CHAPITRE II : GENERALITES

I. Evolution des systmes d'injection:Lvolution des moteurs diesel a pistons que nous connaissons actuellement, semblait assez restreinte pourtant les progrs techniques raliss dans diffrents domaines permettent encore damliorer considrablement le rendement du moteur.Le mode de fabrication la nature des mtaux lvolution des huiles a maitrise de la combustion ainsi que la gestion lectronique de l injection contribuent aux amliorations apportes.Pour augmenter les performances et mieux rpondre aux nouvelles exigences de consommation et de pollution le constructeur amricain Caterpillar a quip en 1990 des moteurs avec une injection lectronique MEUI (Mechanical Electronic Unit Injector).En 1996 ce systme volue pour devenir l injection HEUI (Hydraulic Electronic unit injector).

II. Systme MEUI (unit dinjection commande lectronique actionn mcaniquement):Le systme injecteur-pompe lectronique comprend les circuits suivants : le systme mcanique et le circuit lectronique. Le systme mcanique est constitu du circuit d'alimentation en carburant basse pression et des injecteurs-pompes lectroniques. Le systme lectronique assure le contrle lectronique complet de toutes les fonctions du moteur. Le systme de commande lectronique se compose des 3 types de composantsSuivants : entre, commande et sortie.Le circuit de carburant injecteur-pompe lectronique possde cinq composants majeurs : Injecteurs- pompes lectroniques Pompe d'alimentation ECM Sensors (Capteurs) SolnodesLes injecteurs-pompes lectroniques produisent des pressions d'injection pouvant atteindre 207 000 kPa (30 000 psi). Les injecteurs-pompes lectroniques injectent galement jusqu' 19 fois par seconde au rgime nominal. La pompe d'alimentation alimente les injecteurs en pompant du carburant dans le rservoir et en mettant sous pression le circuit entre 413 et 860kpa. L'ECM est un puissant ordinateur qui commande toutes les fonctions principales du moteur. Les capteurs sont des dispositifs lectroniques qui surveillent les paramtres de performance du moteur. Les paramtres de performance du moteur mesurent la pression, la temprature et la vitesse. Ces informations sont envoyes l'ECM par le biais d'un signal. Les solnodes sont des dispositifs lectroniques qui utilisent des courants lectroniques issus de l'ECM pour modifier les performances du moteur.

Figure: circuit de carburant

(1) Capteur de rgime/calage principal(2) Capteur de rgime/calage secondaire(3) Injecteurs(4) Pompe d'alimentation(5) Filtre carburant secondaire de 2 microns(6) Filtre carburant primaire et sparateur d'eau(7) Rservoir de carburant(8) Rgulateur de pression de carburant(9) Capteur de pression atmosphrique(10) Capteur de pression d'huile moteur(11) Le capteur de temprature du liquide de refroidissement du moteur(12) Capteur de temprature d'air l'admission(13) Capteur de temprature de carburant(14) Capteur de niveau de liquide de refroidissement moteur(15) Capteur de position de l'acclrateur(16) Connecteur d'talonnage de calage(17) Liaison de donnes SAE J1939(18) Tmoin de mise en garde(19) Tmoin de diagnostic(20) Sorties programmables(21) Module de commande lectronique (ECM)(22) Contacteur(23) Batterie(24) Rampe d'alimentation en carburant

1. Injecteurs- pompes lectroniques:a) Mcanisme d'injecteur-pompe:

Deux versions suivant le type de moteurs ;- arbre cames en attaque directe sur le culbuteur, Ex. moteur 3406, 3456- arbre came et tige de culbuteur: avec poussoir, Ex. moteur 3508; 3516 avec basculeur, Ex. moteur 3176, 3196

Arbre cames en attaque directe sur le culbuteurArbre came et tige de culbuteur

Figure: Exemple type de circuit de carburant injecteur-pompe lectronique.(1) crou de rglage(2) Ensemble culbuteur(3) Injecteur-pompe(4) Tige de culbuteur

L'injecteur-pompe pressurise le carburant. La quantit exacte de carburant est alors injecte dans le bloc cylindres, intervalles prcis. L'ECM dtermine le calage d'injection et la quantit de carburant fournir.L'injecteur-pompe est actionn par un bossage d'arbre cames et un culbuteur. L'arbre cames comporte trois bossages d'arbre cames par cylindre. Deux bossages actionnent les soupapes d'admission et d'chappement, tandis que le troisime commande le mcanisme de l'injecteur-pompe. La force est transfre du lobe de l'injecteur-pompe vers l'arbre cames par le poussoir dirig vers la tige de culbuteur (4). La force de la tige de culbuteur est transfre dans l'ensemble de culbuteur (2) et vers la partie suprieure de l'injecteur-pompe. L'crou de rglage (1) permet d'ajuster le rglage de l'injecteur-pompe. b) Injecteur-pompe lectronique:

Figure: injecteur-pompe (1) Solnode(2) L'appareil cartouches(3) Poussoir(4) Plongeur(5) Barillet(6) Le clapet anti-retour.

c) Fonctionnement de l'injecteur-pompe lectronique:

Le combustible venant partir du rservoir est filtr par lintermdiaire des filtres qui liminent les impurets solides existant dans le gazoil.la pompe dalimentation assurer le transport du combustible la chambre annulaire qui se trouve dans la culasse et communique avec lorifice dadmission de linjecteur pompe, le mouvement de descente du piston de linjecteur pompe comprime le gasoil jusqu une pression trs leve et permet dintroduire le gasoil dans la chambre de combustion sous forme pulvris.Quand linjection du gasoil est termine le reste dans linjecteur fait refroidi les pices internes de celui-ci puis retourne par conduite de retour, qui se trouve juste en dessous de la tubulure dalimentation vers le rservoir. Le fonctionnement de l'unit de commande lectronique (EUI) se dcompose en quatre phases : pr-injection, injection, fin d'injection et remplissage

