Philippe Boursin - Pedagogie - Controle des injecteurs ...file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/- Controle des in... MOTEURS DIESEL moteurs Diesel "conventionnels" moteurs Diesel (infos) moteurs Diesel common-rail moteurs Diesel HDI (PSA) - injecteurs piezo-électriques (Siemens) maintenance des moteurs Diesel le pré-post chauffage - le filtre à particules voir aussi la page pollution préchauffage retour en page pédagogie - retour en page automobile - retour en page d'accueil Moteurs Diesel - Diesel moderne ou traditionnel... (Auto Plus, 15.10.2002) Ces cinq dernières années, les constructeurs automobiles ont, pour la plupart, abandonné les moteurs Diesel classiques. Des mécaniques plus modernes, dotées de technologies d'injection très sophistiquées, les remplacent. Du coup, à millésime égal, certains modèles se trouvent en occasion aux côtés de leurs homologue à moteur Diesel classique et vendus à des tarifs à peine supérieurs. La tentation de se lancer vers les nouveau concepts est grande. Mais voilà, les débuts de carrière de ces moteurs ont été entachés par des incidents inquiétants et parfois coûteux. Des défauts qui n'encouragent pas à l'achat des premières générations. Les plus récentes affichent meilleur moral. Mais mieux vaut s'en assurer avant de faire le chèque. Rappel des techniques L'injection indirecte C'est la technologie la plus ancienne. Le gazole est injecté dans une préchambre située dans la culasse, avant le cylindre. Malgré de bonnes performances, c'est la moins sobre et la plus polluante. Mais sa fiabilité n'est pas à remettre en cause. En témoignent les nombreux modèles qui affichent plus de 250 000 km, sans avoir rencontré d'ennuis majeurs. L'injection directe Elle est apparue pour la première fois à la fin des années 1980, sur la Fiat Croma. Le gazole est injecté directement dans le cylindre. Plus économique en carburant que l'injection indirecte, elle est également plus performante. Seul reproche : elle est bruyante à froid. L'injection Common rail Alfa Romeo l'a inaugurée avec la 156 JTD fin 1997. Il s'agit d'une injection directe à haute pression (1 600 bars), plus performante et plus sobre que l'injection Diesel traditionnelle. Mais elle a parfois connu des soucis de jeunesse côté fiabilité. Les injecteurs-pompes Le groupe Volkswagen (Audi, Seat, Skoda, VW) a opté pour un système à injecteurs-pompes (un par cylindre), offrant des pressions encore plus élevées (2 000 bars). D'où d'excellentes performances et une consommation très faible. Bonne fiabilité d'ensemble. Comment les reconnaître Diesel traditionnel Citroën et Peugeot Fiat, Alfa Romeo et Lancia Ford Mercedes TD TD TD TDdi TD TD Opel DI turbo Diesel à injection indirecte turbo Diesel à injection indirecte turbo Diesel à injection indirecte turbo Diesel à injection directe moyenne pression turbo Diesel à injection indirecte turbo Diesel à injection indirecte Diesel injection directe sans turbo HDi JTD TDCi CDI Diesel moderne turbo Diesel à injection haute pression Common rail turbo Diesel à injection haute pression Common rail turbo Diesel à injection haute pression Common rail turbo Diesel à injection haute pression Common rail DTI DTI turbo Diesel à injection directe moyenne pression turbo Diesel à injection haute pression Common rail (-> 2001) (2001 ->) dT dTi TD SDI turbo Diesel à injection indirecte turbo Diesel à injection directe moyenne pression turbo Diesel à injection indirecte Diesel injection directe sans turbo dCi D4-D turbo Diesel à injection haute pression Common rail turbo Diesel à injection haute pression Common rail Renault Toyota Volkswagen Audi, Seat et Skoda TDI turbo Diesel à injection directe moyenne pression TDI turbo Diesel à injection haute pression injecteurs-pompes (-> 2001) (2001 ->) 1 sur 25 23/08/13 15:55 Philippe Boursin - Pedagogie - Controle des injecteurs ... file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/- Controle des in... - Les quatre polluants du Diesel (l'Argus de l'Automobile, 17.6.2004) Oxyde de carbone (CO) Le monoxyde de carbone est un gaz incolore, inodore et très toxique, provenant d'une combustion incomplète. Le CO2 (ou gaz carbonique) n'est pas nocif, mais il contribue à l'effet de serre. Particules (PM) Elles émanent d'une combustion imparfaite. Certaines ont des propriétés cancérigènes. Oxydes d'azote (NOx) Gaz irritant qui provoque des troubles respiratoires et qui perturbe le transport de l'oxygène dans le sang. Il se forme lors de la combustion à haute température. Il est composé à 90 % de monoxyde d'azote. Hydrocarbures (HC) Nauséabonds, irritants pour la peau et les muqueuses, favorisant l'apparition de cancers, ces composés organiques volatiles non méthaniques proviennent d'une combustion imparfaite et des vapeurs d'huile. Norme Date Euro 4 2005 Euro 5 2008 CO 4 g/kW/h 4 g/kW/h PM NOx HC Euro 3 2001 5.45 g/kW/h 0.16 g/kW/h 5 g/kW/h 0.66 g/kW/h 0.03 g/kW/h 3.5 g/kW/h 0.46 g/kW/h 0.03 g/kW/h 2 g/kW/h 0.46 g/kW/h Exprimées en g/kW/h, ces valeurs correspondent aux maxima admis lors du test du moteur dit transitoire. Adopté depuis Euro 3, ce test à treize modes évalue davantage la plage moyenne de régime et la plage de charge, ce qui est beaucoup plus porche de l'utilisation réelle du moteur que le test en cycle stationnaire qui prévalait avant Euro 3. - Antipollution Volvo SCR (Jean-Luc Foucret, l'Argus de l'Automobile, 17.6.2004) Le groupe Volvo a décidé que ses futurs moteurs de camions répondront à la norme Euro 4 en 2006, grâce à un pot catalytique fonctionnant avec un additif à base d'urée. Après Daf, Mercedes-Benz, Scania et Man, Volvo a dévoilé à son tour l'option choisie pour le passage des moteurs de ses activités poids lourds (marques Renault Trucks, Volvo Trucks et Mack) à la norme de dépollution Euro4. Cette réglementation entrera en application en octobre 2005 pour les nouvelles homologations, et en octobre 2006 pour les nouvelles immatriculations. Sans grande surprise, c'est la technologie dite de sélection catalytique sélective (SCR en abréviation anglaise) qui a été retenue. Une option également choisie par Daf, Mercedes-Benz et Scania, pour certains de ses moteurs. Réactions chimiques. Ce procédé de traitement des gaz d'échappement fait appel à un additif composé d'eau et d'urée, dans une proportion de 32,5 %. L'urée est une substance chimique, produite à partir du gaz naturel, que l'on retrouve dans les engrais et les cosmétiques. Sous l'influence de la température des gaz d'échappement, l'additif, baptisé AdBlue, produit de l'eau, du gaz carbonique et de l'ammoniac. Ce dernier, composé gazeux, forme de l'azote et de l'eau au contact des oxydes d'azote (NOx). Après quatre réactions chimiques dans le pot catalytique, les gaz d'échappement perdent 70 % de NOx, 90 % d'hydrocarbures et 10 % de particules. Comme les fabricants d'AdBlue et les pétroliers ont assuré que l'additif serait disponible à l'horizon 2005-2006 dans les stations-service ou en vrac chez les transporteurs, la technique SCR, dite aussi technologie DeNox, a pu être envisagée pour Euro 4, tout en sachant qu'elle est indispensable pour la norme Euro 5 (2008 et 2009). Pour l'heure, les constructeurs estiment que le prix de l'AdBlue, contenu dans un réservoir additionnel, coûtera environ la moitié du prix du gazole. "La quantité nécessaire pour la norme Euro 4 doit s'élever à 3 % ou à 4 % de la consommation de carburant", souligne Volvo. "Pour Euro 5, cette proportion montera à 5 % ou à 7 %. Cette quantité ne sera pas la seule différence entre les deux normes, car la conception des moteurs sera également différente." Dès Euro 4, le système sera piloté par une centrale électronique, qui, en liaison avec celle du moteur, déterminera, selon le régime et le couple, la quantité d'additif à injecter dans les gaz d'échappement. "Si on mélangeait l'AdBlue avec le gazole avant l'injection dans les cylindres, il se décomposerait et brûlerait sous l'effet de la chaleur de la combustion", explique Volvo. "La formation d'ammoniac, essentielle à la réaction catalytique, serait par conséquent compromise". Quel coût ? Volvo ne livre aucune estimation chiffrée quant à l'effet de cette technologie sur les frais d'exploitation des camions. Tout juste note-t-il que cet effet sera influencé par plusieurs facteurs : la consommation d'AdBlue et son prix, le coût d'installation en usine du système sur le véhicule et les éventuelles mesures d'incitation. Précisons aussi que la consommation de gazole sera en baisse par rapport à Euro 3. Ce domaine-là est le grand avantage de la technologie SCR par rapport au système concurrent pour Euro 4, EGR (exhaust gas recirculation). Retenu par Man pour Euro 3 et Euro 4, ainsi que par Scania pour Euro 4, et appliqué actuellement par Volvo et Cummins en Amérique du Nord (norme US 2002), cette solution traite aussi les gaz d'échappement, mais avant qu'ils ne soient réutilisés par la combustion. Le principe consiste à prélever une partie de ces gaz en amont de la turbine du turbo, à les refroidir aux alentours de 200°C par un échangeur thermique et à les mélanger, en aval du radiateur, à l'air d'admission comprimé. Appauvris en oxygène, les gaz limitent la création d'oxydes d'azote. Le problème est que l'EGR rend difficile l'optimisation de la combustion, à savoir la recherche de hautes températures, qui sont nécessaires à la diminution des oxydes de carbone, des particules, des hydrocarbures et de la consommation de gazole, mais qui, en contrepartie, engendrent des oxydes d'azote. 2 sur 25 23/08/13 15:55 2 98 900 l/100 km km 0... écart 400 m DA km/h ville 4e/5e 19. xxxx. 17.2 s 7.4 TDCi 68 ch Prix 12 540 EUR écart écart Citroën C3 Pack 1 210 13 750 EUR EUR 13 600 EUR 2.8 0.. xxxx..8 21.3 142 700 l/100 km km xxx..8s 17.1 s 7. 1. xx.4 HDi 70 ch 1.6 l/100 km 6. Volkswagen Polo Trend 3 portes 19. xxx. xx.12. xxxx.. xxx. xxxx. xxxx.6 s 7. xxx.8 s 9..3 M-Jet 70 ch 1.6 s 7.2s l/100 km l/100 km km l/100 km l/100 km km xxxx. 0.8s 1 400 EUR 19.3 l/100 km 7 l/100 km 7.4 80 ch 1. xxx.2 80 ch 1.3 l/100 km 7 l/100 km 7. xxxx. xxx. 0..2 13.. xxxx.5 16.4s 15.4 l/100 km 6. 1.2s l/100 km 12..9 s 8.9s l/100 km 13.4 1..Dossier : Essence ou Diesel. xxxx. xxx.4 s 9.....2s 18. 0.6 s 7. quelle citadine choisir ? (AutoPlus.6 17s l/100 km 8.4s 18.3 95 ch 1.9 75 100 l/100 km km xxx.2s xxx.7 12.2 41 000 l/100 km km Ford Fiesta Ghia 5 portes 1 200 14 800 EUR EUR 0.4 56 900 l/100 km km xxxx. 0. Fiat Panda Class 1.2 11.8 s 7. Ce conflit d'intérêt. 1.2 16V 75 ch 1. après mixte 7.2 11 090 Twinsport EUR 75 ch 1 500 EUR 1.3 12 590 CDTI EUR 70 ch 1. xxx.5 l/100 km 7.7 19.1s 1 900 EUR 19. xxxx.4 67 700 l/100 km km x. xxxx.5s l/100 km 9.3 s 7.8s 11. après mixte 7.2s l/100 km 14.5 21.9 72 100 l/100 km km xxxx.5s 18.3 68 400 l/100 km km xxx. xx.1 s 10. xxxx. xxx.9 82 300 l/100 km km xxx.5 s 8. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.2s 1 420 EUR 19.Pedagogie .Controle des injecteurs .Controle des in. xxx.8s l/100 km 13. écart 400 m DA km/h ville 4e/5e 20. 3 sur 25 23/08/13 15:55 .2 8V 60 ch 1..3s l/100 km 13.8 17.. 1. Fiat Idea Class 18.4 16....2004) 80/120 Conso... xxx. xxx.5 dCi 65 ch 85 VVTi 87 ch 75 D4-D 75 ch 1.7s 2 100 EUR 18.7s xxxxx 1. Les classiques 1.9 134 400 15. xxxx.4 TDI 75 ch 12 750 EUR 13s xxx.5 18.1 s 6. la technologie SCR s'en libère...1s l/100 km 13..8 18 s l/100 km 11. xxxx..7 l/100 km 6.9 s 8.7s xxxx.1s 19..5 126 800 l/100 km km Nissan Micra Visia 3 portes Opel Meriva Enjoy 1 200 12 150 EUR EUR 15 380 2 300 EUR EUR 2.Philippe Boursin .9s l/100 km 13 s 8.9 71 300 l/100 km km Opel Corsa Essentia 3 portes 1.9 l/100 km 8.4 75 ch 1.. xxx.7 l/100 km 6.3 59 400 l/100 km km xx..4 HDi 70 ch 1.7 137 800 l/100 km km xx..5s 19. 0. xxxx.6 Ecotec 100 ch 80/120 Conso.3 163 100 l/100 km km xx.4 l/100 km 6.5 55 300 l/100 km km xxx. xxx..4 16V 95 ch 1.5s l/100 km 5.6 69 300 l/100 km km xxxx.8s l/100 km 13.5 Di-D 95 ch 1. 7.2 20.9 M-Jet 100 ch 1..5s 20s xxx.7s l/100 km 13. xxxxx 0 190 900 l/100 km km xxxx..1 s 8.3 s 9 20s l/100 km 15. La nouvelle génération 1.9 14.1 l/100 km 7.2 17. xxx. xxx.4 l/100 km 7..2 18.. xxx.2 39 900 l/100 km km 18.6s l/100 km Rentable Conso. Peugeot 206 X Line 5 portes Renault Clio Pack Authentique 5 portes Toyota Yaris Linea Luna 5 portes 1 300 14 050 EUR EUR 12 150 EUR 13 350 EUR 11 950 EUR 13 350 EUR 12 260 EUR 13 680 EUR Prix 9 470 EUR 11 370 EUR 14 615 EUR 16 715 EUR 11 890 EUR 1 73 000 l/100 km km 19s 1 200 EUR 19.2s l/100 km écart Rentable Conso.4 21.5s l/100 km 12....9 26.4 75 ch 1..6 l/100 km 6..2 s 6.. xxxx.3 l/100 km Rentable Bruit Agilité Capacités Souplesse après vibrations Vivacité hors ville xxxx.2 106 700 8. Mitsubishi Colt Inform 1 600 13 490 EUR EUR 10 950 EUR 0...9s l/100 km 14 s 6.8 14. xxx.9s l/100 km 9. xxxxx 0.3 l/100 km 4.. 0...6s l/100 km 14... xxx. xxxx.9 120 300 l/100 km km xxx.8 l/100 km 6.8 s l/100 km 12. 1. 2.5 l/100 km 8.1s l/100 km 11.6 s 7. .. xxx..2 s 8.7 l/100 km 7.6 139 000 l/100 km km xxxx.5 18.3 49 500 l/100 km km 14.4 16V 75 ch 1.6 l/100 km écart Rentable Bruit Agilité Capacités Souplesse après vibrations Vivacité hors ville xxx... x.. xxx.3 21. xxx.2 l/100 km 7.9 l/100 km 6.7s 19. xxxx.3s 18..5 dCi 65 ch 1.2s 19.4s xxxx. xxx. 2s l/100 km l/100 km Sans Plomb 95 1.7 60 300 l/100 km km xxxxx xx. et plus une motorisation Diesel devient difficile à amortir. Résultat. associée aux faibles surcoûts de leur motorisation. seuls les très gros rouleurs auront intérêt à opter pour le Diesel.0 HDi 90 1.0 HDi en tous risques. en revanche.9 30 900 l/100 km km l/100 km km 6.7 CDTI 100 ch Renault Modus Confort Expression 1.2 dCi 2.8 s 9..2 dCi est flagrant : il coûte 4 100 euros de plus que la version à essence 2.075 euros/l.9 l/100 km 8.4 l/100 km 6.7 l/100 km 5. est-il encore possible de faire des affaires avec les modèles Diesels ? l'Argus a fait les comptes pour vous.4 2. qui offre la souplesse d'un bon Diesel turbo sans en faire subir le bruit et les vibrations...0T. le cas de l'Espace 2. xx. L'assurance.6 5.9 TDI 105. pour une consommation moyenne inférieure de 2 litres aux 100 kilomètres seulement.5 dCi 80 ch 61 ch cdi 41 ch 17 680 EUR 13 850 EUR 15 350 EUR 9 360 EUR 18. Plus onéreux à l'achat. 1. Mais il ne faudra pas négliger les coûts annexes du Diesel. un conducteur parisien disposant d'un bonus de 4O % et utilisant sa voiture pour ses trajets domicile-travail paiera 1 000 euros par an pour assurer sa 206 2. De plus.3 l/100 km 6.. celui-ci possède une valeur vénale plus élevée. A l'inverse.8 42. xxxx. en font un choix économiquement cohérent..3 l/100 km 6..6s l/100 km 12..9 19.9 l/100 km écart 1..8s 9.1 50 100 l/100 km km xxxxx xx. insonorisation poussée. avec un seuil de rentabilité bas (50 000 km). Comme certains Diesel sont facturés à des tarifs sans rapport avec les gains de consommation réellement effectués..6 16V 1..7 l/100 km 7 l/100 km xx. 16.Philippe Boursin .1 l/100 km 5. en neuf.5 l/100 km 7. il faudrait parcourir 143 000 km avant de rentrer dans ses frais ! Dans de pareilles conditions. Et ce stock tend à faire baisser les prix de marché. Les autres.Essence .2 11..4 HDi et Volkswagen Golf 1.2 l/100 km 2 l/100 km 2. gazole 0. aujourd'hui. Rentabilité.6 l/100 km Prix 13 250 EUR 11 950 EUR 16 800 EUR 15 400 EUR 22 130 EUR 21 020 EUR 26 300 EUR 24 150 EUR 37 650 EUR 33 550 EUR 46 550 EUR 42 350 EUR écart 1 300 EUR 1 400 EUR 1 110 EUR 2 150 EUR 4 100 EUR 4 200 EUR Amortissement Amortissement 2003 2004 48 600 km 56 300 km 44 300 km 63 600 km 114 600 km 102 800 km 55 800 km 70 000 km 55 300 km 74 100 km 143 000 km 121 100 km MOTEUR DIESEL INJECTION DIRECTE COMMON RAIL 4 sur 25 23/08/13 15:55 . rampe commune.6 FSI 1.0 T E 280 CDI E 240 70 ch 75 ch 90 ch 110 ch 105 ch 115 ch 120 ch 136 ch 150 ch 165 ch 177 ch 177 ch consommation moyenne 4..0 16V 2. et les réseaux proposent des forfaits tout compris à prix compétitifs.8 16. l'Argus de l'Automobile.Controle des injecteurs .8 l/100 km 5. Nous la réserverons donc à ceux qui avalent un grand nombre de kilomètres ) longueur de journée.981 euros/l .8s 8..8s xxxx. Puissance Citroën C2 Pack Ambiance Peugeot 206 XT 5 portes Volkswagen Golf Confort 5 portes Renault Scénic Privilège Renault Espace Privilège Mercedes classe E Elegance BVA 1. xx.. la grande sobriété des Citroën C2 1. xxxx. xxx.9 30 000 l/100 km 1.. les constructeurs font flèche de tout bois afin de gommer les défauts du Diesel.9 TDI 105 1. Du coup.8s l/100 km 13 s 9.3 l/100 km 9..6 16V équivalente.4 l/100 km 2. Par exemple. 69 % des voitures neuves vendues en France carburent au gazole ! Malheureusement. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/... la fiscalité liée à ce carburant ne cesse de s'alourdir parallèlement à l'augmentation de ses coûts de production. ces dernières ont vu leur consommation diminuer grâce à la plus grande sévérité des normes antipollution. Et la revente n'est plus aussi aisée que par le passé : le marché de l'occasion commence à être saturé de modèles Diesel récents.4 16V 98 ch 1. Les autres choisiront l'essence. soit 100 euros de plus que pour une 1.3 s 7.2004) Le litre de gazole ne cessant d'augmenter. ce qui se répercute sur les primes..4 HDi 1.4s l/100 km 13. et surtout en occasion. auront tout intérêt à se tourner vers l'essence.7 l/100 km 9. 2. x.7 1.. à rampe commune ou à injecteurs pompes.7s 1 500 EUR 20s 16.7 l/100 km 7. filtre à particules. xxx.. Les intervalles de révision s'espacent.. Les coûts (cachés) du Diesel Les moteurs Diesel de dernière génération ne coûtent pas tellement plus cher à l'entretien que leurs homologues à essence (tout au moins en deçà de 80 000 km).. ceux qui recherchent de l'espace habitable sans forcément effectuer de gros kilométrages annuels. Globalement.4 l/100 km 1.. le seuil de rentabilisation de l'investissement s'en trouve repoussé. Plus on monte en gamme.. xxx.Diesel : Quel carburant choisir ? (Vincent Desmonts. Dans notre tableau. revient plus cher pour un modèle Diesel. plus on monte en gamme. plus l'écart se creuse.Pedagogie .. Et l'écart de prix se creuse avec celui des occasions à essence. xxx.8 l/100 km 8 l/100 km 7..12.9 dCi 120 2.8 l/100 km 1.Controle des in.4s 22. notamment en matière d'assurance. Turbo. 1. Smart Fortwo Pure 800 10 160 EUR EUR 7. 18. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. L'injection est réalisée à très haute pression grâce à une rampe d'injection commune aux injecteurs électrohydrauliques (d'où l'appellation COMMON RAIL).Pedagogie . .Controle des injecteurs .. La pression d'injection peut atteindre 1350 bars à haut régime. Le rendement du moteur est amélioré grâce à : . capteur de phase à effet Hall).Controle des in..le régime moteur et la position du vilebrequin (capteur de régime inductif. 5 sur 25 23/08/13 15:55 . Un calculateur électronique intègre de nombreux paramètres : .la position de la pédale d'accélérateur (transducteur composé de deux potentiomètres)..la réduction des pertes thermiques. Injection directe "common rail" En injection directe. le carburant est directement injecté dans la tête du piston..Philippe Boursin .la combustion directe dans les cylindres (absence de préchambre de combustion). . La rampe d'injection commune est maintenue à très haute pression.la meilleure qualité du mélange air/carburant. . 1 Capteur pression tubulure d'admission . le débit de surcharge .Philippe Boursin . . l'amortissement actif des à-coups et le débit adapté au besoin. CTN). 35 Filtre a carburant . 25 Antidémarrage électronique . 5 Pot gaz d'échappement . 46 Rampe d'injection haute pression carburant .le débit massique et la température de l'air (débitmètre à film chaud et CTN). 8 Electrovanne Electrovanne de régulation pression de suralimentation .augmentation du rendement moteur (gain en consommation de carburant de l'ordre de 20%).agrément de conduite (50% de couple supplémentaire à bas régime et 25% de puissance en plus).assure du recyclage des gaz d'échappement (RGE / EGR). 13 Prise diagnostic centralisée . 26 Contacteur pédale de frein . 36 Régulateur haute pression carburant .détermine la durée d'injection à partir de la pression de carburant. et l'injection principale. 47 Capteur haute température carburant Temps d'injection et cartographie du débit à injecter 6 sur 25 23/08/13 15:55 . 2 Turbocompresseur . .Controle des in... le débit poste à poste contrôlé .commande. 43 Capt régime . 28 Contacteur température d'eau moteur . 10 Calculateur d'injection .réduction des émissions de polluants (CO2. . le taux d'oxyde d'azote. 7 Capsule de commande soupape régulatrice de suralimentation . 17 Motoventilateur(s) . 22 Capteur de vitesse véhicule .Controle des injecteurs . Il prend également en compte les différentes phases de fonctionnement : . 11 Capteur de press calculateur d'injection) . 41 Injecteurs . .la température du moteur (température du liquide de refroidissement. .la pression absolue (pression atmosphérique) et la pression régnant dans le collecteur d'admission (capteurs piézo résistif). . .l'action sur les freins et l 'embrayage ( contacteurs). . .la température et la pression du carburant (CTN et capteur de pression de rampe piézo résistif).assure le bouclage de la pression de suralimentation. 39 Chauffage additionn Relais de commande du chauffage additionnel . CO. 12 Voyant diagnostic . . Le calculateur d'injection : .au ralenti.. HC. 31 Réservoir a carburant . 45 Bougies de préchauffage . Batterie .commande le débit carburant injecté par les injecteurs (commande électrique).. 30 Pompe de gavage . 19 Voyant d'alerte température d'eau d'eau moteur . 37 Pomp pistons) . La post-injection associée à un catalyseur DeNOx permettra de réduire en complément des autres polluants.au démarrage. . Avantages de la gestion électronique du système : . 42 Echangeur thermique air/air . 21 Capteur de position de pédale d'accélérateur .Pedagogie . 32 Réchauffeur de carbura 34 Refroidisseur de carburant . 27 Ordinateur de bord . et particules de carbone). . 14 Interrupteur a inertie . . . en sortie boîte de vitesses). 3 Débitmètre d'air .la vitesse d'avancement (capteur inductif ou à effet Hall. 18 Compresseur de réfrigération .en marche normale. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. 38 Désactivateur du 3ème piston de pompe haute pression carburant . si besoin une pré-injection (pour réduire les bruits de combustion). 23 Voy . 4 Filtre à air . . où il peut. en bar(s) La masse de carburant à injecter par cylindre est : m = s x t x (2 x r x !P )^0.Philippe Boursin . s section de passage en m2. en mm3. P. r masse volumique du gazole (820 kg/m3. les données sur les conditions de 7 sur 25 23/08/13 15:55 . L’avance à l’injection ainsi que la quantité de carburant à injecter sont totalement contrôlées par le calculateur. Le calculateur électronique reçoit des capteurs. T est exprimé en microsecondes (ms). la pression. entraînée mécaniquement par l’interm dont le débit n’est pas en phase avec le moteur.. Sur chaque cylindre se trouve un injecteur commandé par une électrovanne. Le carburant à injecter est prélevé dans la rampe..5 avec m masse de carburant en kg. V le volume global à injecter sur un cylindre. individuellement pour chaque cylindre. t temps d'ouverture en s. indépendamment de la quantité voulue. puis vers la pompe haute pression. débite sous haute pression (200-1350 bars) dans le rail (accumulateur).Controle des injecteurs ..Controle des in. Un régulateur de pression commandé par le calculateur est monté en parallèle entre la pompe HP et le Rail. par le calculateur via les injecteurs. !P différence de pression aux borne Principe de fonctionnement La pompe de gavage aspire le carburant contenu dans le réservoir via le filtre à gazole. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.Pedagogie . Celle-ci. La vitesse de rotation du moteur et la position de l'accélérateur sont les principaux paramètres qui déterminent la quantité de carburant à injecter. La masse de gazole et la commande des quantités d’allumage. d'un clapet de sécurité (tarage environ 7 bars).Sortie carburant . g . Pression dans le circuit : environ 2. Filtre à carburant Il assure : .15).7 +/.Moteur électrique .Entrée carburant .6 bars. a . . débit de retour 50 l/h +/..Controle des in. b . Circulation carburant (dans le sens des flèches). 24 .0.l'alimentation en carburant de la pompe haute pression. et qui intègre : un préfiltre (seuil de filtration 300 mm).le contrôle du réchauffage du carburant (élément thermostatique).la filtration du carburant (seuil de filtration 5 "m). .. Pression d'alimentation de la pompe à l'entrée du filtre 2. f . Un clapet de sécurité limite la pression de la pompe à 7 bars. pression de retour 0. d .5 bars. Pompe BOSCH EKP3 Pompe électrique volumétrique multicellulaire à rouleaux placée entre le réservoir et le filtre à gazole. Elle est alimentée en 12 V par le relais double d'injection : . 19 . alimentant la pompe haute pression. avec la fonction autonomie carburant. implanté dans le réservoir à carburant. est automatique. 18 . permet : . après un échange de filtre à carburant.d'un moteur à courant continu.Sortie : boîtier de sortie d'eau . 20 . .Entrée carburant . immergée dans le réservoir. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.15 bars Débit d'alimentation de la pompe 140 l/h +/.la décantation de l'eau.Controle des injecteurs .Rouleaux .Rotor .Elément thermostatique .de fournir la pression nécessaire dans le circuit basse pression. 21 .Clapet de sécurité La pompe de gavage est intégrée au module jauge/pompe. durant 2 à 3 secondes.Philippe Boursin .3 à 2. la fonction jaugeage. Nota : La purge des circuits haute pression et basse pression. 8 sur 25 23/08/13 15:55 .d'une pompe à rouleaux.Retour réservoir à carburant . Pompe de gavage La pompe de gavage.Régulateur de basse pression (clapet) . . . .Pedagogie . c .. e .15. Elle est constituée : .le contrôle de la pression du circuit carburant basse pression (régulateur de basse pression intégré).dès la mise du contact. 25 .Entrée carburant réchauffé (boîtier de sortie d'eau) .moteur tournant.. .Elément filtrant Le régulateur basse pression contrôle la pression de carburant dans le circuit basse pression.Sortie : pom 23 . de dévier une partie du carburant vers le réchauffeur de carburant.Température comprise entre 15°C et 25°C .Entrée carburant . f .. e .le carburant passe directement vers l'élément filtrant.Température carburant < 15°C . une partie du carburant est réchauffée.Controle des injecteurs . . . Circulation du carburant (dans le sens des flèches).Vers élément filtrant D ..Température carburant > à 25°C 24 -Elément thermostatique L'élément thermostatique est constitué d'un bilame qui se déforme en fonction de la température de carburant.l'élément thermostatique est en appui sur son siège. .le carburant est réchauffé au contact du boîtier de sortie d'eau. L'élément thermostatique permet : .à chaud.Philippe Boursin . F . ... file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. (E):Température comprise entre 15°C et 25°C l'élément thermostatique est partiellement décollé de son siège .le passage direct vers le filtre est fermé. (D):Température carburant : < 15°C : . Le réchauffeur de carburant réchauffe le carburant dévié par l'élément thermostique (filtre à carburant). g .à froid. d'interdire le réchauffage du carburant.Controle des in.Pedagogie . (F):Température carburant : > à 25°C. .Sortie : boîtier de sortie d'eau . Le réchauffeur de carburant est constitué d'un tube plongé dans le liquide de refroidissement moteur.l'élément thermostatique est décollé de son siège. L'échange thermique est réalisé entre le liquide de refroidissement et le carburant. E . Pompe Haute Pression 9 sur 25 23/08/13 15:55 . 9 . . La haute pression carburant varie entre 200 et 1350 bars (puissance maximum absorbée 3.Philippe Boursin .Resso 11 ..le carburant est bloqué dans la chambre.Entrée carburant (pompe de gavage) 1 -Régulateur haute pression carburant . soit 1/9 du couple d'entraînement d'une pompe distributrice .le clapet de refoulement (12) s'ouvre. le clapet de refoulement se ferme s 10 sur 25 23/08/13 15:55 .Phase Refoulement . Pompe Bosch type CP1 à trois pistons a .est entraînée par la courroie de distribution (rapport d'entraînement 0. D .Retour au réservoir carburant c .Ressort de rappel .Phase Admission .Clapet d'admission d bille .point mort bas dépassé.Piston haute pression 5 . 10 . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. . 7 . . Le carburant est aspiré par le piston durant la phase d'admis C . Le carburant non utilisé retourne au réservoir (au travers du refroidisseur de carburant). 2 . La haute pression carburant est contrôlée par le régulateur haute pression carburant (16).Piston haute pression L'arbre de pompe haute pression carburant comporte une ca Les pistons d'injection (trois pistons radiaux. 12 . .fourni la haute pression carburant.le carburant est refoulé vers le clapet de refoulement.Controle des in. .5). 3 .la pression de carburant augmente.la pompe de gavage débite le carburant au travers du clap . clapet d'aspiration .Came d'entraînement .. rendement mécanique environ 90%). Au démarrage du moteur.la came de la pompe haute pression carburant pousse le p . . Après le point mort haut..Arbre de pompe à excentrique .Pedagogie .Désactivateur du 3e piston de pompe haute pression carburant La pompe haute pression carburant : . Ce type de pompe absorbe un couple d'entraînement compris entre 18 et 20 Nm.le ressort de rappel repousse le piston sur la came.Clapet de lubrification .Sortie haute pression carburant (vers la rampe d'injection haute pression carburant) . décalés de 120 circuit basse pression interne à la pompe. b .le piston crée une dépression dans la chemise (13).5 kW. la pression fournie par la pompe atteint 200 bars après 1.la chute de pression de carburant provoque la fermeture d .5 tour moteur.Arbre de pompe à excentrique . .. 4 .Controle des injecteurs .alimente les injecteurs à travers la rampe d'injection haute pression. de plus la traction est plus 3 . 8 bars .la tige de poussée (14) soulève le clapet d'admission (7) de son siège. Le désactivateur du 3ème piston de pompe haute pression carburant est constitué : .(pompe de gavage).. d .la pression de carburant est insuffisante pour repousser le clapet (2).réduire la cylindrée de la pompe haute pression carburant.réduire la puissance absorbée par la pompe haute pression carburant.le carburant se déplace vers la partie basse pression de la pompe haute pression. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. A .le carburant repousse le clapet (2). .le carburant est distribué vers l'étage haute pression (d) de la pompe. Pendant la commande de cet élément le volume de carburant refoulé diminue ce qui permet de : ..d'un électroaimant. Différentiel de pression entre l'entrée et le retour pompe supérieur à 0. 9 -Ressort de rappel . 6 .Controle des in.clapet de lubrification . commandé (par la masse) en tout ou rien par le calculateur d'injection. . F -Utilisation de deux pistons (électroaimant alimenté) .8 bars .la pression de carburant permet de soulever le clapet de refoulement (8).vers étage haute pression 2 . la pompe haute pression carburant ne fonctionne plus que sur 2 pistons. B .réduire la puissance absorbée par la pompe haute pression carburant en cas d'utilisation du véhicule en faible charge. . Si la température carburant dépasse 106 °C. clape . .Retour au réservoir .Entrée carburant (pompe de gavage) .Pedagogie . .le carburant se dirige vers la sortie haute pression de la pompe.le carburant traverse le clapet (percé d'un ajutage).Différence entre la pression de gavage et la pression du circuit de retour < 0. .ressort de rappel Le carburant entre dans la pompe par l'entrée (c) et traverse le clapet de lubrification (2). Le désactivateur du 3ème piston de pompe haute pression carburant permet de : ..Controle des injecteurs .le cylindre est fermé. 13 -Tige de poussée E . .Différence entre la pression de gavage et la pression du circuit de retour > 0.d'une tige de poussée se déplaçant sous l'action du champ magnétique crée par l'électroa 7 -Clapet d'admission de carburant . 11 sur 25 23/08/13 15:55 .le clapet d'admission de carburant (7) est plaqué sur son siège par le ressort (9). . .le cylindre est ouvert : pas de création de pression. . Le clapet de lubrification permet d'assurer le graissage de la pompe haute pression carburant dans le cas ou la pression de gavage est trop faible.8 bars (tarage du ressort). . .limiter l'échauffement du carburant (moins de laminage). c . b . . 8 -Clapet de refoulement .l'action de la came de l'arbre de pompe se traduit par la création de pression.Philippe Boursin ..Utilisation des trois pistons (électroaimant non alimenté) .le carburant permet la lubrification et le refroidissement de la pompe haute pression.le carburant permettant la lubrification traverse le clapet au travers de son ajutage. la force crée sur la bille diminue. la résistan 17. Clapet à bille (diamètre de la bille 1mm) a .Sortie haute pression carburant . Ressort : il est prévu pour que le seuil de pression admissible sans action de l'électrovanne atteigne environ 100 bars. Electro-aimant : la résultante (Fmag) due à l'action de l'électro-aimant est proportionnelle à la valeur moyenne du courant de commande (A 20°C.la haute pression carburant s'oppose à l'action mécanique du ressort (19). Le battement de la bille (18) amortit ces variations de pression. e .la bobine du régulateur haute pression carburant entraîne le noyau magnétiqu . Il exerce donc une force (Fr) de 1.le circuit électrique : le calculateur agit directement sur la haute pression commandant l'électroaimant du régulateur haute pression carburant. Connexion électrique Pilotage mécanique Le circuit haute pression carburant subit des variations de pression. Commande de la baisse de pression : .le carburant libéré par le régulateur haute pression retourne au réservoir par l Moteur à l'arrêt il ne subsiste pas de pression résiduelle dans le circuit haute p l'arrêt du moteur).la valeur de disjonction du régulateur haute pression carburant diminue. . Régulation de la Haute Pression La haute pression carburant est régulée par modification du tarage du régulateur haute pression carburant Le régulateur haute pression carburant comprend deux circuits de contrôle de la pression : .le régulateur s'ouvre pour une haute pression supérieure à la pression du res .Retour au réservoir . La haute pression carburant diminue lors de l'ouverture d'un injecteur. La haute pression carburant augmente lors du refoulement d'un piston de pompe. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. noyau magnétique (l’ensemble de l’induit est balayé par un flux de carburant pour assurer sa lubrification et l’évacuation de la chaleur dégagée) 18. b . il faut l'alimenter et donc créer un champ magnétique qui engendre une force qui s'ajoute à la force du ressort 4 15.la force crée sur la bille est l'addition des forces du ressort (19) et de la force .Controle des in.daN 16.Controle des injecteurs . H .circuit haute pression de la pompe c. Pour augmenter la pression dans le rail.Régulateur haute pression carburant non alimenté (la pression est limitée à .le calculateur d'injection réduit le RCO fourni à la bobine du régulateur haute .Pedagogie .Régulateur alimenté (commande par la masse) : ..le circuit mécanique : permet d'assurer une pression minimum (100 bars) et d'amortir les pulsations. Pilotage électrique G .. . 12 sur 25 23/08/13 15:55 .Philippe Boursin . .le calculateur d'injection alimente le régulateur haute pression carburant avec .la bobine du régulateur haute pression carburant entraîne le noyau magnétiqu ..la valeur de disjonction du régulateur haute pression augmente.. Sorties vers les injecteurs . .16 mm. Les sorties haute pression sont en général équipées de limiteur de débit afin de sécuriser l'installation.5 % 5. 1 .Alimentation en haute pression carburant 5 . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.pression de rampe.Controle des in.corps de limiteur .canalisations d'alimentation des injecteurs. En fonctionnement normal.Fp = 0. 13 sur 25 23/08/13 15:55 .RCO maximum = tension maximum : pression maximale.piston .sortie vers l’injecteur . . Fr + Fmag .de relier les éléments du circuit haute pression. le carburant nécessaire au fonctionnement du moteur (pression maximale 1 525 bars). RCO = Rapport cyclique d'ouverture. La compressibilité du gazole à pression élevée. .Capteur haute pression carburant La rampe d'injection haute pression. Le limiteur de débit intervient en cas de grippage d'injecteurs ou d'interruption de canalisations haute pression.de stocker la quantité de carburant nécessaire au moteur quelque soit la phase d'utilisation (son volume est adapté à la cylindrée du moteur).une partie pulvérisation de carburant.5 % 4. l .comportent 5 trous de diamètre 0.sonde de température carburant. . ..canalisation d'alimentation haute pression carburant. avec Fmag = B x (L x sina) x I = K x I Rampe d'injection Haute Pression ("Common Rail") k . en acier forgé. le volume disponible du rail est toujours rempli de carburant sous pression. Les injecteurs : . .Controle des injecteurs .. Eléments reliés à la rampe d'injection haute pression : . . ceci malgré le pompage et les injections successives (voir tableau ci-dessous).ressort .capteur haute pression carburant.Philippe Boursin . tension variable. . permettant ainsi de favoriser le mélange air/carburant.d'amortir les pulsations crées par les injections. est exploité pour o pression reste pratiquement constante à l'intérieur de l'accumulateur.8 % 6% 7.injectent. 7 . 500 bars 1 000 bars 1500 bars 15°C 100°C 2.Rampe d'injection haute pression 6 .RCO minimum = tension minimale : pression minimale.une partie commande électrique. 3 . placée entre la pompe haute pression et les injecteurs permet : . 2 ..6 % avec r gazole = 820 kg/m3 Injecteur Les injecteurs sont commandés électriquement par le calculateur d'injection.5 % 3.. . Ils sont constitués de deux parties : . 5 .Sonde de température carburant . La levée maximale de l’aiguille pilote est de 60 microns. 4 .Pedagogie . . L .de la durée de la commande électrique (calculateur d'injection). . J . Ce temps comprend les phases d'appel (80 V 20 A) et de maintien (50 V 12 A). On a donc une chute de commande due à la fuite de gasoil vers le réservoir.écrou de fermeture. On est alors en bloc ..Au repos : la Haute Pression arrive par le raccord d'entrée G. . Z . I . C'est la différence de pression à ses bornes qui détermine la rapidité d'ouverture de l'injecteur.chambre de pression .7 bar). Note : Le gicleur de réalimentation (Z) détermine la vitesse d'ouverture et de fermeture de l'aiguille d'injecteur (comme le gicleur d'ouverture A). La quantité de carburant injectée dépend : . F d'entrée . elle s'installe dans la chambre de commande F et au nez de la chambre de pression.de la pression de carburant dans la rampe d'injection haute pression carburant.Philippe Boursin . Pendant ce temps. E .de la vitesse d'ouverture de l'injecteur.du débit hydraulique de l'injecteur (par conception). La fuite ve pression augmente dans la chambre de commande. K . . D . H .aiguille pilote et sa bille .solénoïde . 14 sur 25 23/08/13 15:55 . La force engendrée par la pression sur l'aiguille d'injecteur est la plus importante donc l'injecteur s'ouvre et laisse pas de combustion.ressort principal .piston de commande . B .Pedagogie .filtre laminaire inclus dans le raccord . A .Controle des in. ..ressort d'injecteur . on commande l'électrovanne ce qui attire l'aiguille pilote et la bille se soulève de son siège. . on stoppe l'alimentation de l'électrovanne donc le ressort de l'aiguille pilote plaque la bille sur son siège.Controle des injecteurs .. Les injecteurs sont reliés entre eux par le circuit de retour (pression environ 0.Ouverture : au moment déterminé par le calculateur.gicleur de réalimentation .aiguille d'injecteur . le ressort d'injecteur D pousse l'aiguille d'injecteur sur son siège et on est alors revenu en positio Le temps de commande du solénoïde de l'injecteur varie de 200 à 1 200 ms environ.Fermeture : au moment déterminé par le calculateur.gicleur d'ouverture de l'injecteur . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. C . Désactivateur du 3ème piston de la pompe haute pression . Avec les pompes d'injection distributrices.Fonction climatisation réfrigération ..Injecteur 4 .Injecteur 1 ..Capteur référence cylindre .Réchauffeur d' refroidissement moteur . 33 . La pré-injection est activée à faible charge et aux phases transitoires jusqu'à un régime moteur déterminé.E turbo compresseur . La post injection succède à l'injection principale pendant la détente des gaz.Controle des injecteurs . 12 . Refroidisseur de carburant La pompe haute pression lamine le carburant provenant de la pompe de gavage : la température du carburant s'élève.la pré-injection.Connecteur diagnostic .Pompe de gavage et jauge à carburant . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.Voyan avec capteur de pression atmosphérique intégré Subaru Diesel Commonrail 15 sur 25 23/08/13 15:55 .Capteur de haute pression .Contacteur d'em moteur . Il est constitué d'un serpentin métallique qui favorise l'échange thermique entre le carburant et l'air et est fixé sous la carrosserie.Débitmètre d'air avec sonde de te 5 . c'est-à-dire un temps son point d'auto inflammation. 22 .Injecteur 3 .Boîtier pré/post chauffage .F Capteur vitesse véhicule . permet de préparer l'amorç du débit principal. 31 . le taux d'introduction et la fin Le temps d'ouverture de l'aiguille fait varier la durée angulaire d'injection.Bougies de préchauffage .Voyant de préchauffage .l'injection principale. . 14 .. 3 . Cet auto-allumage comporte un délai d'allumage. 9 . 25 . Le principe fondamental du moteur Diesel est la combustion par auto-allumage. 18 . 11 . 17 . Un produit additif mélangé avec le combustible permet le nettoyage du filtre à particules.. 10 . 7 .Régulateur de haute pression carburant .Sonde de température carburant . Le débit injecté dans le cylindre est variable suivant la pression dans la rampe et le temps d'ouverture de l'aiguille d'injecteur. 28 .la post-injection.Controle des in.Capteur d'accélérateur .Pedagogie . 6 .Injecteur 2 . 26 . 32 .Relais double multifo Contacteur à inertie . 2 . 21 . 20 . la pré-injection de quelques millimètres cube de combustible. Le carburant peut être injecté dans les phases suivantes : . 24 .Philippe Boursin . d'où un bruit caractéristique de " Avec le système à rampe commune. On peut noter que la levée d'aiguille ainsi que le diamètre et le nombre de trou essentielles pour l'élaboration d'un débit. 15 . Le refroidisseur de carburant refroidi le carburant lors du retour au réservoir.Capteur de pression d'air de suralimentation moteur . 16 .Voyant défaut . avant le point mort haut. Schéma électrique 1 . La pression dans la rampe fait varier notamment la quantité de combustible injectée par degrés de rotation du vilebrequin. 29 . 8 . notamment à froid.Electrovanne EGR . la quantité injectée pendant ce délai est trop importante.Fonction antiblocage de roues . . Controle des injecteurs .Régulateur haute pression carburant sur pompe haute pression carburant 51 .Entrée carburant réchauffé (boîtier de sortie d'eau) l .Circuit basse pression carburant M .Circuit haute pression carburant N .Controle des in.Sortie carburant filtré (vers le réservoir à carburant) 16 sur 25 23/08/13 15:55 .Sonde de température carburant .Refroidisseur de carburant 58 -Pompe de gavage (basse pression) Filtre à carburant Le filtre à carburant assure une filtration des impuretés au-delà de 5 microns. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.Pedagogie .Sortie carburant (vers boîtier de sortie d'eau) m .Pompe haute pression carburant .. MOTEUR DIESEL HDI (source PSA) Moteur DW10 à injection directe à haute pression (HDI) Bosch L .Capteur haute pression carburant ..Filtre à carburant + décanteur d'eau + régulateur de pression du circuit basse pression 50 .Sortie carburant filtré (vers pompe haute pression carburant) n .Circuit retour au réservoir à carburant 47 . 56 . 48 .Philippe Boursin ... 54 Injecteur diesel (électrohydraulique) 55 . 57 .Réservoir à carburant .Réchauffeur de carburant 49 . j -Entrée carburant (venant de la pompe à carburant) k .Rampe d'injection commune haute pression carburant . 52 -Désactivateur du 3ème piston de pompe haute pression carburant 53 . Controle des injecteurs .Filtre à gazole 62 . Température carburant supérieure à 25° C : .25 bars).25 +/..Elément thermostatique 61 . . 59 .une partie du carburant est réchauffée. Le régulateur basse pression contrôle la pression de carburant dans le circuit basse pression (tarage spécifique = 1. ELément thermostatique (60) L'élément thermostatique est constitué d'un bilame qui se déforme en fonction de la température du carburant. Température carburant inférieure à 15° C : .. Température carburant comprise entre 15° C et 25° C : .le carburant est réchauffé au contact du boîtier de sortie d'eau.Pedagogie .0.Régulateur de basse pression Réchauffeur de gazole Le carburant est réchauffé par l'intermédiaire du circuit de refroidissement (sur boîtier de sortie d'eau).l'élément thermostatique est décollé de son siège.Controle des in. La température du carburant est régulée par un élément thermostatique (intégré au bol de filtre).le carburant passe directement vers l'élément filtrant. .Philippe Boursin .l'élément thermostatique est en appui sur son siège.. Régulateur basse pression La pompe de gavage génère une pression d'alimentation de 2 ± 0.Vis de purge (présence d'eau dans le carburant) 60 .. INJECTEURS PIEZO-ELECTRIQUES (source Siemens SID 801) 17 sur 25 23/08/13 15:55 . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.4 bars.l'élément thermostatique est partiellement décollé de son siège. . En revanche. appareil de mesure de pression.ressort de rappel L'effet piézo Phénomène électromécanique découvert par Pierre et Paul Jacques Curie en 1880. il apparaît sur les faces opposées de ceux-ci des charges électriques contraires. Ce cristal à la propriété de se déformer lorsqu'il reçoit une impulsion électrique. Les applications de ce phénomène sont de deux types : celles qui utilisent la tension électrique produite par un phénomène exerçant des contraintes mécaniques (par exemple. générateur ou récepteur d'ultrasons). n . Celles-ci sont suffisamment fortes pour pouvoir être exploitées.volume de commande . microphone. e . tourmaline.Pedagogie . L'actuateur piézo-électrique est composé de plusieurs centaines de couches de Quartz.Controle des injecteurs .. 18 sur 25 23/08/13 15:55 .actuateur piézo-électrique . L'ouverture des injecteurs est obtenue par un effet de pression différentielle sur la tête de l'injecteur. c'est-à-dire que l'application d'une tension électrique sur de tels cristaux entraîne des déformations mécaniques (dilatation ou contraction).trou de l'injecteur (5) . b .champignon de fermeture .. j . m .chambre de haute pression aiguille l . Effet piézo Si on compresse le matériau. Lorsque certains cristaux (par exemple quartz. Ils injectent et pulvérisent le carburant nécessaire aux différentes phases de fonctionnement du moteur L'injecteur lui-même est similaire au modèle classique à trous. d .piston de commande de l'aiguille . f . jauge de contrainte. La commande par piézo-électrique permet d'obtenir des temps de commutation très courts.retour carburant . h . le porte-injecteur est surmonté d'un actuateur piézo-électrique de commande (a) fixé par un gros écrou (b).levier amplificateur g . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. Les injecteurs raccordés à la rampe commune rail sont pilotés électriquement par le calculateur de contrôle moteur.) et celles qui requièrent la production de forces mécaniques (par exemple. Ce phénomène est réversible.connecteur .. etc. a .raccord haute pression . céramique) sont soumis à des contraintes mécaniques orientées convenablement.piston de commande . e . o . k . Ce type de commande rapide et précise permet de doser très précisément la quantité de carburant injectée afin d'assurer une combustion plus "douce" et plus précise du moteur diesel.Philippe Boursin .écrou de serrage . Le champ électrique qui en résulte a une direction différente suivant qu'il s'agit de pression ou de traction. si on étire ce même matériau. on relèvera une certaine tension à ses bornes. montre.. dont une application importante est le sondage des fonds marins. accéléromètre. Et inversement.aiguille d'injecteur . j .Controle des in.filtre laminaire . on aura une tension de sens inverse. c'est l'effet "piézo inversé". FR = Tarage du ressort de rappel de l'aiguille d'injecteur (constant). Moteur à l'arrêt Le carburant retenu dans le rail et les tubes HP est à la pression atmosphérique. Convenablement coupés.Philippe Boursin . le cristal se compresse et s'étire.. Donc. F2 = Effort exercé sur la section de l'aiguille d'injecteur par la HP rail. la déformation engendrée va contraindre mécaniquement à son tour la couche adjacente à cette dernière : déformèe mècaniquement elle va fournir une tension.Pedagogie . Ainsi on passe d'une tension d'alimentation de 70 volts à 140 volts et on obtient une déformation d'environs 50 mm. si une tension de sens inverse est appliquée sur ce matériau. Ainsi le phénomène va se reproduire environs 200 fois (suivant le nombre des couches de quartz). Dans ce cas : F1 = Pression atmosphérique sur le piston de commande. Une fois déformé. L'aiguille d'injecteur est soumise à trois efforts : F1 = Effort exercé sur le piston de commande par la pression régnant dans le volume de commande. F2 = Pression atmosphérique sur la section de l'aiguille. en appliquant un courant alternatif. De l'équilibre de ses trois forces dépend la position de l'injecteur. la tension entraîne une déformation qui à son tour entraîne une tension. Et inversement.Controle des injecteurs .. Donc dans le cas des injecteurs piézo-électriques.Controle des in. il s'ensuit un allongement du cristal. il s'ensuit une contraction du cristal. ces cristaux ont une fréquence de résonance mécanique bien définie et stable. Ce sont ces oscillations qui vont produire le son dans une application d'avertisseur (ou buzzer). Cette tension va s'ajouter à la tension d'alimentation fournie par le calculateur. FR = Tarage du ressort FR > F1 + F2 : Injecteur fermé 19 sur 25 23/08/13 15:55 . Un filtre laminaire intégré au raccord empêche le passage d'éventuelles impuretés.. le cristal a besoin d'une nouvelle impulsion de sens inverse pour retrouver son état initial. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. Dans le cas des injecteurs piézo-électriques les deux effets sont combinés : Une première couche de quartz est alimentée par le calculateur de contrôle moteur (sous 70 volts). Effet piézo inverse Si une tension est appliquée sur le matériau. Principe de la levée d'aiguille d'un injecteur La haute pression délivrée par la pompe haute pression (pression rail) pénètre dans l'injecteur par le raccord. L'aiguille d'injecteur est appliquée sur son siège par son ressort de rappel (o). Le piézo-électrique de commande est au repos : le champignon de fermeture (b) obture le canal de retour.. FR = Tarage du ressort. Il s'ensuit une chute de pression dans la chambre de commande donc une chute de la force hydraulique (F1). La haute pression s'installe identiquement dans la chambre de pression (k) et dans le volume de commande (n) à travers le gicleur (Z). La surface de contact du piston de commande (i) étant plus importante que la surface de contact au niveau de la pointe de l'aiguille.. De ces deux orifices dépendent les vitesses d'ouverture et de fermeture.. Une fois l'injecteur ouvert le carburant arrive dans la chambre de combustion par les 5 orifices de pulvérisation. 20 sur 25 23/08/13 15:55 . le canal de retour (d) étant obturé par le champignon de commande (h). Le débit injecté par l'injecteur dépend : . F2 = Pression rail sur la section de l'aiguille. le calculateur alimente l'actuateur piézo-électrique sous une tension de 70 volts (courant de 10 A).. La chambre de commande (n) est alors en communication avec le circuit retour de carburant au réservoir.Philippe Boursin . déplace le piston de commande (g) sur le champignon de fermeture (h). Moteur tournant .Injecteur commandé Au moment opportun. L'actuateur piézo. Donc (Y) est plus grand que le gicleur (Z). L'équilibre entre la pression exercée sur l'aiguille (F2) qui n'a pas variée et la pression dans la chambre de commande (F1) est rompu. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. F2 = Pression rail sur la section de l'aiguille. le levier amplificateur (f) permet de multiplier par deux la course du Piézo. La décontraction du piézo lors de l'activation est de l'ordre de 50 mm.Controle des injecteurs . L'aiguille d'injecteur (j) s'ouvre sous une pression rail d'environ 160 bars.du temps écoulé entre l'activation du Piézo et la désactivation du piézo (T1). injecteur w reste fermé par son ressort de rappel (o). Remarques : Les deux gicleurs (Y) et (Z) introduisent le retard nécessaire au bon fonctionnement.Pedagogie .Controle des in. le champignon de fermeture (b) obture le canal de retour grâce à son ressort de rappel (p). F2 > F1 + FR : injecteur ouvert L'injection dure aussi longtemps que l'actuateur piézo-électrique reste décontracté. Cette pression est la même partout. Dans ce cas : F1 = Pression retour sur le piston de commande.. FR = Tarage du ressort F1 + FR > F2 : Injecteur fermé Moteur tournant .injecteur non commandé Le piézo-électrique de commande n'étant pas alimenté. Le volume repoussé par le piston de commande et le volume passant à travers le gicleur (Z) doivent s'écouler à travers le gicleur (Y). via le levier amplificateur (f). Dans ce cas : F1 = Pression rail sur le piston de commande. Réalisatiion d'une injection Le système "HDi SID 801" diminue le délai d'inflammation grâce à : . le calculateur moteur ouvre le transistor T1. Le calculateur ouvre les transistors T2 et T3 et le système retrouve sont état initial. L'injecteur Piézo-électrique reste chargé par C1.. c .de la vitesse d'ouverture et de fermeture de l'aiguille (rapport des gicleurs Y et Z)..une injection principale. . 21 sur 25 23/08/13 15:55 . les autres paramètres sont déterminés lors de la fabrication de l'injecteur.de la pression rail.Fermeture de l'injecteur La fermeture de l'injecteur est déterminée par le calculateur de contrôle moteur.). il fournit la tension Boost de 70 volts. . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.un hacheur électronique.. Fonctionnement de la commande d'injecteur L'étage de puissance du calculateur relié aux injecteurs comporte : . il s'établit alors un courant de charge de 10 A.une injection pilote. T3) commandés par le calculateur. qui permet une pulvérisation très fine. l'actuateur piézo-électrique retrouve sont état initial. T2. .du débit hydraulique de l'injecteur (nombre et diamètres des trous. . Elle autorise plusieurs injections rapprochées au cours d'un cycle sur un même cylindre . Le temps d'injection et la pression rail peuvent être choisi librement par le calculateur contrôle moteur.. indépendante et variable. Dans ce type de montage il s'agit d'un condensateur et d'une résistance branchés en série. La quantité de gazole pré-injectée représente 1 à 2 % du débit de l'injection principale en pleine charge. l'injecteur piézo-électrique se charge. . le courant de charge cesse. C'est le temps nécessaire à l'établissement dune tension de 140 volts aux bornes de l'injecteur et à la charge du condensateur C1. Le décalage de l'injection pilote avec l'injection principale est d'environ 1 milliseconde.la pression d'injection très élevée.Pedagogie .Controle des injecteurs .Maintien de l'ouverture de l'injecteur Après le temps de commutation (env. b . Il va fermer au moment opportun le transistor T2 qui engendre la décharge de l'injecteur et du condensateur C1 via T2 avec un courant de décharge en sens inverse d'environ 10 A.Philippe Boursin ..Controle des in.Ouverture de l'injecteur Au moment de l'injection le calculateur moteur ferme les transistors T1 et T3.la commande des injecteurs rapide. Ce temps de commutation très court (environ 200 micros secondes) est le temps nécessaire à la décontraction totale du piézo donc à l'ouverture de l'injecteur. cet écart angulaire augmente avec le régime moteur L'injection pilote est présente jusqu'aux environs de 3000 tr/min..trois transistors de commutation (T1. a . 200 ms). . . Après une période de décharge très rapide (environs 200 ms).deux condensateurs Cl (un pour 2 injecteurs) Afin de simplifier le fonctionnement d'un injecteur piézo-électrique on remplacera celui-ci par son schéma équivalent. La durée de maintien est gérée par le calculateur moteur Elle correspond à la durée d'injection (Ti) déterminée par avance en fonction du débit à injecter. ou pré-injection (réduction du bruit et des émissions des fumées). L'injection de carburant cesse. d'autant que. Détermination du débit théorique Afin de déterminer le volume de carburant théorique à injecter (calcul du débit total formé par l'addition du débit de l'injection pilote et du débit de l'injection principale). prend en compte les indications des capteurs secondaires. tandis que des normes de qualité toujours plus strictes sur les carburants pèseront sur le prix hors taxes. la Commission européenne souhaite réduire par cinq les émissions de particules des voitures Diesels ! La norme actuelle autorisant des rejets maximaux de 25 mg/km. les "mazout""de demain ne devront pas dépasser 5 mg/km. marche normale (Amortissement des à-coups. Agrément. qui alourdiront d'autant la facture pour l'acheteur.25 0. l'Etat a l'intention de continuer le rattrapage fiscal par rapport à l'essence. En 2010. pour assurer cet objectif de 5 mg/km sur toute la durée de vie du véhicule. dix fois moins qu'aujourd'hui.05 0. D'ici 2010. Un changement qui. Le but étant de diviser par deux les rejets d'oxydes d'azote et de particules ! Facture alourdie..97 2. régime maxi autorisé). Un saut technologique difficile à réaliser.6 l de 75 ch et 110 ch) en est l'illustration : dotés d'une rampe commune et d'un turbocompresseur. Cette inflation viendra s'ajouter à celle du prix du gazole. il faudra plutôt viser les 2. pression atmosphèrique. Elle est ajustée en permanence en fonction du couple "charge / régime" pour assurer la meilleure combustion. le calculateur de contrôle moteur: prend en compte les indications des capteurs principaux : position de la pèdale d'accélérateur.28 0. ralenti.05 0. régime du moteur. Filtre à particules . notamment celles des versions Diesel.025 2. Le 1er janvier.64 0. qui.06 0. les moteurs à essence pourraient bien tenir leur revanche. De plus en plus propre.97 3.Le Diesel à la chasse aux particules (Vincent Desmonts. La famille de blocs récemment présentée par BMW et PSA (1.. le Diesel deviendra également de plus en plus cher. Détermination de la pression de consigne Une cartographie "débit injecté = f(régime moteur)" dans le calculateur de contrôle moteur permet de déterminer la pression rail adéquate. gazole). Comme les meilleurs Diesel.1.2005) A peine les normes Euro IV sont-elles entrées en vigueur que les moteurs Diesel doivent penser à leur prochaine révolution.05 0. températures (eau de refroidissement. interrupteurs des pédales de freins et d'embrayage.Controle des injecteurs . Depuis cette date.5 0.3 0. capteur de vitesse en sortie de boîte. soit..Philippe Boursin .5 0.. pour continuer à circuler.Pedagogie .. l'agrément en plus. 27. poursuivra sa hausse. détermine la phase de fonctionnement dans la quelle le moteur se trouve : démarrage (le moteur est entraîné par le démarreur). Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 1993 1996 2000 2005 Essence CO HC + NOx CO HC NOx Particules 4. nous sommes entrés dans une nouvelle ère en matière de dépollution.Controle des in. tous les véhicules neufs vendus dans l'Union européenne doivent en effet répondre à la norme Euro IV. ou liées aux options : débit d'EGR. ces moteurs à essence allient à leurs faibles cylindrées performances et sobriété.7 0. Ce qui impliquera d'opter pour des solutions techniques coûteuses.. a nécessité de gros efforts de la part des constructeurs afin de réduire les émissions de leurs modèles. dèbit d'air d'admission et sa tempèrature. en pillant sans complexe les techniques inventées pour les moteurs au gazole. Détermination du début de l'injection Une cartographie débit injecté / régime moteur dans le calculateur de contrôle moteur permet de déterminer le début de l'injection principale avant le PMH.18 22 sur 25 23/08/13 15:55 . de la température de l'air et de la température de l'eau. l'Argus de l'Automobile. de taxation alourdie en coûts de raffinage de plus en plus élevés..5 mg/km. En face.5 Diesel 1 0. ils devront émettre dix fois moins de particules. s'il est passé inaperçu aux yeux des acheteurs. En effet. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.72 0..35 1 0. Mais cela n'est rien en comparaison des futures normes. La valeur d'avance est ajustèe en permanence en fonction de la pression atmosphérique. Principe de régénération des particvules Principe de la filtration des particules Le but du système Filtre à Particules est de réduire les émissions de particules rejetées dans l’atmosphère par les moteurs : fumées noires (suies) émises en pleine charge ou lors de fonctionnements transitoires. Le Filtre à Particules est un filtre placé sur la ligne d’échappement qui permet de diminuer la pollution des véhicules Diesel en filtrant et piégeant au moins 95% des particules et des éléments solides des gaz d’échappement. Une régénération du filtre. de performance et d’agrément de conduite. on utilise donc un additif (cérine + solvant) pour abaisser la température de combustion des suies (environ 450°C). Cependant. En conditions urbaines. est alors nécessaire.la destruction du filtre (après 2 000 à 3 000 km de roulage). la fréquence insuffisante des régénérations conduit. la cérine présente dans l’additif se dépose également dans le FAP et à terme. ainsi que les résidus issus de l’huile et de l’usure du moteur s’accumulent dans le filtre.. L’utilisation d’un carburant non dosé ou sous dosé en additif entraîne à court terme la destruction du FAP. file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/.des pénalités importantes en terme de consommation. Celui-ci doit être intimement mélangé aux suies pour être efficace. C’est pourquoi il est nécessaire que le carburant injecté dans la chambre de combustion soit additivé. en raison d’un colmatage excessif du FAP. Toutefois.Controle des injecteurs . à : .Controle des in. le filtre à particules se régénère naturellement. c’est à dire une combustion des suies. L'encrassement du filtre se détecte par la perte de charge aux bornes du FAP due à l’accumulation des éléments solides. .. 1 23 sur 25 23/08/13 15:55 .Philippe Boursin . de l’ordre de 550-600°C. le colmate. A très forte charge et en roulage très rapide. les suies provenant de l’échappement. Il faut donc aider le filtre à se régénérer dans ces conditions.. Cette obstruction lente provoque une augmentation de la perte de charge aux bornes du filtre qui doit être prise en compte pour modifier les seuils de déclenchement / arrêt de la régénération.Pedagogie .. Comme une trop forte augmentation de la température peut entraîner une destruction du FAP. Le principe d’aide consiste à détecter l’encrassement du filtre. et le colmatent. pour provoquer et entretenir la combustion des suies. et à augmenter suffisamment les températures en amont du FAP (grâce à la post-injection). injecter l'additif (l'additivation est effectuée après le démarrage du moteur). Elle sera injectée lorsque la vitesse véhicule sera supérieure à 20 km/h..Controle des in. Calculateur de contrôle moteur 2 Calculateur d’additivation 3 Réservoir additif + pompe doseuse 4 pipette d’additif (diffuseur) 5 Pompe jaune à carburant 6 Ensemble catalyseur + FAP 7 Pré-catalyseur 8 Ensemble des capteurs de contrôle du FAP 9 Moteur HDi 10 Système d’injection HDi 11 Silencieux arrière Le système d'additivation Le système d’additivation de gazole est un système embarqué qui injecte à chaque remplissage du réservoir à carburant une quantité d’additif (cérine + solvant) proportionnelle au volume de carburant introduit dans le réservoir. . file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. L’injeotion du carburant est réalisée par un diffuseur implanté dans le réservoir à carburant et par une pompe doseuse implantée dans le réservoir d’additif.d'un module injecteur / régulateur de pression rapporté sur le réservoir principal.détecter les défaillances du système (détection des défaits électrique et cohérence des actionneurs et capteurs du système).détecter et mesurer l’ajout de carburant. Il est composé : .d’un calculateur spécifique qui gère la fonction additivation. 24 sur 25 23/08/13 15:55 .Philippe Boursin .d’un réservoir d’additif équipé d’une pompe doseuse et un dispositif de détection de niveau mini.Calculer la masse d’additif à injecter...Controle des injecteurs . .détecter le niveau mini dans le réservoir d’additif (informer le calculateur d'additivation que la quantité d'additif restant dans le réservoir a atteint le niveau minimum). .calculer et surveiller le niveau d'additif quand le minimum est atteint. . ..Pedagogie . Calculateur d'additivation carburant Il a pour rôle de : . Si la vitesse véhicule ne dépasse pas les 20 km/h la quantité d’additif à injecter sera stockée par le calculateur d’additivation. . . De même si la vitesse véhicule redevient inférieure à 20 km/h avant la fin de l’additivation la quantité d’additif à injecter restante sera stockée par le calculateur d’additivation.mettre à jour la quantité d'additif dans le filtre (valeur stockée = masse de cérine injectée + masse de cérine à injecter au prochain démarrage). . Activation des consommateurs électriques Cette activation gérée sur demande du calculateur de contrôle moteur.. Réservoir d’additivation La capacité du réservoir d’additif est de 4 litres. Pour les véhicules équipés d’une boite de vitesses automatique (BVA). file:///Users/roztatoo/Documents/diesel/. Exemple des consommateurs retenus par ordre de consommation croissante : . 25 sur 25 23/08/13 15:55 . l’activation des consommateurs et la post-injection entraînent une augmentation du couple moteur. le logiciel du calculateur d’injection intègre les stratégies suivantes : . La pompe haute pression carburant fonctionne sur 3 pistons pendant l’aide à la régénération dans le but de garantir le débit nécessaire à la post-injection.réduction du débit d’injection principale. l’activation des consommateurs électriques va augmenter le couple résistant du moteur et donc déplacer le point de fonctionnement moteur dans une zone charge / régime favorisant la combustion de la post-injection. 20 A) . participe à la mise en condition du moteur en vue de la post-injection et facilite la régénération dans le filtre lorsque la charge du moteur est faible. Une fois le seuil de régénération atteint.Controle des in. la pression de suralimentation est régulée. Ce retard dans le cycle permet à la post-injection de : . la post-injection est maintenue un certain temps afin de favoriser l’élimination complète des particules polluantes. Le débit et le temps de post-injection sont déterminés par des cartographies tenant compte des conditions de fonctionnement moteur et du niveau d’aide souhaité. et pour faciliter la régénération lorsque la charge du moteur est trop faible.augmenter la température des gaz d’échappement en brûlant le combustible tardivement. sollicitées en dernier lieu et pour une durée limitée. 40 A).GMV moyenne vitesse (env. pour des raisons de fiabilité. Post-injection Lors de la post-injection le carburant est injecté après le Point Mort Haut entre 20° et 120° vilebrequin.000 km.Philippe Boursin . En saturant la production d’énergie électrique.Controle des injecteurs . Cette quantité permet dans des conditions de roulage normales de parcourir plus de 80.Pedagogie .produire des imbrûlés afin d’augmenter le rendement thermique du catalyseur.. Incidences sur le fonctionnement moteur A régime et charge constante. Pour conserver le même agrément de conduite et éviter des à-coups moteur lors de l’activation de l’aide à la régénération. La température de la ligne d’échappement s’élève progressivement jusqu’au seuil de régénération des particules dans le filtre.lunette chauffante (env. le calculateur moteur demande au calculateur de BVA d’augmenter la pression du circuit hydraulique de la boite de vitesses (on passe de 8 bars à 17 bars).GMV petite vitesse (env.bougies de préchauffage (env.. 15 A) . La réduction du débit d’injection principal permet d’annuler le surcroît de couple dû à la post-injection Pour rester au même couple moteur pendant l’aide à la régénération. ..régulation de la pression de suralimentation en boucle fermée. . 10 A) .