une couche de papier à grande surface de filtration.
d) L’amortisseur de pulsation
Disposé sur le circuit d’arrivée d’essence au moteur, l’amortisseur de pulsation permet de diminuer les bruits résultants des variations de pression dans le circuit de carburant.
e) La rampe d’alimentation
La rampe d’alimentation est fixée sur la culasse. Elle sert à la fixation des injecteurs et du régulateur de pression d’essence quand ce dernier est asservi à la charge moteur. (pression tubulure admission.) Une valve Schrader (A) permet sur les montages
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récents la mise hors pression du circuit ainsi que les contrôles de pression et du débit de carburant.
f) Le contacteur à inertie Grâce à ce contacteur l’alimentation de la pompe est interrompue en cas de choc violent, afin de diminuer les risques d’incendie.
13) Le circuit d’air a) Le boîtier papillon Le boîtier papillon intègre plusieurs composants du système d’injection :
- le papillon des gaz (1) - la thermistance air d’admission (2) - la résistance de réchauffage (3) - le potentiomètre papillon (4)
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b) La résistance réchauffage Elle a pour but d’éliminer les phénomènes de givrage.
14) Schéma de principe ( exemple moteur EW12 P.S.A)
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Nomenclature : BB00 BSI1 C001 V1300 1115 1120 1135 1203 1210 1215 1220 1222 1225 1240 1241 1242 1243 1244 1261 1262 1270 1304 1312 1313 1316 1320 1330 1350 1351 15-1508-09 1506 1620 1630 4103 4210 4630 7001 7210
batterie boîtier de servitude intelligent connecteur diagnostic voyant diagnostic moteur et EOBD capteur référence cylindre capteur de cliquetis bobine d’allumage contacteur à inertie pompe à carburant électrovanne purge canister capteur température eau moteur accéléromètre caisse moteur pas à pas de régulation de ralenti capteur température air admission pompe pulsair relais pulsair électrovanne de distribution variable électrovanne proportionnelle E.G.R capteur pédale accélération papillon motorisé résistance réchauffage boîtier papillon relais double multifonction contrôle moteur capteur pression d’air admission capteur régime moteur capteur de position papillon calculateur d’injection allumage injecteurs sonde à oxygène amont sonde à oxygène avant motoventilateur relais F.R.I.C résistance alimentation motoventilateur capteur vitesse véhicule calculateur B.V.A capteur de température et de niveau d’huile compte-tours indicateur de vitesse véhicule manocontact liquide assistance de direction ordinateur de bord
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7306-08 contacteur de sécurité du régulateur de vitesse (frein et embrayage) 80-climatisation 8221 transpondeur module de contrôle A B C D E
Régulateur de pression d’essence canister filtre à essence réservoir de carburant rampe d’alimentation
F G H I
Boîtier papillon Bougies pot catalyseur vanne d’injection d’air