Figure: fonctionnement de l'unit de commande lectronique

2. Pompe dalimentation:

Figure: pompe dalimentationSon rle est damener le fuel du rservoir a la pompe dinjection a une basse pression (200 500 KPa) afin dassure un bonne remplissage des lments de pompe dinjection dans un temps trs court. Cette pompe doit amener une quantit de carburant suffisante pour le fonctionnement du moteur tous les rgimes est sous les variations de charge

3. Module de commande de moteur(ECM):

Figure: ECM(ECM, Engine Control Module) est l'ordinateur utilis pour contrler le moteur. Il alimente l'ensemble des capteurs et des actionneurs du moteur en lectricit. L'ECM contient une mmoire permettant de stocker les diffrents paramtres du client. Il est programm pour effectuer des tests de diagnostic de faon identifier d'ventuelles anomalies au sein d'un circuit.

Afin de contrler le moteur et d'en assurer le bon fonctionnement, l'ECM surveille et traite les donnes envoyes par les capteurs et renvoie les donnes appropries. Contrairement aux moteurs commande mcanique, l'alimentation en carburant et le calage d'injection sont contrls lectroniquement. Le systme de commande lectronique offre un meilleur contrle du calage et du rapport air/carburant. Le calage d'injection s'effectue via un contrle prcis des temps d'allumage de l'injecteur et la puissance moteur est contrle grce aux variations de la dure d'allumage. L'ECM (Electronic Control Module, module de commande lectronique) met le solnode d'injection de carburant sous tension pour dmarrer l'injection du carburant. De la mme manire, l'ECM met le solnode hors tension pour interrompre l'injection de carburant. Les dispositifs d'entre transmettent des signaux lectriques l'ECM. Le signal peut tre transmis par le biais d'une tension ou d'une frquence en fonction des variations enregistres par les diffrents dispositifs du moteur. Les capteurs de rgime / de calage ou le capteur de pression atmosphrique sont des exemples de dispositifs d'entre. L'ECM transforme les signaux transmis par ces dispositifs en informations sur les conditions, l'environnement ou le fonctionnement du moteur.

L'ECM reoit les signaux d'entre. Les circuits lectroniques situs l'intrieur de l'ECM interprtent les signaux. L'ECM alimente alors les dispositifs de sortie en nergie lectrique en fonction des valeurs des diffrents signaux d'entre reus au pralable.

Les dispositifs d'entre recouvrent les capteurs, les contacteurs et les liaisons de donnes. Les capteurs servent mesurer la pression, la temprature, le niveau de fluide, la position et le rgime.

4. Capteurs: Pression:

Les 3 capteurs encadrs en rouge servent mesurer la pression: Le capteur de pression atmosphrique est un capteur de pression absolue permettant de mesurer la pression lintrieur du carter. Le capteur de pression du collecteur dadmission est un capteur de pression absolue servent mesurer la pression du collecteur dadmission .la diffrence entre le rsultat de la pression du collecteur dadmission et de la pression atmosphrique sappelle la pression de suralimentation Le capteur de pression de lhuile moteur est un capteur de pression absolue servant mesurer la pression lintrieur de la rampe de graissage

Temprature:

Les captures encadres en rouge sont des captures de temprature. Le capteur de temprature du liquide de refroidissement sert mesurer la temprature du liquide de refroidissement Le capteur de temprature du carburant set surveiller la temprature du carburant .LECM utilise ce signal pour modifier le calcul du taux dinjection et pour corriger la puissance moteur.

Niveau:

Le capteur de niveau de liquide de refroidissement est gnralement install par le constructeur dorigine

Position: Le capteur de position de la pdale dacclrateur est un exemple de capteur de position

Rgime:

Le capteur de rgime du moteur primaire mesure la position du pignon de vilebrequin; tandis que le capteur de rgime secondaire mesure la position de larbre a cames.

5. Solnode dinjection:

SolnodeFigure: solnode

Les solnodes d'injecteur reprsentent les dispositifs de sortie les plus courants. L'ECM met le solnode d'injection de carburant sous tension pour dmarrer l'injection du carburant. L'ECM met le solnode hors tension pour interrompre l'injection de carburant.

6. Calage de l'injection et alimentation en carburantL'ECM contrle la quantit de carburant injecte en faisant varier les signaux envoys aux injecteurs-pompes. Les injecteurs-pompes injectent du carburant UNIQUEMENT si le solnode d'Injecteur-pompe est sous tension. L'ECM envoie un signal de 90 V au solnode pour le mettre sous tension. En contrlant le calage du signal de 90 V, l'ECM contrle le calage de l'injection. En contrlant la dure du signal de 90 V, l'ECM commande la quantit de carburant injecte.Le calage de l'injection est dtermin par le rgime moteur ainsi que d'autres donnes du moteur. L'ECM dtecte le point mort haut du cylindre n 1 d'aprs le signal envoy par le capteur de vitesse du moteur.L'ECM dcide quel moment l'injection doit avoir lieu en fonction de la position du point mort haut. Au moment souhait, l'ECM envoie le signal l'injecteur-pompe.

7. Diffrence entre MEUI et HEUI: