moteur_essence.pdf

ÉVALUATION 1

1. Quelles sont les deux informations de base pour le système d’injection :

2. Le capteur volant permet ?

NOM DU STAGIAIRE : SEMAINE :

GROUPE : FORMATEUR :

DR : CFR :

NOTE DÉBUT : NOTE FIN :

Début Fin

■A :Pression collecteur / Vitesse moteur. ❏ ❏

■B :Débit d’air / Pression collecteur. ❏ ❏

■C :Pression d’essence / Vitesse. ❏ ❏

■D :Angle de papillon / Vitesse moteur. ❏ ❏

Début Fin

■A :De donner le sens de rotation du moteur. ❏ ❏

■B :De repérer le point mort haut de chaque cylindre. ❏ ❏

■C :De donner la position et le régime moteur. ❏ ❏

ÉVALUATION DE L’ACQUISÉVALUATION DE L’ACQUIS

Gestion contrôle moteur essence

2 ÉVALUATION

3. Quel est le rôle du capteur de pression absolue ?

4. Le moteur ne démarre pas, que contrôlez vous en priorité ?

5. Le moteur démarre mal ; le régime du ralenti est correct. Que faites vous en priorité lorsque le moteur démarre ?

Début Fin

■A :Délivrer une image électrique de la pression de l’air dans le collecteur.

❏ ❏

■B :Mesurer le débit d’air. ❏ ❏

■C :Permettre le positionnement de la vanne de régulation de ralenti. ❏ ❏

■D :Délivrer une tension inversement proportionnelle à la pression dans le collecteur.

❏ ❏

Début Fin

■A :L’information démarreur sur le calculateur. ❏ ❏

■B :Le capteur de vitesse et de position. ❏ ❏

■C :La valeur de la sonde de température d’air. ❏ ❏

■D :La vanne de régulation de ralenti. ❏ ❏

Début Fin

■A :Contrôler le circuit concernant l’information température moteur. ❏ ❏

■B :Changer le calculateur d’injection. ❏ ❏

■C :Contrôler les compressions du moteur. ❏ ❏

■D :Contrôler le circuit correspondant à la vanne de régulation de ralenti. ❏ ❏

ÉVALUATION 3


6. Quelle est la fonction d’un décaleur d’arbre à cames ?

7. Le moteur a un régime de ralenti trop élevé avec une vanne de régulation à simple enroulement ?

8. Quelles sont les informations à vérifier pour valider la conformité du système de dépollution, lors d’un entretien périodique ?

9. Que représente la valeur 1/18 pour un mélange carburé ?

Début Fin

■A :Augmenter le couple et la puissance du moteur. ❏ ❏

■B :Réduire les émissions de polluants. ❏ ❏

■C :Réduire uniquement la consommation de carburant. ❏ ❏

Début Fin

■A :Contrôler le réglage du potentiomètre de charge ou l’information qu’il délivre. ❏ ❏

■B :Contrôler les alimentations de la vanne de régulation de ralenti. ❏ ❏

■C :Vérifier l’absence de prise d’air. ❏ ❏

■D :Changer le calculateur. ❏ ❏

Début Fin

■A :La teneur en CO2 des gaz d’échappement et les variations de tension de la sonde à oxygène. ❏ ❏

■B :La teneur en CO, CO2 et HC des gaz d’échappement et les variations de la sonde à oxygène. ❏ ❏

■C :La teneur en CO, HC et NOx des gaz d’échappement. ❏ ❏

■D :La teneur en oxygène des gaz d’échappement. ❏ ❏

Début Fin

■A :Le dosage de puissance maximum. ❏ ❏

■B :Le dosage de rendement maximum. ❏ ❏

■C :Le dosage minimum (limite d’inflammabilité). ❏ ❏

■D :Le dosage maximum (limite d’inflammabilité). ❏ ❏


4 ÉVALUATION

10. Qu’appelle-t-on injection essence multipoint ?

11. Sur un moteur équipé de l’allumage statique, quelle sera la conséquence de la mise en court-circuit d’une bougie ?

12. Quel est le rôle du canister ?

13. Lors d’un contrôle du système d’injection, que signifie la correction de richesse fixe à 128 constant sur l’outil de diagnostic ?

Début Fin

■A :Un système d’injection comportant un injecteur central pour les 4 ou 6 cylindres. ❏ ❏

■B :Un système d’injection dont les injecteurs sont commandés plusieurs fois par tour moteur. ❏ ❏

■C :Un système d’injection dont les injecteurs sont commandés plusieurs fois par cycle moteur. ❏ ❏

■D :Un système d’injection comportant un injecteur par cylindre. ❏ ❏

Début Fin

■A :Une perte d’allumage sur 2 cylindres. ❏ ❏

■B :Une absence totale d’allumage. ❏ ❏

■C :Une absence d’allumage sur le cylindre concerné uniquement. ❏ ❏

Début Fin

■A :Absorber les vapeurs d’essence venant du réservoir. ❏ ❏

■B :Améliorer les performances du moteur. ❏ ❏

■C :Recycler les vapeurs d’huile. ❏ ❏

■D :Transformer les vapeurs d’hydrocarbures en H2O. ❏ ❏

Début Fin

■A :La richesse est bonne. ❏ ❏

■B :Le système est en mode dégradé. ❏ ❏

■C :Le mélange est pauvre. ❏ ❏

ÉVALUATION 5


14. Que fait la sonde Lambda ?

15. Quelle pièce principale agit sur le remplissage des cylindres du moteur ?

16. Quel est le rôle du capteur de cliquetis ?

17. Si le vilebrequin d’un moteur fait un tour, de combien tourne l’arbre à cames ?

Début Fin

■A :Elle analyse la teneur en CO des gaz d’échappement. ❏ ❏

■B :Elle analyse la température des gaz d’échappement. ❏ ❏

■C :Elle analyse la teneur en oxygène des gaz d’échappement. ❏ ❏

■D :Moteur chaud, sa tension varie en permanence entre 0,1 et 1 Volt. ❏ ❏

Début Fin

■A :La vanne de régulation de ralenti. ❏ ❏

■B :Le papillon des gaz. ❏ ❏

■C :Le capteur de pression absolue. ❏ ❏

■D :La vanne de recyclage. ❏ ❏

Début Fin

■A :Diminuer l’avance à l’allumage. ❏ ❏

■B :Diminuer l’avance à l’injection. ❏ ❏

■C :Emettre des impulsions électriques vers le calculateur, uniquement lors du cliquetis. ❏ ❏

■D : Informer en permanence le calculateur d’injection du bruit moteur. ❏ ❏

Début Fin

■A :¼ tour. ❏ ❏

■B :2 tours. ❏ ❏

■C :1 tour. ❏ ❏

■D :½ tour. ❏ ❏


6 ÉVALUATION

18. Pour quelles raisons un voyant EOBD peut il s’allumer ?

19. Par quel élément, le papillon motorisé adopte une position d’équilibre, au repos ?

20. Le pot catalytique permet ?

Début Fin

■A :Quel que soit le défaut enregistré par le calculateur. ❏ ❏

■B :Pour des défauts entraînant le dépassement d’un seuil de pollution mémorisé dans le calculateur. ❏ ❏

■C :Uniquement pour un défaut concernant le catalyseur. ❏ ❏

Début Fin

■A :Par alimentation constante. ❏ ❏

■B :Par impulsion de masses. ❏ ❏

■C :Grâce au ressort de rappel agissant dans les deux sens. ❏ ❏

Début Fin

■A :De convertir les HC, NOX et le CO grâce aux matériaux utilisés. ❏ ❏

■B :D’augmenter les performances du moteur. ❏ ❏

■C :De diminuer le CO2. ❏ ❏

FORMATION MÉTIER GESTION CONTRÔLE MOTEUR ESSENCE 1

SOMMAIRESOMMAIRE

INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

NOTIONS FONDAMENTALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Le couple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6La puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6La carburation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Le principe de combustion dans un moteur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11La mise au point moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

LE CIRCUIT D’AIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Les éléments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

LE CIRCUIT D’ALIMENTATION EN CARBURANT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Son rôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Le réservoir et la goulotte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Les différents types de circuit d’alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23La pompe à carburant électrique (basse pression) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26La pompe mécanique haute pression (IDE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Le filtre à carburant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Le régulateur de pression de carburant. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Les rampes d’injection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Les injecteurs électromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Précautions et contrôles d’un circuit d'alimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

L’ALLUMAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Les défauts de combustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Les bougies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Production de l’arc électrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Les types de circuit d’allumage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44La fonction anticliquetis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Caractéristiques de la haute tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2 FORMATION MÉTIER GESTION CONTRÔLE MOTEUR ESSENCE

L'INJECTION ESSENCE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Implantation des composants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Le calculateur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Les informations fondamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56La fonction démarrage moteur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61La fonction gestion du ralenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66La fonction couple et puissance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

LA DÉPOLLUTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Définition de la pollution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Les polluants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Historique des normes de dépollution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Évolution des émissions de polluants en fonction de la richesse de fonctionnement moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87La réaspiration des vapeurs d’huile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88La réaspiration des vapeurs d'essence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89L’EGR (Exhaust Gaz Recycle). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91Le pot catalytique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92L’injection d’air à l’échappement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96La régulation de richesse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97EOBD (European on Board Diagnostic) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

ANNEXES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107


Le but de la gestion du contrôle moteur est de permettre l’introduction et l’inflammationd’une quantité précise d’essence dans la chambre de combustion. Cette opération doitrépondre aux demandes du conducteur, tout en respectant les différentes normes dedépollution.

Demandes qui peuvent être :

- une accélération,- une vitesse stabilisée du véhicule,- une décélération,- le maintien d’un régime minimum (ralenti).

Et cela, pour tous les cas de figures d’utilisation du véhicule (circulation en ville, surautoroute, franchissement de côte...).

La réponse à ces différentes demandes se fera grâce à la maîtrise parfaite :

- du dosage air essence,- du moment de déclenchement de l’allumage, réalisé par un système d’injection

électronique.

MO

TESS V3-CAG

0403MB0001

INTRODUCTIONINTRODUCTION

INTRODUCTION


Mais !

Pour réaliser un dosage, il faut d’abord amener l’air et l’essence « aux portes dumoteur ».

C’est le rôle du :

- circuit d’admission d’air,- circuit d’alimentation du carburant.

Ensuite, seulement, le système pourra adapter la quantité d’essence à la quantité d’airpour réaliser LE DOSAGE.

Le circuit d’air reste traditionnel, par contre, le circuit d’essence nécessite quelquesadaptations pour permettre le fonctionnement du système d’injection électronique.


Comme nous le constatons tous dans notre vie quotidienne, les législateurs, tantnationaux qu’européens, exigent une réglementation très stricte quant au niveau depollution émis par les véhicules automobiles.

Dans le même temps, l’ensemble des constructeurs tendent à proposer à leurs clientsdes véhicules ayant, pour la plus faible consommation possible, un couple et unepuissance maximum afin d’obtenir le meilleur agrément de conduite.

Pour cela, il faut donc qu’à tout moment le moteur puisse fournir le meilleur rapportRendement/Puissance/Consommation-Dépollution.

C’est grâce à la gestion électronique que l’on va pouvoir répondre à toutes cesexigences.

Toutefois, il est bon de noter que la puissance, le couple, la consommation-dépollutionet la fiabilité du moteur sont les caractéristiques fondamentales demandées à unmoteur et qu’elles sont conditionnées par :

- l’état mécanique du moteur (distribution, compression, niveau d’usure...),- la conformité du système d’échappement,- la conformité du système d’allumage,- la conformité du système d’alimentation air/essence,- la qualité du carburant.

En résumé :- Ces différents points influencent directement la qualité de l’énergie fournie par le

moteur.- Aussi, en cas de dysfonctionnement, il est inutile d’incriminer systématiquement

le système d’injection électronique sans avoir vérifié l’ensemble de ces éléments.- Donc, avant de traiter la gestion électronique, rappelons-nous d’abord de quoi

dépend la combustion dans un moteur.

NOTIONS FONDAMENTALESNOTIONS FONDAMENTALES

NOTIONS FONDAMENTALES


Le couple

Le couple est défini par une force (F) appliquée à un bras de levier (ρ). L’effet est desolliciter l’ensemble en rotation.

C’est grâce à la combustion complète que nous obtiendrons le couple maximum. Toutel’essence est brûlée, un maximum d’énergie est dégagé. Nous récupérons une forcemaximale sur la tête du piston, qui renvoyée vers l’attelage mobile (bielle/vilebrequin)nous permet de récupérer le couple du moteur.

Ce sont les caractéristiques du mélange air-essence qui vont permettre d’obtenir cescritères.

Rappelons toutefois que ces notions de puissance et de couple dépendent fortementdes caractéristiques techniques du moteur (rapport course/alésage, épure dedistribution, alimentation multisoupapes, atmosphérique ou suralimentée).

Symbole : C

Unité : Newton.mètre (N.m)

C = F (force) × ρ (bras de levier)

MOTESS V3-CAG0403MB0002

F

C

ρ



La puissance

Exemple de courbes de puissance et de couple

Comme nous le constatons sur ces courbes, pour :

- une définition technique du moteur donné,- une qualité de carburant (essence) et de comburant (air) donnée,

le moteur fournit un couple et une puissance variables suivant le régime. Ces variationssont dues au remplissage plus ou moins important du cylindre en mélange.

Symbole : P

Unité : Watt

P = C (couple) × ω (vitesse de rotation)

MOT

ESS

V3-C

AG04

03M

B000

3

1009080706050403020

Kw

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

190180170160150140

Nm

tr/mn

Couple

Puiss

ance



CarburationLa combustion est l’ensemble des phénomènes liés à la combinaison d’un carburantet d’un comburant, dans le cadre d’une transformation chimique en vue de récupérerune énergie.

Le comburantPour notre moteur, c’est tout simplement l’air ambiant. L’air est composé de 79 %d’azote (N2), 20 % d’oxygène (O2) et de 1 % de gaz rares.

Le carburantLe carburant est un composé d’hydrogène (H) et de carbone (C) appelé hydrocarbure (HC).

Essence : C7H16 (Heptane)

Plusieurs indices le caractérisent.

L’indice d’octaneIl détermine la facilité plus ou moins grande du carburant à s’auto-enflammer.

Il est obtenu sur un moteur monocylindre normalisé, en comparant le carburant mesuréavec un carburant de référence qui peut être :

- de l’heptane, auquel a été attribuée la valeur « 0 » (carburant s’auto-enflammanttrès facilement),

- de l’iso-octane, auquel a été attribuée la valeur « 100 » (carburant résistant àl’auto-inflammation).

Ex. : L’essence sans plomb 95 se comporte comme un mélange composé de 95 %d’iso-octane et de 5 % d’heptane.


(N2) 79 %(02) 20 %

1 % (gaz rares)



L’indice d’octane RON et MONRON : Research Octane Number (indice d’octane de recherche) ; comportement ducarburant à bas régime et en accélération.

MON : Motor Octane Number (indice d’octane moteur) ; comportement du carburant àhaut régime et forte charge (le plus significatif, mais le moins utilisé).

Le plomb tétrahétyle qui servait à augmenter l’indice d’octane de l’essence issue duraffinage a été progressivement diminué pour être remplacé par additif au potassiumpour le carburant « classique ».

Pour les carburants « sans plomb » la fonction antidétonant est assurée par descomposés oxygénés organiques (alcools, éther) et des aromatiques (benzène C6H6).

Le mélange air-essence

Qualité du mélangeUn mélange carburé est constitué d’un carburant et d’un comburant dont les qualitéset les proportions doivent permettre une combustion la plus complète possible.

Pour être combustible, le mélange air-essence doit être :

- gazeux,- dosé,- homogène.

Mélange gazeuxL’essence à l’état liquide brûle difficilement alors que les vapeurs d’essence brûlentaisément. Il va donc falloir faire passer l’essence de l’état liquide à l’état gazeux en lapulvérisant.

INDICE SUPER PLOMBE SUPER AU POTASSIUM

CARBURANT SANS PLOMB

SUPERCARBURANT SANS PLOMB

Supprimé depuisle 01/01/2000

Appelé à disparaître en 2003/2004

Appelé à disparaître à terme

RON 97 98 95 98

MON 86 - 85 88



Mélange dosé

La richesse est le rapport entre le dosage réel et le dosage idéal. Un mélange pauvre(R < 1) contient moins de carburant, un mélange riche (R > 1) davantage de carburant.

Le Lambda est le rapport entre le dosage idéal et le dosage réel. Un mélange pauvre(λ > 1) contient davantage d’air, un mélange riche (λ < 1) moins d’air.

Le rapport masse d’essence/masse d’air doit être contrôlé pour que le mélange brûle.Dans les conditions d’inflammation du mélange à l’intérieur du moteur (température etpression) et compte tenu d’un taux de remplissage normal des cylindres, le dosageidéal est de 1 gramme d’essence pour 14,8 grammes d’air.

Dosage stœchiométrique (ou idéal) = Masse carburant (théorique)

Masse air (théorique)

Richesse =Dosage réel

Dosage stœchiométrique

Lambda =1

=

Dosage stœchiométrique

Richesse Dosage réel

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

5

0,817

1

1,18

1,224

1

0

112,5

115,3

118

0

0

10 % 20 % 50 % 70 % 80 % 100 %

1/2 3/4

Lambda Richesse Dosage

Dosage de puissance maximum

Dosage avec pot catalytique

Dosage désiré

Ralenti

Remplissage en mélange

Dépression

Charge



D’autre part, pour des moteurs modernes avec des systèmes de dépollution, nouschercherons à rester très proche de la richesse 1 ou à un rapport stœchiométrique quicorrespond au dosage idéal de 1/14,8.

Combustion lente Combustion rapideet complète Combustion incomplète

Mauvais rendement.Échauffement du moteur.Pollution par oxydesd’azote (NO X).Phénomène de chalumeau.Cliquetis.Pétarade à l’échappement.

Mauvais rendement.Consommation.Pollution par hydrocarbures (HC) et monoxyde de carbone (CO).Calamine.

RENDEMENT 1/18 PUISSANCE 1/12

Obtenir toute l’énergie que possède chaque particule d’essence. Il faut brûler toute l’essence, ce qui nécessite un léger excès d’air.C’est le dosage économique. Il sera utilisé pour les régimes moyens.

Il faut que la vitesse de propagation de la flamme soit la plus grande possible.Il faut alors un léger excès d’essence.C’est le dosage de puissance. Il sera utilisé pour les hauts régimes et dans le cas où l’on voudra la puissance maximum disponible.

Remarque

Le ralenti : le dosage correspondra à un mélange un peu plus riche que larichesse idéale, car le remplissage est alors très mauvais et un mélange pauvrene brûlerait pas (manque de pression).De même, lors des démarrages à froid, il faudra adopter des stratégiesparticulières pour avoir un enrichissement, car la chambre de combustion estfroide et la vitesse de rotation du moteur est faible. Ces deux paramètres nefacilitent pas la combustion (condensation de l’essence et mauvais remplissage).

MO

TE

SS

V3-C

AG

0403M

B0006

Ne brûle pas

pauvre

Le mélange brûle

idéal

Ne brûle pas

Riche



Mélange homogèneUn mélange homogène est un mélange de même composition en tous points.

Cette homogénéité va influencer la rapidité de combustion.

Le principe de combustion dans un moteur

Caractéristiques

La combustion du mélange air-essence s’accompagne d’une forte élévation detempérature et d’une augmentation de PRESSION dans la chambre de combustion.

Ce phénomène permet de récupérer une force sur la tête du piston et d’assurer avecl’attelage mobile la création du COUPLE MOTEUR.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

7

Mauvais Bon

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

8

Obtention d’une énergie mécanique



Il ne faut pas confondre COMBUSTION et EXPLOSION.

La combustion la plus RAPIDE est la MEILLEURE(elle est de l’ordre de 2 millisecondes).

Sa durée dépend de…

La qualité du mélange air-essence

La température du mélange air-essence et son environnement

La température et la durée d’action de la source qui amorce la combustion

COMBUSTION EXPLOSION

Elle n’est pas instantanée à l’intérieur du moteur.Elle se propage dans la masse gazeuse à une vitesse de 30 m/s environ.

C’est une combustion extrêmement rapide. Elle se propage dans le mélange à une vitesse supérieure à 1 000 m/s (dans le cas des explosifs, on trouve des vitesses de 4 000 à 10 000 m/s).

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

9

Amorçage

Pour qu’un mélange air-essence puisses’enflammer, il faut porter un point de samasse gazeuse à une températuresuffisamment élevée, nommée :

TEMPÉRATURE D’INFLAMMATION

Propagation

A partir de ce point, porté à une températureau moins égale à la températured’inflammation, le mélange s’enflamme parnappes successives ; l’avancée du front deflamme est progressive et régulière :

LA COMBUSTION EST DITE DÉFLAGRANTE



La combustion idéaleNous venons de présenter une combustion élémentaire. Mais souvenons-nous qu’ilnous est demandé de répondre à différentes exigences :

De plus, la combustion du mélange n’est pas immédiate. En effet, entre le début del’inflammation et la combustion complète du mélange il faut environ 2 ms.

Pour que la pression de la combustion soit correctement synchronisée dans le moteur,il est indispensable d’allumer le mélange carburé à l’avance selon :

- le régime moteur,

- la pression collecteur,- la température eau et air.

En résumé :

- Une combustion rapide est la meilleure.- Une combustion complète apporte une faible pollution et un bon rendement.

De type client De type législatif

- Le couple moteur adapté pour permettre les reprises, le franchissement des côtes, les capacités de traction...

- La puissance pour les performances routières (accélération, vitesse de pointe...).

- La moindre consommation pour une autonomie la plus importante possible avec un coût énergétique minimum.

- La fiabilité du moteur.

- C’est la moindre pollution possible pour le respect de l’environnement !



La mise au point moteur

Quels sont les effets d’une mauvaise mise au point moteur ?

Le fonctionnement du moteur s’appuie sur deux points essentiels etindissociables :- la conformité du système d’injection,- l’état mécanique du moteur et de ses périphériques.

C’est pour cela qu’il ne faut pas négliger les bases élémentaires de la miseau point moteur, avant de conclure à un mauvais fonctionnement dusystème d’injection.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

01

0

1. Le réglage du jeu de soupapes

Il influe sur la compression du moteur.

- Détérioration des soupapes.- Le moteur risque de ne pas démarrer

(compressions trop faibles).- Le moteur démarre difficilement à froid ou à chaud.- Le moteur manque de performance.- Le moteur consomme et pollue.- Le moteur donne des à-coups.- Le calculateur d’injection risque de prendre des

valeurs erronées.

2. Calage de la distribution

- Le moteur ne démarre pas (saut dedent(s)).

- Le moteur manque de performance(saut de dent(s)).

Le calculateur d’injection risque deprendre des valeurs erronées.



MO

TE

SS

V3-C

AG

0403M

B0012

3. Filtre à air encrassé

- Le moteur démarre puis s’étouffe.- Il peut y avoir des trous à la reprise.- Fumées noires à l’échappement.- Le moteur manque de performance.- Le moteur consomme.

4. Prise d’air

-Difficulté de départ à froid ou à chaud.-Le moteur démarre puis s’étouffe (joint de collecteur, circuits deréaspiration).-Ralenti instable (ajustage sur circuit de réaspirationnon conforme ou inexistant).-Trous à la reprise, à-coups.

Le ralenti peut être plus élevé.


5. Ligne d’échappement obstruée

- Mauvais démarrage.- Manque de performance.- Démarrage impossible.


Principe

Le rôle du circuit d’air est de conduire l’air filtré de l’extérieur du véhicule jusqu’àl’admission du moteur.

Il peut être composé des éléments suivants :

- filtre à air,- boîtier papillon ou boîtier papillon motorisé (commande),- débitmètre massique (mesure),- résonateur (améliorer l’acoustique d’aspiration),- conduit variable (améliorer le rendement moteur).

D’autres éléments peuvent intervenir sur le circuit d’air (injecteurs, capteur de pressiond’admission, sonde de température d’air) et sur les moteurs suralimentés(turbocompresseur et échangeur).

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

01

5

Boîtier papillonBoîtier papillonFiltre à air

Résonateur

Débitmètre massique

LE CIRCUIT D’AIRLE CIRCUIT D’AIR

LE CIRCUIT D’AIR


Les élémentsLe résonateurLe résonateur permet de réduire les bruits d’aspiration du moteur ainsi qu’un meilleurremplissage en air à bas régime.

Admission variableLe système d’admission variable permet d’optimiser la courbe de couple moteur.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

01

6

32

41

1 Conduit poreux (tube capitonné de feutre).

2 Résonateur placé en parallèle.

3 Résonateur appelé « quart d’onde ».4 Résonateur placé en série.

MO

TE

SS

V3-C

AG

0403M

B0017

3

2

4 5

1

1 Collecteur d’admission.2 Poumon de commande.3 Papillon.

4 Électrovanne de commande.5 Réserve de dépression.


LE CIRCUIT D’AIR

Sur le moteur V4Y, lorsque le cylindre n° 1 est en phase admission, le cylindre n° 4 esten phase combustion/détente. Les gaz aspirés par le cylindre n° 1 viennent buter surles soupapes du cylindre n° 4. Ceci engendre des contre-pressions néfastes àl’écoulement de la veine gazeuse. Ceci est également valable pour les paires decylindres 3/6 et 5/2.

Les cylindres n° 1, 3 et 5 (banc arrière) ne sont jamais en opposition entre eux. Il enest de même pour les cylindres n° 2, 4 et 6 (banc avant). C’est la raison pour laquellele volet permet d’isoler les deux bancs.

A bas régime, les deux bancs sont isolés afin de réduire les contre-pressions. Ainsi,chaque banc se comporte comme un moteur 3 cylindres pour favoriser le couple.

Par contre, à haut régime, l’écoulement de la veine gazeuse est meilleur sur un moteurà 6 cylindres comme le démontre la courbe suivante. Les deux bancs sont mis encommunication par le volet.

X7

3p

1V

4Y

-M0

20

2JM

M0

01

2

Évolution du rendement volumétrique en fonction du régime moteur

Courbe tirée d’une étude de performances pleine charge de moteurs 3, 5 et 6 cylindres

tr/mn

3 cyl.6 cyl.


Son rôleLe circuit d’alimentation sert au transfert du carburant du réservoir vers les injecteursélectromagnétiques.

Il est composé des éléments suivants :

- Le réservoir.- La crépine d’aspiration.- La pompe à essence.- Le filtre à essence.- Le régulateur de pression d’essence.- La rampe d’injection.- L’amortisseur de pulsations.- Les injecteurs.

LE CIRCUIT D’ALIMENTATION EN CARBURANTLE CIRCUIT D’ALIMENTATION

EN CARBURANT

LE CIRCUIT D’ALIMENTATION EN CARBURANT


Le réservoir et la goulotte

De plus, la législation impose certains dispositifs :- La mise à l’air libre par le canister (loi de 1992).- Dispositif empêchant le surremplissage.- Dispositif empêchant la surpression.- Dispositif empêchant la sous-pression.

Le clapet d’interdiction de surremplissage (4).Lorsque le bouchon du réservoir est enlevé, le clapet est fermé, emprisonnant ainsi unvolume d’air dans le volume de mise à l’air libre. Ceci empêche la montée du carburantdans ce volume. A la remise en place du bouchon, le clapet s’ouvre, autorisant la miseà l’air libre du réservoir vers le canister.

Le clapet de sécurité surpression-dépression (3).En cas d’obturation du circuit de recyclage des vapeurs d’essence, ce clapet évite quele réservoir ne se mette en surpression (le réservoir gonfle) ou en dépression (parconsommation du carburant, le réservoir s’écrase).

Le clapet antifuite en cas de retournement (2).En cas de retournement du véhicule, ce clapet évite que le réservoir ne se vide, soitpar le conduit allant au canister, soit par le conduit de mise à l’air libre.

Le clapet à balle (1).Il évite le ressac de l’essence dans la goulotte de remplissage.

1

2

34

MOT

ESS

V3-C

AG04

03M

B001

8



Les différents types de circuit d’alimentation

Circuit d’alimentation basse pression régulée

Le circuit de carburant contient les éléments suivants :

- la pompe à essence intégrée avec la jauge de carburant, - des canalisations de pression et de retour du carburant,- un filtre qui a pour rôle de retenir les impuretés,- une rampe d’injection sur laquelle sont fixés les injecteurs,- un régulateur de pression qui ajuste la pression d’essence en fonction de la

pression collecteur.


Régulateurde pression

Retour au réservoir

Rampe

Soupape d’admission

Injecteur Papillon des gaz

Filtre à essence

RetourPompe basse pression

Réservoir



Circuit d’alimentation basse pression constante

Le régulateur de pression est intégré dans la pompe à essence. La pression n’est doncplus asservie à la charge, mais constante.

C’est le calculateur qui gère le débit d’essence en faisant varier le temps d’injection touten tenant compte des paramètres moteur (charge/pression/température ).

Ce circuit d’alimentation ne possède plus de tuyau de retour du régulateur de pression.

Le montage du filtre à essence peut se trouver à l’extérieur ou à l’intérieur du réservoir.


Injecteur Rampe

Papillon des gazSoupape

d’admission

Filtre à essence

Pompe basse pression

Réservoir

Régulateur de pression



Circuit d’alimentation basse pression constante et haute pression régulée (IDE)

Il est composé :

- d’un circuit basse pression incluant une pompe électrique immergée dans leréservoir qui alimente la pompe haute pression au travers d’un filtre,

- d’un circuit haute pression intégrant une pompe haute pression entraînée parl’arbre à cames d’admission qui, au travers d’une rampe alimente les injecteurs.Le calculateur commande le régulateur afin de moduler la pression de carburantnécessaire au bon fonctionnement du moteur. Il vérifie la consigne de pression enanalysant la valeur transmise par le capteur haute pression.


Pompe haute pression

Régulateur pression d’essence

Capteur pression d’essence

Rampe d’injection

Injecteur IDE

Filtre à d’essence

Pompe basse pression

Régulateur de pression

Réservoir



La pompe à carburant électrique (basse pression)La pompe est chargée de fournir le carburant sous pression aux injecteurs ou à lapompe haute pression dans le cas d’une injection directe.

Son débit est nettement supérieur à la consommation maximale du moteur, afin que lapression du circuit d’essence soit toujours correcte et que les injecteurs soientalimentés en carburant frais. L’excès de carburant est refoulé au réservoir par lerégulateur. Il n’y a aucun risque d’explosion, car aucun mélange inflammable ne peutse former dans le moteur électrique.

Elle était fixée généralement sous le châssis du véhicule. Elle est maintenant de typeimmergée dans le réservoir et très souvent fixée sur le même support que la jauge.L’avantage de la pompe immergée est de diminuer le bruit dû à la rotation de l’élémentde pompage.

La pompe à carburant extérieureLa pompe à essence est du type multicellulaire à rouleaux (ou à engrenage), entraînéepar un moteur électrique à excitation. Une soupape de sécurité s’ouvre lorsque lapression à l’intérieur de la pompe devient trop forte. A la sortie, un clapet antiretourmaintient la pression d’essence pendant quelques temps. Ceci évite le désamorçagedu circuit à l’arrêt du moteur et la formation de bulles de vapeur dans le circuitd’alimentation lorsque la température du carburant est trop élevée.

Remarque

L’alimentation électrique de la pompe à essence est gérée par le calculateur, parl’intermédiaire d’un relais et d’un contacteur de choc.


653

1

2 4

1 Côté aspiration.2 Soupape de sécurité.3 Pompe multicellulaire à rouleaux.

4 Induit du moteur électrique.5 Clapet de non-retour.6 Côté refoulement.



Pompe à carburant immergée

1 Pompe électrique à carburant.2 Platine support.3 Jauge à essence.

Cette pompe devient une pompe de préalimentation (ou de gavage) dans le cas d’uneinjection directe.

Les configurations de montage de la pompe à essence peuvent être :

- jauge avec pompe immergée,- jauge avec pompe et régulateur immergés,- jauge avec pompe, régulateur et filtre immergés.

X73p1ALIMCARB-D0901GA0002

2

1

3



La pompe mécanique haute pression (IDE)

Un excentrique (1) et un anneau à cames (2) actionnent les 3 systèmes de pompage et derefoulement permettant à l’essence de passer de basse à haute pression. L’essence àbasse pression pénètre dans le corps de la pompe par la canalisation (3). Lorsqu’un piston(4) est en phase aspiration (piston partant d’une position comprimée par l’excentrique),l’essence entre dans la chambre haute pression (5) par le clapet (6) sous l’effet de la bassepression. La bille (7) est maintenue sur son siège par la haute pression. Ensuite,l’excentrique comprime le piston (4). Le carburant est alors refoulé vers la rampe hautepression en refoulant la bille (7). Le clapet (6) reste fermé grâce à l’augmentation depression dans la chambre (5). De plus, un clapet de sécurité (8) limite la haute pression.

Il est interdit de brancher un manomètre pour mesurer la haute pression.Cette dernière peut être lue dans la liste des paramètres avec l’outil dediagnostic.


Cette pompe à 3 pistons, entraînée par le moteur,a pour rôle d’alimenter la rampe et les injecteursdu système à injection directe en haute pression.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

02

5

3

8

216

4

75

1 Excentrique.2 Anneau à cames.3 Canalisation d’arrivée de carburant à

la pression de gavage.4 Piston.

5 Chambre haute pression. 6 Clapet d’admission.7 Bille (clapet de refoulement).8 Clapet de sécurité.



Le filtre à carburant

1 Couvercle de filtre.2 Bourrelet d’étanchéité.3 Obturateur. 4 Boîtier de filtre.5 Nervure d’appui.6 Rouleau de papier.7 Support de rouleau.8 Tamis.

Les impuretés contenues dans le carburant pourraient nuire au bon fonctionnement del’injecteur et du régulateur de pression. Pour l’épuration du carburant, un filtre est doncmonté en série dans le circuit de carburant entre la pompe et les injecteurs.

Celui-ci est situé sous le véhicule. Il peut contenir un tamis qui arrête les débris depapier qui auraient éventuellement pu se détacher. C’est pourquoi, le sensd’écoulement indiqué sur le filtre doit être absolument respecté.


5

7

6

8

3

2

1

4



Le régulateur de pression de carburant

Le régulateur extérieur au réservoirLe régulateur de pression d’essence gère le débit de retour au réservoir afin demaintenir une pression différentielle constante entre l’amont et l’aval de l’injecteur.

Le régulateur de pression d’essence est asservi à la pression collecteur.

Son rôle est d’adapter la pression d’essence en fonction de la pression dans lecollecteur d’admission.

1 Arrivée de carburant.2 Retour au réservoir.3 Clapet.4 Membrane.5 Ressort.6 Raccord au collecteur d’admission.7 Pression collecteur.


6

5

3

5

4

2

1



Exemple de fonctionnement

La pression dans la rampe d’injection est corrigée en fonction de la dépression dans lecollecteur d’admission pour faire travailler les injecteurs à pression constante. Lachambre du ressort est reliée par un conduit au collecteur d’admission. A tous les étatsde charge, la chute de pression aux injecteurs est donc la même. Le calculateurd’injection ne modifie ainsi que le paramètre de commande de l’injecteur pour fairevarier le débit injecté.

Au ralenti, nous avons 0,7 bar de dépression. Le ressort (5) exerce une pression de2,5 bars.

La pression d’essence est égale à la pression exercée par le ressort + la pressionrégnant dans le collecteur :

Mais les injecteurs travailleront sous : 1,8 – (– 0,7) = 2,5 bars.

La valeur de 2,5 bars est prise comme exemple, elle peut varier en fonction desdifférents véhicules notamment atmosphériques ou suralimentés.

On peut ainsi écrire :

Pression au nez de l’injecteur = pression de carburant due au tarage du ressortdu régulateur-pression collecteur.

Pessence = 2,5 + (– 0,7) = 1,8 bar.


6

7

21

5



Le régulateur intégré dans le réservoir Sur les derniers véhicules, la pression d’alimentation en essence n’est plus asservie àla pression collecteur.

Schéma fonctionnel du circuit d’essence « sans retour »

1 Réservoir.2 Ensemble pompe/jauge.3 Régulateur de pression.4 Filtre à essence.5 Rampe d’injecteurs.6 Injecteur.

Les calculateurs d’injection fonctionnant avec un système d’alimentation de carburantsans retour ont subi quelques modifications, car le circuit d’essence fonctionnemaintenant avec une pression d’alimentation constante.

C’est la gestion électronique du système qui permet d’adapter très précisément letemps d’injection en fonction de la pression du collecteur d’admission.

L’influence de la pression collecteur sur les injecteurs est donc maintenant prise encompte par la gestion électronique du calculateur.


4

6

5

1 3

2



Le régulateur électrique

1 Vers rampe Haute Pression.2 Vers aspiration ppe HP.

Le calculateur d’injection pilote le régulateur de pression par un rapport cycliqued’ouverture (RCO) qu’il adapte en fonction de la température d’eau en phasedémarrage et en fonction de la pression d’admission, de la position du papillon, durégime et de la température d’eau en marche normale. Le carburant sort de la ramped’injection par la canalisation (1) et retourne à l’aspiration de la pompe haute pressionpar le conduit (2).

La commande du régulateur est corrigée et adaptée afin de compenser l’ouverture dece dernier en fonction de son vieillissement et de ses dérives de fonctionnement, ainsique du vieillissement du circuit haute pression (fuite interne).

Exemple de stratégiesQuelle que soit la panne sur le régulateur, le calculateur adapte le temps d’injection enfonction de la valeur haute pression de carburant fournie par le capteur.

Dans le cas d’un court-circuit masse, le régulateur reste en permanence fermé.

La pression dans la rampe est alors trop élevée. Le calculateur va donc, dans unpremier temps, allumer un voyant défaut et dans un deuxième temps, stopper lemoteur.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

03

0

2

1



Les rampes d’injection

Les rampes d’injection basse pressionElles font le lien entre le circuit d’alimentation en carburant et les injecteurs.

Elles sont généralement en alliage léger ou en matériau composite.

Elles peuvent recevoir un amortisseur de pulsation.

Placé entre la pompe et le filtre à carburant ou sur la rampe d’injection, il a pour rôled’atténuer les différences de pression. Il réduit ainsi le bruit généré et transmis par lescanalisations. Il n’est pas systématiquement monté sur tous les véhicules.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

03

1



Les rampes d’injection haute pression (IDE)La rampe à carburant est en aluminium. Fixée directement sur la culasse, elle supportele régulateur haute pression, le capteur de pression et les injecteurs.

1 Rampe haute pression. 2 Injecteurs. 3 Régulateur haute pression. 4 Capteur de pression rampe à carburant. 5 Pompe haute pression.

Avant toute intervention sur le circuit haute pression, vérifier à l’aide del’outil de diagnostic que la pression est inférieure à 5 bars. Pendantl’intervention, respecter impérativement les consignes de propreté.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

03

2

2

5

1

4

3



Les injecteurs électromagnétiquesL’injecteur électromagnétique comporte un corps d’injecteur et une aiguille portant unnoyau magnétique. Cet ensemble est comprimé par un ressort sur le siège étanche ducorps d’injecteur. Celui-ci porte un enroulement magnétique et un guide pour l’aiguilled’injecteur. La commande électrique provenant du calculateur crée un champmagnétique dans l’enroulement. L’injecteur reçoit un plus après contact (+ APC) et lecalculateur envoie des masses séquentielles. Le noyau magnétique est attiré etl’aiguille se décolle de son siège, le carburant sous pression peut alors passer.Lorsqu’on coupe cette commande, le ressort repousse l’aiguille sur son siège et lecircuit est fermé.

Le temps d’ouverture des injecteurs dépend du temps de masse commandé par lecalculateur.

Différents types d’injecteurs existent. Leur résistance, leur débit, le nombre de trous etla forme du jet varient en fonction de l’application.

En fonction du type d’injection la commande peut être :

- simultanée (sur tous les injecteurs en même temps),- semi-séquentielle (deux par deux),- séquentielle (un par un).

Injecteur indirect classique

(Ex. : Siemens DEKA ou BOSCH) M

OT

ES

S V

3-C

AG

04

03

MB

00

33

1 Aiguille de l’injecteur.2 Noyau magnétique.3 Enroulement magnétique.4 Connexion électrique.5 Filtre (encrassement possible).

5

52

1

4



Injecteur indirect noyé

(Ex. : Siemens DEKA II)

Les injecteur noyés diminuent le risque de vapor-lock, car le nez est toujours alimentéen carburant frais (injecteur noyé). Ceci permet de faciliter les démarrages à chaud.

Injecteur haute pression

Dans le cas d’une injection multipoints indirecte, chaque cylindre dispose d’un injecteurqui est disposé dans le collecteur et qui pulvérise l’essence en amont de la soupaped’admission.

Pour une injection directe, chaque injecteur pulvérise l’essence directement dans lachambre de combustion.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

03

4

1 Connecteur.2 Joint torique d’étanchéité.3 Circlips de maintien du joint torique supérieur.4 Tamis.5 Corps métallique.6 Bobinage.

2

5

62

1 5

3

4

MOTESS

V3-CAG0403MB0035

1

3

2

1 Fixation sur rampe (entrée).2 Fixation sur la culasse (sortie).3 Joint en téflon.



Précautions et contrôles d’un circuit d’alimentationLes systèmes d’injection essence et Diesel sont très sensibles à la pollution. Lesrisques induits par l’introduction d’impuretés sont :

- l’endommagement ou la destruction du système d’injection,- le grippage ou la non-étanchéité d’un élément.

Les principes de propreté doivent s’appliquer du filtre à carburant jusqu’aux injecteurs.

Contrôles : - Débit de pompe à essence.- Pression d’essence.- Contrôle des clapets de pompe à

essence.- Étanchéité des injecteurs.

Multimètre :- Résistance et isolement des injecteurs.

- Tension d’alimentation de la pompe à carburant.


GénéralitésLe rôle de l’allumage est d’amorcer à l’instant le plus favorable, la combustion dumélange air essence comprime dans la chambre de combustion.

De plus il sert à transformer le mélange air essence en énergie calorifique, cetteénergie calorifique entraîne une élévation de pression dans la chambre de combustion,cela provoque le déplacement du piston.

Ce temps varie selon la perméabilité, la richesse et la nature du moteur.

Pour que la pression de la combustion soit phasée correctement dans le moteur, il estindispensable d’allumer le mélange carburé à l’avance, et cette avance varie selon :

- le régime moteur,- la pression collecteur,- la température eau et air.

MOT

ESS

V3-C

AG04

03M

B000

36

La combustion dans le moteur se produit en deuxphases :

- L’amorçage :Amener un point du mélange gazeux air essence àune température suffisamment élevée, afin que l’onpuisse atteindre la température d’inflammation.

- Propagation du front de flamme :C’est l’inflammation du mélange air essence parcouches successives.L’avance du front de flamme est progressive etrégulière.

La combustion du mélange n’est pas immédiate. En effet,entre le début de l’inflammation et la combustion complètedu mélange il faut environ 2 ms.

L’ALLUMAGEL’ALLUMAGE

L’ALLUMAGE


Les défauts de combustion

La conséquence de ces défauts de combustion : une combustion anarchique.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

37

Combustion détonante

Le début de la combustion se produit normalement, maispar suite de l’élévation de pression, le mélange nontouché par la flamme s’échauffe alors brusquement entotalité. Ce phénomène est favorisé par un indice d’octanetrop faible par rapport au taux de compression du moteur.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

38

Autoallumage

C’est l’inflammation spontanée du mélange avantl’apparition de l’étincelle. Elle est due à une compressionexcessive qui élève la température du mélange au-dessusdu seuil d’inflammation spontanée.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

39

Pré-allumage

C’est l’inflammation non commandée du mélange, avantl’éclatement de l’étincelle ; elle se produit au contact d’unpoint chaud de la chambre de combustion (arête vive,électrode de bougie ou soupape d’échappement tropchaude, particule de carbone).

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

00

40

La rencontre de deux fronts de flamme produit une onde dechoc : le « CLIQUETIS » dont l’énergie provoque une brutalesurchauffe, pouvant aller jusqu’à la fusion des électrodes debougie ou de la tête de piston. Le cliquetis à la reprise, àpleine charge et faible régime, s’entend facilement ; sa duréeest brève ; il est donc moins dangereux.

Par contre, le cliquetis à pleine charge et haut régime étantinaudible, peut durer assez longtemps pour endommagersérieusement le moteur


L’ALLUMAGE

Les bougies Température du fonctionnement

On constate, qu’en moyenne, chaque degré d’avance supplémentaire augmente latempérature du bec isolant d’environ 10 °C.

Gamme thermique des bougies

La gamme thermique dépend en particulier des caractéristiques du moteur, il est doncimpératif de monter les bougies préconisées par le constructeur.

Une monte non homologuée provoquerait des combustions anarchiques pouvantentraîner la destruction du moteur.

Outre le contrôle visuel de l’état des bougies et de leurs caractéristiques, il convient decontrôler l’ensemble du système d’allumage à l’aide des valeurs données dans lesdocuments techniques et d’une station diagnostic.

AU RALENTI A HAUT RÉGIME

Au moins 350 °C pour éviter l’encrassement

(au niveau du bec de l’isolant)

Au plus 850 °C pour éviter la détérioration par brûlage

(au-dessus de 950 °C, il y a un pré-allumage)M

OT

ES

S V

3-C

AG

04

03

MB

00

04

1

91 %

4,5 %

4,5 %

9 %

L’ALLUMAGE


Quelques incidents de fonctionnement dont les bougies peuvent être à l’origine :

- Le moteur ne part pas (vérifier la conformité, l’état, le réglage).- Le moteur manque de puissance.- Le moteur consomme excessivement.- Le ralenti est instable.- Il y a des trous à la reprise, à-coups en stabilisé ou en légère accélération.- Autoallumage (réglage, conformité ou état des bougies).- Détérioration du piston.

Les systèmes d’alimentation en essence et d’inflammation du mélangegazeux peuvent être défaillants, mais ils ne sont pas forcémentresponsables de tous les dysfonctionnements d’un moteur.

Bougies défectueuses (ou faisceau d’allumage)

Zone de surchauffe

Température idéale de fonctionnement

Zone d’encrassement

Température au ralenti


L’ALLUMAGE

Production de l’arc électrique

1 Bobinage primaire. 2 Bobinage secondaire. 3 Noyau. 4 Calculateur MPA.5 Bougie. 6 Action sur le circuit primaire.

Lors de la charge de la bobine, le circuit primaire est fermé.

Pour la décharge de la bobine, on ouvre le circuit primaire, ce qui induit une fortetension dans le circuit secondaire ; il y a donc une étincelle à la bougie.

La tension est fonction des facteurs suivants :

- De la pression dans la chambre de combustion.- Du dosage du mélange air-essence.- Des électrodes de la bougie (température, écartement, forme).- De la température de la chambre de combustion et du mélange air-essence.

Tous ces facteurs variant au cours du fonctionnement du moteur, le système doitfournir au minimum une tension de 12 000 à 20 000 V.

Tension nécessaire pour obtenir une étincelle à la bougie

A l’air libre2 000 volts ou 2 kV

Dans le moteurla tension varie de 4 à 10 kV

L’ALLUMAGE


Les types de circuit d’allumage Le calculateur d’injection gère aussi la fonction allumage.

Les paramètres pris en compte sont, comme pour un allumage classique, la vitesse etla charge du moteur (courbes centrifuges et à dépression).

La gestion électronique permet d’intégrer des paramètres tels que la températuremoteur, la détection de cliquetis, la fonction estompage de couple en transmissionautomatique ainsi que des fonctions de diagnostic sur la bobine lorsqu’elle estdirectement commandée par le calculateur.

Deux cas de figures se présentent :

- Le calculateur commande un Module de Puissance d’Allumage.- Le calculateur commande une bobine.

Le calculateur commande un Module de Puissance d’Allumage

Le calculateur envoie un signal de commande au module de puissance qui autoriseraou non la mise à la masse de la bobine.

L’intensité de charge de la bobine est gérée par le Module de Puissance d’Allumage,et la coupure du courant dans le bobinage primaire est déclenchée par le calculateuren fonction de sa cartographie.

- S’il y a une seule bobine, l’allumage est de type distribué.- S’il y a plusieurs bobines, l’allumage est dit statique, il faudra 1 signal de

commande pour 2 cylindres au maximum.

Le calculateur commande une bobineLes modules de puissance sont intégrés au calculateur qui met directement la bobineà la masse.

- S’il y a une seule bobine, l’allumage sera de type distribué.- S’il y a plusieurs bobines, l’allumage est dit statique. Il y a 1 bobine pour 1 ou

2 cylindres au maximum.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

04

4

Vitesse moteur

Pression collecteur

CALCULATEURMPA

+ APCCylindre n° 1

Cylindre n° 4


L’ALLUMAGE

Une bobine pour 2 cylindres (jumostatique)

Une bobine et un étage de sortie sont affectés à chaque couple de cylindres. Chacunedes extrémités de l’enroulement secondaire est raccordée à la bougie d’un cylindredifférent. Le pilotage s’effectue de sorte que le temps de compression d’un cylindrecoïncide avec le temps d’échappement de l’autre.Au point d’allumage, une étincelle jaillit à chacune des deux bobines. Le système ne nécessite pas de synchronisation au niveau de l’arbre à cames.

Une bobine par cylindre (bobine crayon)

Une bobine et un étage de sortie, pilotés par le calculateur en fonction de l’ordred’allumage, sont affectés à chaque cylindre. La plage de correction de l’angle d’allumage ne présente pas de restriction ; le systèmeexige néanmoins une synchronisation par l’intermédiaire d’un phasage de la positiondes cylindres.Lorsque le calculateur gère directement la charge de la bobine, celui-ci peutdiagnostiquer le circuit primaire de l’allumage.Ce diagnostic n’est pas possible lorsque le calculateur ne fait que commander l’étagede puissance.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

04

5

CALCULATEUR

+ APCVitesse moteur

Pression collecteur

Cylindre n° 1

Cylindre n° 4

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

04

6

CALCULATEUR

+ APC

Vitesse moteur

Pression collecteur

Cylindre n° 1

Cylindre n° 4

bougie résistive

bougie résistive

Bobine 1

Bobine 2

L’ALLUMAGE


La fonction anticliquetis

Le capteur de cliquetisIl est constitué d’une embase vissée dans la culasse ou dans le bloc moteur et d’unboîtier renfermant un disque en céramique piézo-électrique comprimé par une massemétallique maintenue par une rondelle élastique.

Ce dernier émet des impulsions électriques qui sont envoyées au calculateur. En casde cliquetis, des vibrations de fréquence particulières apparaissent et engendrent desimpulsions électriques de même fréquence. Le calculateur reçoit ces informations,détecte le cliquetis cylindre par cylindre et apporte les corrections d’avancenécessaires à chaque cylindre.

Ensuite, si le phénomène de cliquetis n’est plus perçu par le capteur, le calculateurramène petit à petit le point d’allumage à la valeur cartographique suivant une stratégiebien déterminée.

Le principe des capteurs piézo-électriques repose sur la constatation suivante : unchoc, c’est-à-dire une variation de pression, sur un corps en céramique ou de structurecristalline provoque l’apparition d’une différence de potentiel aux extrémités du corps(ou une variation de résistance dans le cas d’un piézo-résistif) suivant la direction duchoc.

Le phénomène est d’ailleurs réversible et une tension appliquée à un cristal provoquela déformation de celui-ci.

Remarque

En cas de défaillance du détecteur, le calculateur retire quelques degrés d’avanceà l’allumage.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité faisceau.

X73p

1V4Y

-D10

01JM

M01

7I

La masse métallique est soumise auxvibrations du moteur et comprime plusou moins l’élément sensible piézo-électrique.


L’ALLUMAGE

Stratégie anticliquetisLe calculateur « écoute » le bruit moteur dans une zone autour du PMH.

Il va différencier deux types de cliquetis :

Le cliquetis dit « destructeur » (car non audible) dans la zone critique defonctionnement moteur (moyennes et fortes charges hauts régimes). Le cliquetis dit« non destructeur » (car audible) dans la zone non critique de fonctionnement moteur(moyennes et fortes charges bas régimes).

Quelques causes possibles du cliquetis :

- Carburant non conforme.- Bougies non conformes.- Prise d’air chaud (admission).- Rectification culasse.- Refroidissement ou usure moteur.- Consommation d’huile.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

04

9

PMH

A

B

L’ALLUMAGE


Exemple de stratégie anticliquetisEn zone non critique

Stratégie de correction du cliquetis audible en boucles rapides non visible avec lesoutils de diagnostic.

En zone critique

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

0

Cliquetis

Top PMH

Correction au 4ème PMH (2 tr moteur)

Retrait de 5 degrés d’avance sur le cylindre concerné

Retour à l’avance normale après 16 PMH

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

1

Cliquetis

Top PMH

Correction au 4ème PMH (2 tr moteur)

Retrait de 5 degrés d’avance sur le cylindre concerné

Retrait de 1 degré d’avance sur les autres cylindres

Retour à - 1 degré sur le cylindre concerné après 16 PMH

Retour à la normale après 10 minutes


L’ALLUMAGE

Stratégie de correction du cliquetis destructeur en boucles lentes (limitées en nombre)visible avec les outils de diagnostic.

Cliquetis destructeur

Cliquetis non destructeur

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

2

Stratégie cylindre concerné

5 degrés

16 PMH 10 min

Cumul de stratégies

5 degrés

16 PMH 10 min

Cliquetis destructeur

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

3

5 degrés

16 PMH

L’ALLUMAGE


Caractéristiques de la haute tensionLe traceur de courbes de l’outil de diagnostic permet de visualiser certains paramètrescomme la durée d’étincelle ou la tension d’ionisation à partir desquels il est possibled’établir un diagnostic.

Cependant, l’interprétation des valeurs lues est difficile à faire pour chaque typed’allumage et le menu diagnostic de la station permet de mieux apprécier la cohérencedes informations reçues.

Signal du circuit secondaire

Interprétation des signaux d’allumageTension d’amorçage (ou tension d’ionisation)

La tension de crète moyenne pour un allumage distribué s’établit entre 5 kV et 20 kV.Elle fluctue énormément autour de sa valeur moyenne, et la dispersion entre lescylindres peut être importante (25 %).

Elle diminue de façon plus ou moins importante selon les moteurs à partir de 4 000 tr/mn.

Facteur Tension d’ionisation

Richesse augmente

Écartement des électrodes augmente

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

4

DéclenchementEtincelle

Début decharge bobine

Pente del’étincelle

Oscillations

Durée d’étincelle


L’ALLUMAGE

Facteurs qui influencent la durée d’étincelle

La pente de l’étincelle

Lors d’un fonctionnement normal, immédiatement après l’amorçage de l’arc s’ensuitune augmentation de la pression dans le cylindre due à la combustion.

Les besoins en haute tension pour entretenir l’arc électrique sont donc croissants, eten pratique, on peut assimiler la bougie à une résistance de valeur négative.

Certains dysfonctionnements peuvent influencer la pente de l’étincelle :

- Mélange air-essence riche.- Consommation d’huile.

Lors d’un diagnostic sur l’allumage, les composants tels que :

- les bougies,- le faisceau haute tension,- le système de distribution,

sont le plus souvent à mettre en cause.

Facteur Durée d’étincelle

Pression diminue

Écartement des électrodes diminue

Richesse diminue

Contrôles : - Résistance, isolement.- Ligne de commande.- Alimentation.- Résistance du circuit primaire bobine.- Résistance du circuit secondaire bobine.- Alimentation du MPA.Outil de diagnostic- Détection d’impulsion sur le signal de commande.- Ligne défaut sur la ligne de commande MPA ou bobine(s).- Test allumage dans le menu diagnostic.Oscilloscope- Visualisation des différents signaux avec les traceurs de courbes.


L’INJECTION ESSENCEL’INJECTION ESSENCE

Les différents systèmes d’injections électroniques que l’on peut rencontrer sont :

Type d’injection Système Commande de l’injection

Commande des injecteurs

Emplacement injecteur(s)

Monopoint*1 injecteur Injection indirecte Quasi-permanente Indépendante du

cycle moteurEn aval du

papillon des gaz

Multipoints.Autant d’injecteurs que de cylindres

Simultanée Tous en même temps

Injection indirecte Semi-séquentielle Par groupe En aval de la ou les soupapes

SéquentielleIndividuellement (en phase avec le cycle

moteur)d’admission

Injection directe SéquentielleIndividuellement (en phase avec le cycle

moteur)

Débouchant dans la chambre de combustion

* Ce système n’est plus commercialisé de nos jours, car il ne permet pas de répondre aux normes de dépollution actuelles.

L’INJECTION ESSENCE


C’est grâce à l’ensemble de ces sources d’informations que le système d’injectionessence électronique peut gérer très précisément, à l’aide de ses commandes :

- l’injection essence, - l’allumage, - le niveau de pollution du moteur,

et pour certains véhicules participer à la gestion de différents systèmes (climatisation,antidémarrage,...).

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

5

PARAMÈTRES DECORRECTION

T° d’eauT° d’airPosition pédale d’accélérateurPosition papillonInfos cliquetisTension batterieVitesse véhiculeInfo démarrageDirection assistéePosition arbre à camesSonde(s) oxygèneCapteur de pression de rampe d’injection

Alimentation + / - PARAMÈTRESFONDAMENTAUX

Vitesse Moteur

Pression collecteur ou Débitmètre massique d’air

Calculateurinjection

INFORMATIONS« ACCESSOIRES »

AntidémarrageClimatisationB.V.A.Tableau de BordA.B.S.Embrayage piloté

Prise diagnostic

LES COMMANDES

M.P.A. / BobineInjecteursPompe à essenceBoîtier papillon motoriséVanne de régulation de ralentiVanne de purge canisterVannes E.G.R.Régulateur pression de turboAnti-percolationRégulateur pression d’essenceDécaleur d’arbre à camesÉlectrovanne d’admission variable



Implantation des composants

1 Calculateur électronique.2 Capteur de position/vitesse et sa cible.3 Capteur de pression collecteur.4 Rampe et injecteurs d’essence.5 Boîtier papillon et son potentiomètre de charge.6 Actuateur de ralenti.7 Bobines d’allumage. 8 Sonde de température d’air.9 Sonde de température d’eau.10 Sonde à oxygène.11 Pompe électrique et régulateur de pression de carburant.12 Détecteur de cliquetis.13 Canister.14 EGR.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

6

14

10

11

1

12

13

8

4

2 9

7

563



Le calculateur

Dans le cadre de la maintenance et du diagnostic du système, quelques opérationsparticulières sont réalisables par l’opérateur à l’aide de l’outil de diagnostic :

- présence de défaut mémorisé (1),- consultation des états et paramètres (2),- commandes de certains actionneurs (3),- reprogrammation du calculateur.

Dans le cas ultime où le remplacement du calculateur est nécessaire, là aussi il estimportant de respecter certaines règles :

- Sur les véhicules équipés de système d’antidémarrage, le calculateur s’appaireautomatiquement au véhicule par l’enregistrement définitif d’un code provenant del’antidémarrage.

- Les calculateurs livrés neufs par le magasin de pièces de rechange doivent êtreadaptés au véhicule. Par exemple, dans certains cas, il sera nécessaire depréciser au calculateur qu’il fonctionnera sur un véhicule équipé d’une boîteautomatique.

- Dans certains cas, pour la mise en service du calculateur, une programmationcomplète (logiciel et calibration) est nécessaire.

1

2

3

Fichier Diagnostic Réparation Outils Aide

Défauts du calculateurDéfaults présents détectés Défauts mémorisés détectésParamètres principaux du calculateur

Pour accéder aux tests, les informations demandées doivent être renseignées



Les informations fondamentales Afin de pouvoir gérer l’allumage et l’injection d’essence, le calculateur utilise deuxinformations fondamentales :

- la vitesse et la position du vilebrequin,- la pression collecteur ou le débit d’air rentrant dans le moteur.

Le capteur de vitesse et de position (capteur volant moteur)Il a pour rôle d’informer le calculateur :

- de la vitesse de rotation, - de la position du moteur.

Les deux informations vitesse et position du vilebrequin sont prélevées par un capteurmagnétique fixe qui retransmet au calculateur l’image électrique de la cible entraînéepar le vilebrequin.

Il est de type inductif (générateur de courant).

La cible comporte des dents larges qui servent au repérage de position et des dentsétroites pour la mesure de la vitesse de rotation.

Image de la cible défilant devant le capteur.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

05

7





Image électrique envoyée au boîtier par le capteur de vitesse et de position.

Dans certains cas le capteur magnétique est remplacé par un capteur à effet Hall(moteur V4Y).

Le capteur de pression collecteur (injection de type pression/vitesse)Il a pour rôle d’informer le calculateur de la pression régnant dans le collecteurd’admission.

Il est le plus près possible du collecteur afin de réduire le temps de réponse du systèmed’injection.

Il est du type piézo-résistif.

Remarque

Cette information est indispensable au fonctionnement du moteur (pas de modedégradé).

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité du faisceau.- Résistance du capteur. - Isolement. - Tension à vitesse démarreur. - État de la cible.

X73p

1V4Y

-D10

01JM

MM

017G

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

06

0



Ce signal est l’un des paramètres principaux pour le calcul du temps d’injection et del’allumage.

Quelle est la différence entre pression absolue et pression relative ?

Pression relative : la référence est la pression atmosphérique.

Pression atmosphérique

Pression absolue : la référence est le zéro absolu (correspond au vide total).

Pression atmosphérique

Prenons un exemple :

Dans un pneumatique, à l’aide d’un manomètre, on lit une pression de 2 bars.

Mais le manomètre donne une pression par rapport à la pression atmosphérique.

Si nous avions une lecture possible en absolu, la pression serait de 3 bars, pour unepression atmosphérique de 1 bar (1 000 mb).

D’où la relation :

Pression absolue = Pression relative + Pression atmosphérique

Dépression Pression

0

Pression 0

≈ 1 000 mb ou 1 000 Hpa

Remarque

Bien que dans le langage courant nous utilisions le terme bar ou un sous-multiple,le millibar, l’unité légale de pression est le Pascal (Pa). [1 bar équivaut à 105

Pascal].

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité du faisceau.- Tension d’alimentation.- Variation de la tension de sortie en fonction de la pression.- Liaison pneumatique.- Cohérence entre la valeur lue sur l’outil de diagnostic et une pompe à dépression.



Stratégie de correction altimétrique (Mémorisation de la pression atmosphérique).

En altitude, la pression d’admission diminue. Il en résulte une diminution de la massed’air introduite dans le cylindre. Une correction altimétrique, est donc nécessaire.

Le calculateur réactualise la pression atmosphérique :

- A chaque mise du contact.- A chaque PF (sauf turbo).- A chaque fois que la pression collecteur est supérieure à la pression

atmosphérique mémorisée (sauf turbo).

Il existe, pour certains calculateurs, un mode dégradé qui permet d’ignorer le capteurde pression lorsqu’il est en défaut.

Dans ce cas, le calculateur « reconstitue » la pression collecteur à partir del’information charge (délivrée par le potentiomètre de charge) et la vitesse moteur.

Le débitmètre massique à film chaud (injection de type débit/vitesse)Le débitmètre massique d’air a pour rôle d’informer le calculateur de la masse d’airaspirée par le moteur.

Monté entre le filtre à air et le papillon, il mesure la masse d’air aspirée par le moteur.

Le débitmètre à film chaud participe au calcul de lacharge moteur.

Le débit massique admis est déterminé en mesurantl’énergie nécessaire pour maintenir à unetempérature constante un élément chauffant (film)soumis à l’influence du flux mesuré.

Dans certains cas, la valeur reconstituée est visible en paramètre avecl’outil de diagnostic !

X7

3p

1P

9X

-D1

10

1O

1P

00

22

f



La fonction démarrage moteurAfin d’assurer la fonction démarrage moteur le calculateur a besoin de connaîtrecertains paramètres et de piloter certains actionneurs.

Le capteur de température d’eau moteurLe capteur de température d’eau moteur sert à informer le calculateur de latempérature du moteur.

La température d’eau du moteur exerce une grandeinfluence sur la consommation de carburant. Unesonde de température intégrée au circuit derefroidissement mesure la température du moteur ettransmet un signal électrique au calculateur.

Le calculateur exploite la valeur de la résistance quivarie en fonction de la température. De plus, lecalculateur peut adopter des stratégies particulières(enrichissement de départ à froid).

Remarque

Si le débitmètre est déclaré en défaut, le calculateur utilise le capteur de positionpapillon pour reconstituer l’information manquante.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Alimentation. - Continuité du faisceau.- Tension de sortie.

Remarque

Ce capteur permet, par l’intermédiaire du calculateur d’injection, de fairefonctionner le GMV (Groupe Moto Ventilateur) à petite ou grande vitesse,l’indicateur de température moteur ainsi que le voyant d’alerte température d’eauplacé sur le tableau de bord.

X73p

1V4Y

-D10

01JM

M17

F



Le capteur de température d’airIl est de même technologie que le capteur de température d’eau moteur(thermistance).

La densité de l’air d’admission dépend de latempérature. Afin de compenser ce phénomène, unesonde de température est montée dans le canald’admission et signale la température de l’air aspirépar le moteur au calculateur.

Le capteur de repérage cylindre

Le rôle du capteur de position d’arbre à cames est de :- Repérer les cylindres pour que le calculateur synchronise correctement l’injection

séquentielle.- Contrôler la position de(s) arbre(s) à cames d’admission des moteurs équipés de

décaleur d’arbre à cames.

Remarque

Il existe plusieurs stratégies de mode dégradé en fonction des calculateurs (typedu véhicule) et du mode de fonctionnement du moteur (démarrage).

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic.- Continuité.- Alimentation.- Variation de la résistance et de la tension en fonction de la température.

MOT

ESS

V3-C

AG04

03M

B006

3

2

1

X73p

1V4Y

-D10

01JM

M01

7C

1 Capteur.2 Cible.



Afin de pouvoir répondre aux normes de dépollution, il devient nécessaire d’injecterl’essence lorsque le cylindre est en phase d’admission.

L’injection doit alors se faire cylindre par cylindre. Lorsque le moteur est reconnu auPMH (Point Mort Haut), l’un des cylindres est en fin de compression, l’autre en débutd’admission.

Le capteur de vitesse et de position permet au calculateur de connaître quels cylindressont au PMH (ex 1-4 et/ou 2-3) et le capteur de repérage cylindre (ou capteur d’arbreà cames) de savoir des deux cylindres au PMH, lequel est en début de phased’admission. Le calculateur peut alors piloter les injecteurs séquentiellement et enphase avec le cycle moteur.

Il existe plusieurs stratégies et modes dégradés en fonction des types d’injection et dumoment ou disparaît l’information « position arbre à cames ».

- Perte de l’information moteur tournant :

Le système étant phasé (le calculateur connaît la position de l’arbre à cames), ilfonctionne normalement jusqu’à la coupure du contact.

- Absence de l’information au démarrage du moteur :

1. Le moteur démarre, phasé ou non.

2. Le moteur ne démarre pas.

3. Le moteur ne démarre pas dans le cas d’une injection directe (obligation dephasage).

Remarque

- Il existe aussi un autre système d’injection de type séquentiel, sans capteurd’arbre à cames. Le calculateur repère le cylindre n° 1 de manière logicielle(Chapitre EOBD)

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic .- Continuité faisceau.- Alimentation.- Tension de sortie.



Tension batterie

La tension batterie informe le calculateur de la tension du circuit électrique.

Une batterie délivre une tension nominale de 12 V. Selon les conditions defonctionnement, cette tension peut varier entre 8 et 16 V et influe sur le tempsd’ouverture mécanique des injecteurs, donc sur la quantité de carburant injectée.

Le temps d’ouverture diminue lorsque la tension batterie décroît. Pour éviter cela etdonc conserver le temps d’ouverture mécanique constant, le temps d’injectionréellement appliqué aux injecteurs est corrigé en fonction de la tension de la batterie.

Cette information « tension » peut aussi avoir pour but d’augmenter si besoin, le ralentiafin d’améliorer la charge de la batterie.

Les relaisRelais de pompe à carburant

Sur certaines applications, des stratégies particulières interdisent lacommande du relais (pendant environ 3 secondes) à la mise du contact.

Remarque

Le capteur de choc peut être remplacé par une information provenant ducalculateur airbag.

X73p

1ARE

LE-D

0502

MB0

003

X7

3p

1A

RE

LE

-D0

90

1M

B0

00

4

Le relais de pompe à essence alimenteen puissance la pompe à essence etdans certains cas, différentsconsommateurs tels que les injecteurs,l’électrovanne de purge canister, etc...

Le capteur de choc coupe sonalimentation en cas d’accident.



Relais d’alimentationLe relais d’alimentation alimente en puissance le calculateur d’injection et danscertains cas différents autres consommateurs.

Il est commandé par un + APC et/ou une masse pilotée par le calculateur.

Sur certaines applications, il est autoalimenté (ex : Monopoint Bosch).

Relais antipercolation/GMVLe rôle du relais antipercolation/GMV est d’alimenter en puissance l’actuateurantipercolation.

La fonction antipercolation consiste à refroidir le compartiment moteur lorsque latempérature d’eau moteur dépasse un certain seuil après la coupure du contact.

- Soit par la mise en fonction d’une pompe à eau annexe (ex : F7R Clio).- Soit par la mise en fonction des GMV en première vitesse.

Les systèmes antipercolation sont commandés :

- soit par un relais temporisé (via une sonde de température d’eau spécifique),- soit par le calculateur (en utilisant sa sonde de température) via un relais.

Sur certaines applications, le calculateur gère également le refroidissement moteur (lagestion centralisée de la température d’eau).

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Alimentation, continuité, isolement.- Résistance bobine, diode si nécessaire.- Résistance du circuit de puissance.- Mode commande si possible.

Veillez, à contrôler la conformité des relais diodés (simple ou doublediode) lors du contrôle des périphériques d’un calculateur et plusparticulièrement suite à la destruction du calculateur.

Un relais diodé défectueux peut être la cause de la destruction ducalculateur car il ne joue plus son rôle de protection.



La fonction gestion du ralentiLe but de la régulation de ralenti est d’obtenir le régime de consigne en gérant le débitd’air approprié.

La régulation de ralenti ne peut être effective que si le calculateur reçoit l’informationPied Levé.

Le régime de consigne est déterminé en fonction de :

- La température d’eau du moteur.- La fonction climatisation ou la puissance absorbée.- La pression dans le circuit hydraulique de la direction assistée.- La charge de la batterie...

Le débit d’air est géré :

- soit par une dérivation de celui-ci (vanne électromagnétique, moteur pas à pas),- soit par la position du volet du boîtier papillon (papillon des gaz motorisé).

Le capteur de position papillon

Il permet d’informer électriquement le calculateur d’injection de la position du papillondes gaz afin de déclencher des stratégies particulières :

- Informer de la charge moteur.- Stratégies injection et allumage.- PL : Gérer le ralenti et couper l’injection en décélération.- PF : Doser la puissance, débouclage de la régulation de richesse et réactualiser

la valeur de pression atmosphérique (correction altimétrique).- Stratégie EGR.- Permettre le mode dégradé du capteur de pression absolue (pour certains

calculateurs).- Permettre le mode dégradé du débitmètre massique d’air.

MOT

ESS

V3-C

AG04

03M

B006

4



Le capteur de position papillon motorisé

C’est un double potentiomètre à pentes croisées intégré au boîtier papillon motorisé. Ilinforme le calculateur d’injection de la position du papillon des gaz.

Remarques

- Les informations « position pédale d’accélérateur » et « position papillon desgaz » sont doublées pour des raisons de sécurité.

- La piste 1 du potentiomètre papillon motorisé est utilisée par le calculateurd’injection comme information principale pour le pilotage du papillon motorisé.La piste 2 permet de contrôler l’exactitude de l’information de la piste 1.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité.- Alimentation.- Tension de sortie variable en fonction de la position papillon.- Masse délivrée par le calculateur.- Résistance et isolement des pistes.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

06

5



Le capteur de pression de direction assistée

La vanne électromagnétique à un enroulementLa commande de ces vannes se fait par un pilotage en masses séquentielles.

C’est l’équilibre entre l’effet électromagnétique du bobinage et le ressort de rappel dela vanne, qui détermine la quantité d’air permettant de respecter la valeur de consignedéfinie par le calculateur.

Ce type de vanne est piloté uniquement en ouverture (RCO).

Moteur au ralenti, le calculateur maintient un rapport cyclique d’ouverturecorrespondant au débit d’air permettant de maintenir le régime de ralenti consignédans le calculateur.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur, avec les outils de diagnostic.- Continuité. - Alimentation isolement faisceau.- Résistance bobinage.

MOT

ESS

V3-C

AG04

03M

B006

9

Le calculateur reçoit une information dumanocontact de direction assistée. Celle-cidépend de la pression régnant dans le circuithydraulique. Plus la pression est élevée, plus lapompe de direction assistée absorbe del’énergie.

Pour compenser cette absorption d’énergie, lecalculateur augmente le régime de ralenti.

Commanded’ouverture

Calculateur

+



Vanne électromagnétique à double enroulementC’est l’équilibre entre les effets électromagnétiques exercés par les bobinages sur lavanne qui détermine la quantité d’air permettant de respecter la valeur de consignedéfinie par le calculateur.

Le calculateur pilote la vanne en ouverture par un des bobinages, et en fermeture parl’autre.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité. - Alimentation isolement faisceau.- Résistance bobinage.- Mécanique (grippage).- Présence de l’information Pied Levé.

Commandede

fermeture

Commande d’ouverture

Calculateur

+ 12 Volt



Moteur pas à pasLe calculateur pilote le moteur par des masses, ce qui entraîne une variation de laposition d’un boisseau gérant le débit d’air.

Des stratégies de recalage seront nécessaires afin de conserver la maîtrise de laposition de ce type d’actionneur.

Exemple de stratégie

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

07

5

Moteurpas à pas

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

07

6

MOT

ESS

V3-C

AG04

03M

B007

6

Butéemécanique

Temps

Position du boisseau

A B C D E

A Coupure du contact.B Arrêt d’alimentation.C Mise du contact.D Fonction

démarrage.E Ouverture moteur

froid.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

07

7

Exemple de commande

Le calculateur commande le moteur de façon àobtenir le ralenti correct. La plage de conformitédans cet exemple est située entre 28 % et 35 %.

En dehors de ces valeurs de commande, le ralentin’est plus conforme.

Le ralenti est trop bas

Le ralenti est correct

Le ralenti est trop haut



Les boîtiers papillons motorisésLe papillon motorisé permet de commander le mouvement du papillon des gaz enfonction de la demande du calculateur d’injection. Ce type d’injection gère le couplemoteur de manière optimale.

Le papillon des gaz peut être commandé électriquement par :- un rotor constitué de deux pôles magnétiques,- un moteur électrique à courant continu.

Rotor constitué de deux pôles magnétiques

Le papillon (3) est actionné par un rotor (2) constitué de deux pôles magnétiques.

Afin de maintenir une position d’équilibre, le calculateur inverse en permanence lapolarité du bobinage. Pour ouvrir ou fermer le papillon, le calculateur alimente encourant pulsé modulé combiné à une inversion de polarité.

Un double potentiomètre à pentes croisées informe le calculateur de la position dupapillon des gaz.

0+ 12

+ 120

1

2

3

4

500 us/Div

20,0

15,0

10,0

5,0

0,0 V

- 5,0

- 10,0

- 15,0

- 20,0

1 Bobinage.2 Aimant.3 Papillon.4 Calculateur d’injection.



Moteur à courant continu

Le calculateur pilote un moteur à courant continu pour ouvrir le papillon. Le mouvementdu moteur électrique est transmis au papillon par un train d’engrenage.

Le moteur est piloté par un courant pulsé modulé (RCO) variable.

Le calculateur inverse les polarités pour modifier le sens de rotation et ainsi ouvrir oufermer le papillon.

Un double potentiomètre à pentes croisées informe le calculateur de la position dupapillon des gaz.

X8

4p

1M

OT

-P0

70

2O

1P

00

02

500 us/Div

20,0

15,0

10,0

5,0

0,0 V

- 5,0

- 10,0

- 15,0

- 20,0

3

1

2

1 Moteur électrique à courant continu.2 Ressort de rappel.3 Calculateur d’injection.



• Régulation du ralenti par rotation du papillon des gaz

Non alimentés, les papillons motorisés adoptent une position de légère ouverture(ressort de rappel).

Le calculateur commande la fermeture du papillon des gaz pour réguler le régime deralenti.

En cas de défaillance du boîtier papillon motorisé, le calculateur peut sélectionnerdifférents modes dégradés :

- ralenti accéléré,- limitation d’ouverture,- régime asservi au rapport de transmission.

Interaction avec d’autres systèmes

ClimatisationLa calculateur de contrôle moteur communique avec la fonction climatisation pour :

- autoriser le fonctionnement du compresseur,- augmenter le régime de ralenti,- mettre en route le groupe motoventilateur de refroidissement.

Transmission automatiqueLa calculateur de contrôle moteur communique avec le calculateur de transmissionautomatique pour :

- augmenter le régime de ralenti, si un rapport est engagé,- gérer la fonction estompage de couple lors des changements de rapport.

Remarques

L’apprentissage des butées des papillons ne s’effectue qu’une seule fois dansleur vie.Aprés branchement d’un boîtier papillon neuf, l’apprentissage des butées se faitlors de la première mise du contact. Par la suite, le calculateur garde ces valeursen mémoire.



Particularités de la gestion du ralentiD’une manière naturelle, le circuit d’air est sujet à l’encrassement. Le calculateur doitouvrir de plus en plus la vanne de régulation pour conserver son régime de consigne.S’il dépasse des valeurs « butées », la gestion du ralenti ne peut plus être assuréecorrectement.

Ce défaut peut être corrigé soit en :

- nettoyant le circuit, - créant un débit d’air supplémentaire (by-pass),- corrigeant cette dérive par un adaptatif électronique.

De plus, l’actionneur de ralenti gère également la fonction « suiveur ».

A la sortie du Pied Levé, le calculateur ouvre l’actionneur de ralenti proportionnellementau régime moteur. Le but est de réaliser un retour progressif au régime de ralenti(fonction dash-pot) afin de répondre aux normes de dépollution.



La fonction couple et PuissanceLe capteur de position pédale d’accélérateur

Information vitesse véhicule

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité faisceau.- Signaux de sortie.

Remarques

- Le potentiomètre est indissociable de la pédale d’accélérateur.- Pour les versions équipées de la fonction régulateur de vitesse ou d’une

transmission automatique, le capteur dispose d’un point dur en fin de course.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité faisceau.- Signal de sortie (capteur ou calculateur ABS).

X7

3 p

1V

4Y

-D1

00

1JM

M1

7ELe capteur de position pédale d’accélérateur

est un double potentiomètre. Il informe lecalculateur sur la position de la pédaled’accélérateur (volonté du conducteur) pourla commande du papillon motorisé.

X8

4p

1T

DB

-D0

50

2O

2P

00

02

Elle sert à informer le calculateur de la vitesse duvéhicule.

Un capteur ou de plus en plus fréquemment uneinformation provenant du calculateur ABS, renseignele calculateur d’injection de la vitesse du véhicule.

Cette information a comme principal effet d’autoriserou non la coupure d’injection en décélération.



Les décaleurs d’arbre à cames

L’épure de distribution permet de représenter, suivant le type de moteur, les valeursd’avance et de retard d’ouverture et de fermeture des soupapes.

Le rôle du décaleur d’arbre à cames est d’optimiser les performances moteur enfavorisant le couple à bas régime et la puissance à haut régime. Le principe est de fairevarier le moment d’ouverture des soupapes d’admission.

Pour bénéficier d’une puissance maximum, il est nécessaire que l’angle AvanceOuverture Admission/Retard Fermeture Admission (AOA/RFA) soit le plus grandpossible.

Lorsque le régime est élevé, le remplissage se poursuit en profitant de l’inertie de laveine gazeuse, malgré la remontée du piston alors que la soupape d’admission estencore ouverte.

Par contre, lorsque le régime est faible, un Retard Fermeture Admission importantprovoque le refoulement des gaz frais admis. Il en découle une perte de coupleimportante.

Le décaleur d’arbre à cames diminue le Retard Fermeture Admission (et augmentel’Avance Ouverture Admission) aux faibles et moyens régimes.

La commande du décaleur d’arbre à cames peut se faire en :

- tout ou rien (variation en tout ou rien du décalage de distribution),- continu (variation en continu du décalage de distribution).

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

08

0

LevéeDescente

AllumageAOA

RFA

RFE

AOE



Décaleur à denture hélicoïdale

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

08

1

3

12

1 Pignon baladeur.2 Ressort.3 Arbre à cames.

Retard Fermeture Admission maximum

Lorsque l’électrovanne de commande estfermée, la pression d’huile est nulle. Leressort (2) positionne le baladeur (1) sur lagauche.

L’arbre à cames est en position RetardFermeture Admission maximum à hautsrégimes.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

08

2

Retard fermeture Admission minimum

Lorsque l’électrovanne de commande estouverte, la pression d’huile pénétre au traversde l’arbre à cames dans la chambre arriére. Lepignon baladeur (1) se déplace vers la droiteentraînant le décalage angulaire de l’arbre àcames par rapport au pignon d’entraînement.

L’arbre à cames est en position RetardFermeture Admission minimum. Le moteurdispose de son couple maximum à bas régime.

3

1



Décaleur à palettes

La poulie est constituée de deux pièces :

- Une roue (1) à palettes (2) fixée à l’arbre à cames (3). - Un cylindre alvéolé (4) fixé sur la poulie d’arbre à cames (5).

Retard Fermeture Admission minimum

Retard Fermeture Admission maximum

1 Roue à palettes. 2 Palette.3 Arbre à cames. 4 Cylindre alvéolé. 5 Poulie d’arbre à cames.6 Piston de verrouillage.7 Orifice de levée de

piston.12

45

37

6

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

08

4

Lorsque les conditions sont réunies le calculateurcommande l’électrovanne. Celle-ci laisse passerl’huile moteur sous pression par le centre del’arbre à cames. L’huile sous pression arrive alorspar le centre de la roue à palettes (1) et l’orifice delevée de piston (7). Par conséquent l’huile souspression soulève le piston (6) qui libére alors lapalette (1). Ainsi l’huile sous pression peutentraîner les palettes et donc le décaleur dans lesens Retard Fermeture Admission minimum.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

08

5

Si l’électrovanne n’est plus alimentée, la rotationmoteur ramène les palettes à leur positioninitiale, puis le piston (6) bloque l’ensemble enposition Retard Fermeture Admission maximum.



Version décaleur à palettes à variation continue :

Afin d’améliorer le remplissage des cylindres à tous les régimes, certains moteurs sedotent de décaleur d’arbre à cames à variation continue.

En effet, laisser les soupapes d’admission ouvertes plus longtemps permet, à hautrégime, de continuer à admettre du mélange grâce à la vitesse importante de celui-ci.

Par contre, aux régimes plus faibles, l’inertie des gaz est faible. Il est donc préférablede fermer les soupapes d’admission plus tôt afin d’éviter un mauvais remplissage etune perte de couple dus à un refoulement des gaz frais.

Plus le régime augmente, plus il faut retarder la fermeture des soupapes d’admission.

Ex. : sur le moteur K4M +, le décalage varie en continu de 0 à 45° vilebrequin.

X8

4p

1M

OT

6p

07

02

O1

P0

00

4

Pointmortbas

Bas régimes Moyens régimes Hauts régimes



• Alimentation hydraulique et stratégies

Exemple de stratégie.

De 1 500 à 4 500 tr/min, le calculateur alimente l’électrovanne avec un RCO variableproportionnel au décalage souhaité.

Au dessus de 4 500 tr/min, l’électrovanne n’est plus alimentée. La position dumécanisme favorise le remplissage à haut régime. Dans cette position, un piston deverrouillage vient bloquer le mécanisme.

Remarques

Jusqu’à 1 500 tr/min, l’électrovanne n’est pas alimentée. Le mécanisme estverrouillé par le piston.Dès l’alimentation de l’électrovanne (régime supérieur à 1 500 tr/min), la pressiond’huile repousse le piston de verrouillage et libère le mécanisme.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité faisceau.- Résistance de l’électrovanne.- Pilotage de l’électrovanne (oscilloscope).- Valeur de pilotage de l’électrovanne (outil de diagnostic).- Calage de la distribution.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

08

7

L’alimentation en huile du décaleurs’effectue grâce à une électrovanneplacée sur la culasse.

L’alimentation en « tout ou rien »(décaleur en tout ou rien) ou par« RCO » (décaleur en continu) permetde distribuer l’huile dans le mécanismeet ainsi de modifier l’angle de décalage.

Cette fonction est inhibée en cas depanne sur le capteur d’arbre à cames

Chambre 1

Entrée pression d’huile

Chambre 1

Sortie

Chambre 2

Retour



L’électrovanne de suralimentation

Afin de moduler la pression de suralimentation, le calculateur module la pressionrégnant dans le circuit pneumatique en modulant le pilotage de l’électrovanne.

- Circuit étanche (RCO à 0 %) = pression de suralimentation minimum définie parle tarage de la Waste Gate du turbocompresseur.

- Circuit à la pression atmosphérique (RCO à 100 %) = pression de suralimentationinfinie.

La pression de suralimentation est mesurée par le capteur de pression collecteur.

Remarque

Certains systèmes disposent d’un manocontact de sécurité permettant depréserver le moteur en cas de pression de suralimentation trop élevée.Ce manocontact coupe le systéme d’injection en cas de surpression.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Conformité du montage pneumatique.- Tarage statique de la Waste Gate.- Contrôle du manocontact de sécurité.- Contrôle dynamique de la pression de suralimentation.- Résistance électrique de l’électrovanne de régulation.- Continuité faisceau.- Pilotage de l’électrovanne (outil de diagnostic).- Signal de commande (oscilloscope).

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

11

4

+ 12 volts

Calculateur

Pressionatmosphérique

Pressioncollecteur Waste Gate

Turbocompresseur

Dans le cas d’un moteursuralimenté, la pression desuralimentation est gérée parle calculateur grâce à uneélectrovanne.

Cette électrovanne permet lacommunication du circuitpneumatique de Waste Gatedu turbocompresseur avec lapression atmosphérique.


De nos jours, l’injection électronique a considérablement évolué. Pourquoi ? Lapollution a pris une grande part dans les débats de la communauté européenne etmême mondiale. Ainsi, il y a eu une évolution rapide des normes de dépollution,obligeant les constructeurs à faire évoluer leurs produits vers une pollution nulle dansun avenir plus ou moins proche.

Définition de la pollutionC’est l’ensemble des matiéres, solides, liquides ou encore gazeuses qui, dans l’étatactuel de nos connaissances, sont considérées comme nuisibles pour notre santé,mais aussi pour notre environnement.

Citons pour exemple les métaux lourds (plomb, mercure...), mais aussi les produitsd’origine chimique (phosphates, nitrates...) et encore les émissions de gaz produits parles sites industriels, par l’automobile ou par divers déchets déposés puis oubliés dansla nature.

En ce qui concerne le secteur automobile, trois principaux polluants ont été reconnusnocifs et sont aujourd’hui combattus par les constructeurs :

- Le monoxyde de carbone (CO).- Les vapeurs d’essence ou hydrocarbures imbrûlés (HC).- Les oxydes d’azote (NOX).

LA DÉPOLLUTIONLA DÉPOLLUTION


LA DÉPOLLUTION

Les polluantsRépartition des gaz d’échappement

Répartition des polluants

Les hydrocarbures (HC)Les hydrocarbures proviennent :

- Des huiles (fuites, vapeurs, vidanges...).- De l’essence (fuites, vapeurs, remplissage réservoir...).- D’une combustion riche (fonctionnement à froid, recherche de puissance,

dysfonctionnement moteur).

Ils peuvent provoquer des irritations graves des muqueuses, des yeux, de la gorge etdu nez.

Les oxydes d’azote (NOx)Les oxydes d’azote proviennent d’une température de combustion très importante :

- Fonctionnement en mélange pauvre.- Avance à l’allumage importante.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

08

9

Azote (N2)71 %

Polluants 1 % Dioxyde de carbone(CO2) 18 %

Eau (H2O) 9 %

O2 et gaz nobles1 %

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

09

0

Monoxyde de carbone (CO)

86 %Hydrocarbures

(HC)5 %

Oxydes d’azote (NOx)8 %

Particules solides

1 %

LA DÉPOLLUTION


Ils peuvent provoquer :

- Des irritations des bronches et des tissus pulmonaires.- Ils sont soupçonnés d’attaquer les forêts et les lacs par formation de pluies acides.- Avec les hydrocarbures, ils sont à l’origine des « SMOG » (brouillard dû à la

fumée).

Le monoxyde de carbone (CO)Le monoxyde de carbone est issu de combustion en mélange riche.

Il peut provoquer :

- Des maux de tête.- Des malaises.- Des troubles oculaires.- Des faiblesses musculaires.- Des asphyxies pouvant être mortelles.

Les autres polluantsD’autres polluants, tels que les particules composées de suie et diverses combinaisonsà base de carbone, ne sont que faiblement émis par les moteurs essence.

Le plomb, métal lourd, considéré comme un polluant, a été éliminé du carburant(éventuellement remplacé par du potassium). Il a en outre la particularité de recouvrirla surface de traitement du pot catalytique et donc d’empêcher la réaction chimique.

Les États-Unis ont été les premiers à prendre conscience du problème de la pollution.

Ils ont ainsi défini les premières normes contre la pollution automobile. L’Europe a suivila démarche américaine en définissant des règles, de plus en plus sévères, applicablesdans les divers pays de la communauté.


LA DÉPOLLUTION

Historique des normes de dépollution

La directive européenne CEE 88/76

Elle a exigé une diminution de ces trois polluants pour les véhicules de plus de2 000 cm3 . Son application a été effective au 01 10 88 pour les nouveaux modèles etau 01.10.89 pour les véhicules neufs. (Cette directive a imposé, entre autres choses,l’introduction d’un pot catalytique sur la ligne d’échappement.)

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

09

1

1

1

1

1,5

2

2,2

2,3

2,5

3

0,5

0,5

0,15

0,2

0,50,08

0,1

NOx

HC

EUR

O 2

005

EUR

O 2

000

EUR

O 9

6

EUR

O 9

3

L’unité est le g/km

CO

La norme ECE 1504

Elle était en vigueur jusqu’au 01.07.92 pourles nouveaux modéles et jusqu’au 01 01 93pour les véhicules neufs. Cette norme étaitdéfinie selon un cycle urbain d’une duréedéterminée et à une vitesse moyenne de18,8 km/h. De cet essai, étaient relevés desmasses de gaz toxiques (monoxyde decarbone, hydrocarbures, oxydes d’azote) aukilométre.

Cette norme a en outre imposer laréaspiration des vapeurs d’huile.

« Les dates, dispositifs et valeurs cités ne concernent queles véhicules particuliers essence et d’un PTAC (PoidsTotal Autorisé en Charge) ≤ 2,5 t ».

LA DÉPOLLUTION


La norme EURO 93

Au 01.07.92 pour les nouveaux modèles et au 01.01.93 pour les véhicules neufs, ellea imposé une diminution sensible des émissions de polluants pour tous les véhiculesparticuliers quelle que soit leur cylindrée. De plus, le test de mesure s’effectue sur uncycle urbain mais aussi extra-urbain.

La norme EURO 96

Le 01.01.96 pour les nouveaux modèles et le 01.01.97 pour les véhicules neufs entreen application cette norme qui, outre une nouvelle sévérisation des quantitésd’émission de polluants, impose une réglementation des émissions de dioxyde decarbone et un contrôle de durabilité des tests à 80 000 km.

La norme EURO 2000 (Euro 3)

Le 01.01.2000 (nouveaux modèles) ou le 01.01.2001 (véhicules neufs), voit apparaîtreune nouvelle norme qui réduit encore le niveau maxi des émissions tout en effectuantdorénavant les mesures dès le démarrage du véhicule. Par ailleurs, cette normeimpose l’EOBD (European On Board Diagnostic).

La norme EURO 2005 (Euro 4)

Le 01.01.2005 et/ou le 01.01.2006 (véhicules nouveaux ou neufs), une nouvelle baissedes quantités de polluants émis intervient et le contrôle de durabilité, tout en gardantle même taux de dérive que précédemment, est effectué à 100 000 km.


LA DÉPOLLUTION

Évolution des émissions de polluants en fonction de la richesse de fonctionnement moteur

PPM → Partie par million.

Ex. : 100 ppm de HC indique que pour une quantité de 1 million de particules (nociveset non nocives), il y a 100 particules de HC.

MO

TE

SS

V3-C

AG

0403M

B0092

PPMNOx

PPMHC

Richesse

LA DÉPOLLUTION


La réaspiration des vapeurs d’huileLe système de réaspiration des vapeurs d’huile sert à recycler les vapeurs decarburant contenues dans l’huile.

Il est généralement composé de deux circuits distincts calibrés :

- Circuit amont papillon (moyennes et fortes charges) : les vapeurs sont réaspiréespar la dépression régnant dans la canalisation d’air.

- Circuit aval papillon (ralenti et faibles charges) : les vapeurs sont réaspirées par ladépression régnant entre le papillon et le moteur.

Contrôles : - Présence des calibrages.- Conformité du montage.

MO

TE

SS

V3-C

AG

0403M

B0093

Circuit aval

Circuit amont


LA DÉPOLLUTION

La réaspiration des vapeurs d’essenceLe canister est une « éponge » à vapeurs d’essence (charbon actif) qui permet destocker les gaz provenant du réservoir.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

09

4

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

09

5

Vers collecteur

CHARBONACTIF

Réservoir

Lorsque les conditions de fonctionnement moteur sontréunies le calculateur commande la purge des vapeursd’essence.

Sans la purge, le canister sature. Les vapeurs se condensentet deviennent liquides.

LA DÉPOLLUTION


Commande de la purge du canister

L’électrovanne de purge canister peut être commandée soit :

- Par une masse continue.- Par une masse séquentielle (RCO) permettant de faire varier la quantité de gaz recyclée.

Les conditions de commande sont développées dans le Manuel de Réparation pourchacune des applications concernées.

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur

avec les outils de diagnostic.- Conformité du montage pneumatique.Multimètre- Continuité, isolement des lignes.- Résistance et isolement de l’électrovanne.- Alimentation.

Oscilloscope - Visualisation du signal de

commande.

Remarque

Le diagnostic mécanique de la vanne par le calculateur n’est pour le moment paspossible. Cependant, des systémes particuliers seront développés en vue desnormes EOBD.

MO

TE

SS

V3-C

AG

0403M

B0096

+ APC


LA DÉPOLLUTION

L’EGR (Exhaust Gaz Recycle)La recirculation des gaz d’échappement est employée afin de réduire la teneur enoxydes d’azote contenue dans ces gaz.

En diminuant la température dans la chambre de combustion, on obtient une réductionde la teneur en oxyde d’azote. La façon la plus simple de diminuer cette températureconsiste à envoyer des gaz brûlés à l’admission. En effet, la quantité d’oxygène quiparticipe à la combustion sera moins importante d’ou la diminution attendue.

Les gaz d’échappement étant constitués justement de gaz consommés, il s’agit defaire recirculer ces gaz dans le collecteur d’admission au moment le plus opportun (caril y a une diminution de puissance).

Le calculateur gére le pilotage de la vanne EGR.

Vanne électropneumatique

L’électrovanne commandée par le calculateur est un ajutage variable.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

09

7

+ APC

LA DÉPOLLUTION


Vanne électriqueLa vanne EGR peut être commandée directement par un solénoïde par le calculateur(RCO). De plus, un potentiomètre mesure la position de la vanne.

Le pot catalytique

Son rôle et sa constitutionSon rôle est d’assurer la transformation finale des gaz polluants en gaz inoffensifs :

- Oxyder le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures (HC).- Réduire les oxydes d’azote (NOx).

CATALYSEUR 3 VOIES (ou trifonctionnel)

Le convertisseur catalytique est constitué d’une enveloppe en acier inoxydable.

Souvent, l’enveloppe est munie d’écrans thermiques pour protéger le châssis de lachaleur produite par les réactions chimiques. L’enveloppe referme en général deux

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données

constructeur avec les outils de diagnostic.- Conformité du montage pneumatique.Multimètre- Continuité, isolement des lignes.- Résistance et isolement de l’électrovanne.- Résistance et isolement du potentiomètre.- Alimentation.Oscilloscope - Visualisation du signal de commande.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

09

9


LA DÉPOLLUTION

blocs en céramique au lieu d’un seul, ceci pour éviter la rupture possible d’un bloc troplong. Ces éléments supports du catalyseur doivent être parfaitement maintenus àl’intérieur de l’enveloppe.

Un tricot métallique interposé entre l’enveloppe et les blocs en céramique assure unmaintien correct en évitant le battement et la contrainte excessive des blocs.

La structure alvéolaire est équivalente à une surface au contact des gaz de 2,8 m2.Mais de part les propriétés du matériau, la surface traitante est de 2 000 à 5 000 m2

par bloc de céramique. Elle est recouverte d’une mince couche de métaux précieux(Platine, Rhodium, Palladium). Ceux-ci provoquent les réactions chimiquesd’oxydation et de réduction.

Ce type de catalyseur permet, moyennant un réglage de richesse stúchiométrique, deconvertir simultanément les trois polluants (CO, HC, NOx) dans un seul pot, d’oùl’appellation : Catalyseur 3 voies.

Lors de la régulation de richesse, le mélange est alternativement riche et pauvre.

Durant les phases pauvres :

- Le catalyseur oxyde les CO et HC en CO2 et H2O.

Durant les phases riches :

- Le catalyseur réduit les NOx en N2 et CO2.

L’efficacité du catalyseurL’efficacité dépend de la température. L’amorçage se situe vers 250 °C alors qu’ildevient pleinement efficace au-dessus de 450 °C.

Les pots catalytiques peuvent perdre leur efficacité d’autant plus rapidement que leurtempérature de fonctionnement aura été élevée. Les températures d’amorçages’élévent tandis que les taux de conversion diminuent.

On constate que l’efficacité du catalyseur dépend de la richesse.

Taux de conversion des trois polluants en fonction de la richesse.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

10

0

Richesse

Pour atteindre plus rapidementla température d’amorçage eten complément du catalyseurconventionnel, un précatalyseurpeut être situé dés la sortie ducollecteur d’échappement.

LA DÉPOLLUTION


Effets sur le catalyseurUn convertisseur catalytique est un élément assez fragile, il peut être détruit par :

- Des effets mécaniques.- Des effets thermiques.- Colmatage.

Effets mécaniquesRupture de l’enveloppe, parfois due :

- Aux contraintes exercées par la ligne d’échappement.- Aux chocs et fatigues thermiques, par variations brutales de température lors de

l’amorçage, en décélération ou par projection d’eau, qui peuvent occasionner larupture des blocs en céramique.

Effets thermiques- Fusion du support lors de surchauffe (T× > 1 000 °C) due à une trop grande

quantité de polluants traités.

ColmatageLa surface active du convertisseur catalytique peut être partiellement ou totalement« empoisonnée », c’est-à-dire recouverte par le dépôt de plomb contenu dansl’essence. Ceci a pour effet de rendre inopérant le convertisseur catalytique puisqueles gaz ne sont plus en contact avec les éléments actifs. D’autres agents tels quel’huile, le phosphore et le soufre provoquent les mêmes destructions irréversibles.

Remarque

Une panne d’essence peut occasionner par surchauffe la destruction duconvertisseur, car le mélange très pauvre provoque une combustion lente avecune élévation importante de la température des gaz d’échappement.Une quantité trop importante de HC à traiter (dû à des ratées d’allumage ou à undémarrage « à la poussette ») peut également détruire le pot catalytique.


LA DÉPOLLUTION

Contrôles : - Contrôle visuel et auditif du pot catalytique et test de présence de plomb à l’échappement.

Étanchéité de la ligne d’échappement.- Conformité des valeurs des gaz émis à l’aide d’un analyseur de gaz.

Valeur de contrôle à 2 500 tr/min.

Le contrôle doit être effectué moteur chaud et régulation de richesse active et sans défaut.

Valeur de contrôle au ralenti.

Lorsque le CO, O2, HC sont à zéro ou proche de zéro ils nous indiquent un bon fonctionnementde l’ensemble de la dépollution.Dans tous les cas se reporter aux valeurs d’homologation du véhicule (voir le manuel deréparation).

MOTESS

V3-CAG0403MB0101CO %

maxiCO2 %

miniO2 %

moyen

HC p.p.mmaxi

Lambdamini

Lambdamaxi

MOTESS

V3-CAG0403MB0102

CO %maxi

CO2 %mini

O2 %moyen

HC p.p.mmaxi

Lambdamini

Lambdamaxi

LA DÉPOLLUTION


L’injection d’air à l’échappementDans certains cas, pour répondre aux normes de dépollution, il sera nécessaired’accélérer le réchauffage du catalyseur dans les phases de fonctionnement à froid.

Lors du fonctionnement à froid le mélange est riche :

- Les CO et HC sont produits en grande quantité,- peu d’oxygène est disponible pour l’oxydation des CO et HC,- le catalyseur est froid.

En injectant, par une pompe, de l’air (O2) dans le collecteur d’échappement pendantcette phase de fonctionnement, on oxyde les HC et CO. Cette oxydation dégage de lachaleur permettant une montée en température plus rapide du catalyseur.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

10

3

+ AVC

+ APC

Pompeà air

Clapet anti-retour

Clapet Pierburg

CatalyseurO2


LA DÉPOLLUTION

La régulation de richessePour obtenir une bonne efficacité du catalyseur, le mélange air-essence fourni aumoteur doit être de richesse constante et proche du rapport stochiométrique. Pour cefaire, on utilise une sonde à oxygène, dite « Lambda » notée λ.

Le principe

Lorsque toutes les conditions pour l’activation de la régulation de richesse sontréunies, le calculateur lit le signal de la sonde à oxygène.

Ce signal traduit la teneur en oxygène résiduel des gaz d’échappement (pauvre ouriche en oxygène).

Aprés les phases de combustion et d’échappement, les gaz circulent devant la sondequi retraduit la correction émise par le calculateur.

La boucle est bouclée.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

10

4

Calculateur

Injecteurs

Adm. Ech.

Moteur

Sonde à oxygène

Catalyseurtrifonctionnel

LA DÉPOLLUTION


La sonde à oxygène La sonde à oxygène ou sonde lambda (symbole λ) est vissée sur le collecteurd’échappement ou à proximité de l’entrée du pot catalytique.

Le fonctionnement de la sonde repose sur le fait que la céramique utilisée conduit desions oxygène à des températures minimales de 300 °C environ. (Dans certainesphases de fonctionnement, la température de la sonde étant insuffisante, il estnécessaire de la réchauffer électriquement.)

Remarque

Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.


54321

7 8 9

6

1 Gaine de protection.2 Sonde en céramique.3 Culot.4 Douille de contact.5 Douille de protection.

6 Connexion électrique.7 Céramique soumise au gaz

d’échappement.8 Céramique soumise à l’air extérieur.9 Résistance chauffante.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

10

6

Flux des gaz d’échappement

Air ambiant

Tension de sonde


LA DÉPOLLUTION

Au voisinage de la richesse 1, une faible variation de richesse entraîne une grande variationde tension. Ce changement d’état permet une exploitation rapide par le calculateur .

Contrôles : - Conformité des valeurs aux données constructeur avec les outils de diagnostic.- Continuité.- Alimentation du circuit réchauffage.- Signal (outil de diagnostic et oscilloscope)

- La période du signal doit être de 500 ms avec un maximum de 1 seconde. - L’amplitude du signal doit être de 650 m V avec un minimum de 500 mV.Plus la période est courte et l’amplitude élevée, meilleur est le signal.Par ailleurs, lorsque l’information de sonde est difficilement interprétable, voire inexistante, lecalculateur provoque des enrichissements appauvrissements et observe la réaction du signalde sonde. Si la qualité du signal n’évolue pas pendant ce test, la sonde est déclarée en panne(information transmise aux outils de diagnostic) et le systéme se met en mode dégradé.

La sonde peut être polluée par le plomb ainsi que par les produits à basede silicone et diminuer ainsi l’efficacité du systéme de dépollution.

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

10

7

Mélange riche(manque d’air)

Mélange pauvre(excédent d’air)

Un côté de la sonde est soumis aux gazd’échappement, l’autre est soumis à l’airambiant.

Plus la température des gaz est importante(maximum 950 °C), meilleure est laréactivité de la sonde.

Si la teneur en oxygène est très différentedes deux côtés de la sonde, les propriétésparticulières du matériau utilisé donnent lieuà un saut de tension aux alentours de lavaleur de richesse 1.

1 000 mV

0 mV

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

10

8Temps

Tension desonde

LA DÉPOLLUTION


Fonctionnement débouclé/bouclé

Le calculateur ne tient pas compte de l’information de la sonde à oxygèneLe système est dit « Débouclé » (non opérationnel).

Le système restera débouclé tant que les conditions de fonctionnement moteur serontincompatibles avec la régulation de richesse (dosage non adapté) et/ou tant que lasonde n’aura pas atteint sa température normale de fonctionnement.

- Temporisation de démarrage (mélange riche).- Fonctionnement à froid.- Pied à fond et variations de charges rapides (dosage de puissance).- Coupure d’injection en décélération.- Mode dégradé (sonde défectueuse).

Le calculateur tient compte de l’information de la sonde à oxygèneLe système est dit « Bouclé ».

La régulation de richesse est active.

Le calculateur va corriger le temps d’injection, pour conserver la richesse égale à 1.

Cette correction est visible avec les outils de diagnostic.

La valeur pouvant être lue est contenue dans une fourchette allant de 0 à 255, la valeurmoyenne étant 128.

1 000 mV

0 mV

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

10

9

255

128

0

Tension de sonde

Correctionde

richesse

Temps

Temps


LA DÉPOLLUTION

Sur certaines applications, l’échelle peut être différente (ex. : valeur médiane égale 1)mais l’interprétation des valeurs lues est identique.

Lorsque la valeur est supérieure à 128,

le calculateur demande l’enrichissement (par augmentation du temps d’injection) car lemélange est pauvre (tension de sonde < 500 mV).

Lorsque la valeur est inférieure à 128,

le calculateur demande l’appauvrissement (par diminution du temps d’injection) car lemélange est riche (tension de sonde > 500 mV).

Exemples d’adaptation de la richesseLes injecteurs sont encrassés. Le temps d’injection initialement calculé pour obtenir larichesse égale à 1 n’est pas suffisant.

Le calculateur doit augmenter le temps d’injection. La valeur est centrée sur 180, maisla richesse 1 est conservée.

1 000 mV

500 mV

0 mV

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

11

0255

180

128

0

Tension de sonde

Correctionde

richesse

Temps

Temps

LA DÉPOLLUTION


Les injecteurs s’encrassent encore. Le calculateur ne pouvant pas apporter unecorrection au-delà de 255, le mélange devient trop pauvre et la richesse est inférieureà 1. L’efficacité du catalyseur diminue ; le véhicule pollue.

Pour conserver la richesse 1, il faut que la valeur de correction de richesse soit centréesur 128, il faut donc recaler la cartographie d’injection.

⇒ C’est le rôle des corrections adaptatives.

Contrôles : - Analyse des gaz d’échappement.- Conformité du rapport λ.

1 000 mV

500 mV

0 mV

MO

TE

SS

V3

-CA

G0

40

3M

B0

111

255

128

0

Tension de sonde

Correctionde

richesse

Temps

Temps


LA DÉPOLLUTION

Analyse des gaz d’échappement

EOBD (European on Board Diagnostic)

La norme EOBDLes véhicules répondant aux normes antipollution EURO 2000 sont équipés dusystème de diagnostic embarqué EOBD. Cette nouvelle norme est directement reprised’une loi américaine appliquée à l’Europe.

Ces véhicules diffèrent des véhicules EURO 96 sur les points suivants :

- Les moteurs sont fortement dépollués pour satisfaire au cycle d’homologationantipollution EURO 2000 environ 1/2 fois la norme EURO 96.

- Les calculateurs sont capables de détecter une anomalie entraînant desémissions polluantes supérieures à la norme pendant un cycle. Ils comportentdonc des stratégies particulières de contrôle des organes de dépollution.

- Lorsqu’une anomalie provoque une pollution excessive pendant trois roulagesconsécutifs, un voyant s’allume au tableau de bord (voyant MIL MalfunctionInformation Light ou voyant EOBD).

Si ... mais ... alors ...

Les HC augmentent fortement Le O2 reste à zéro Le moteur est trop riche.

Le CO et les HC restent à zéro O2 augmenteLe mélange est

probablement trop pauvre ou il y a une prise d’air.

Le CO reste à zéro O2 et HC augmententIl faut vérifier le réglage de la richesse et/ou mettre en

doute le pot catalytique.

Le CO et les HC sont légèrement forts ou de valeurs comparables à celles obtenues sur un moteur

non dépollué

Il faut mettre en doute le pot catalytique.

X8

4p

1M

OT

-p0

70

2O

1P

00

11

Ce voyant indique au conducteur qu’il faut faireréparer le véhicule. On peut contrôler le bonfonctionnement de l’injection par la priseEOBD, via le protocole EURO 2000, commun àtous les constructeurs automobiles en Europe.

LA DÉPOLLUTION


Lors du roulage, le calculateur effectue différents tests qui sont :

- surveillance permanente des ratés de combustion,- test de l’efficacité du catalyseur,- test de l’efficacité de la sonde à oxygène amont.

Le diagnostic des ratés de combustionLes ratés de combustion résultent d’une combustion de mauvaise qualité sur un ouplusieurs cylindres. La détection s’effectue par analyse du couple moteur via la cibledu volant moteur. La vitesse est mesurée par le capteur volant moteur (variation de lapériode).

Un raté de combustion se traduit par une chute du couple moteur mesuré en dessousd’un seuil pré-défini. Un taux de raté de combustion supérieur à 15 % (15 mauvaisecombustion sur 100) est considéré comme destructeur pour le catalyseur. Le voyantEOBD clignote alors immédiatement pour alerter le conducteur que son catalyseur esten danger.

Un taux de raté inférieur à 15 % est considéré comme polluant. Dans ce cas, le voyantEOBD s’allume fixe si le défaut apparaît durant trois roulages consécutifs.

IMPORTANTPour que le test des ratés de combustion soit opérationnel, il est nécessaire que lesapprentissages de la cible volant moteur soient effectués, absence défauts électriques,régulation de richesse active.

X8

4p

1M

OT

-p0

70

2O

1P

00

12

Ratés détectés

Seuil de détection

Couple


LA DÉPOLLUTION

Les apprentissages consistent à apprendre les déformations de la cible. Cesdéformations, dues aux tolérances d’usinage, provoquent des variations du couplemesuré qui peuvent fausser l’analyse des ratés de combustion.

Les apprentissages doivent être réinitialisés lors du remplacement :

- d’un calculateur d’injection,- d’une cible volant moteur,- d’un capteur régime moteur.

Après effacement, les apprentissages se réalisent en roulage.

Pour cela, il faut effectuer plusieurs décélérations successives.

Le diagnostic du catalyseur

La capacité de stockage en oxygène du catalyseur est l’indicateur de son état.

Lorsque le catalyseur vieillit, sa capacité de stockage de l’oxygène diminue et parconséquent son efficacité à traiter les polluants.

Le test du catalyseur consiste à faire varier la richesse afin d’envoyer des boufféesd’oxygène dans le catalyseur. Le calculateur observe ensuite le signal de la sonde àoxygène aval. Si le catalyseur est dégradé, il ne peut pas stocker tout l’oxygène et en

Remarque

Certains systèmes disposent des fonctionnalités suivantes :- coupure de l’injection sur les cylindres causant les ratés de combustion,- apparition d’un défaut indiquant la non conformité de la cible volant moteur.En effet, si la déformation de la cible est trop importante, le calculateur ne peutpas effectuer une correction suffisante pour une bonne détection des ratés decombustion.

X8

4p

1M

OT

-p0

70

2O

1P

00

13

Signal sondeavale

Signal sonde amontSignal sonde amont Signal sondeavale

Catalyseur vieilliCatalyseur neuf

Capacité de stockage du catalyseur.

Stockage de l’oxygène.

LA DÉPOLLUTION


rejette une partie ; ceci a pour conséquence de faire battre le signal de la sonde àoxygène aval.

Le test d’efficacité s’effectue une fois par roulage, lorsque certaines conditions sontréunies (voir le Manuel de Réparation).

Le voyant EOBD s’allume fixe si le défaut apparaît durant trois roulages consécutifs.

Le diagnostic de la sonde à oxygène amont

Un vieillissement de la sonde à oxygène se traduit par un ralentissement de son tempsde réponse. Par conséquent, sa période de régulation (T) augmente.

Le test de la sonde à oxygène amont s’effectue une fois par roulage lorsque certainesconditions sont réunies (voir le Manuel de Réparation).

Le voyant EOBD s’allume fixe si le défaut apparaît durant trois roulages consécutifs.

Certains défauts électriques ( électrovanne de purge canister, sondes à oxygène amontet aval...) peuvent provoquer un dépassement des seuils EOBD. Dans ce cas, le voyantEOBD s’allume également fixe si le défaut apparaît durant trois roulages consécutifs.

Remarque

Certains calculateurs permettent de tester en statique l’efficacité du catalyseur.

X8

4p

1M

OT

-p0

70

2O

1P

00

14

V

T1

T2

T2 > T1

Sonde en bon état.

Sonde vieillie.

t

moteur_essence.pdf

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