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Injection

 
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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:46 (2011) Répondre en citant

Principe

Injection de type D
(Druck - Pression)

Injection de type L
(Luft - Air)


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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:46 (2011)

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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:47 (2011) Répondre en citant

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

Le détecteur de cliquetis, non visible
sur le schéma, est logé au centre
du répartiteur d'air entre les cylindres

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

Actigramme A0


Définition du dosage
L'injection est du type simultané, les quatre injecteurs sont commandés en même temps une fois par tour de rotation moteur.
La préparation du mélange carburé définie le dosage.
Celui-ci dépend de la quantité d'essence injectée par cycle Qc.

On peut écrire Qc = Qvei x Ti où Qvei est le débit volumique d'essence à l'injecteur,
Ti le temps d'ouverture de l'injecteur.

Le débit volumique d'essence à l'injecteur Qvei = K x Si x racine (DPi) où Si est la section d'écoulement de l'injecteur,
DPi la différence de pression entre l'amont et l'aval de la section Si de l'injecteur,
K la constante d'écoulement K.

La différence de pression DPi = Pe - Pa où Pe est la pression injection en amont de l'injecteur,
Pa la pression d'air dans la tubulure d'admission.

Qc = Ti x K x Si x racine (R / S) où S est la section de la membrane du régulateur,
R l'action du ressort.

La quantité d'essence injectée par cycle Qc ne dépend que du temps d'injection Ti Si est constante si l'aiguille de l'injecteur s'ouvre complètement,
K est constante,
R / S est une constante (2,5 bars +/- 0,2).
Mesure du débit massique d'air Qma
Qma = Qva x fa où Qva est le débit volumique d'air à l'admission,
fa la masse volumique de l'air admis.

Qva = K' x C/2 x N où K' est une constante liée au rendement volumétrique et au coefficient de débit du moteur,
C/2 la cylindrée par tour,
N le nombre de tours par seconde.

fa = f0a x P / P0 x T0 / T où f0a est la masse volumique de l'air dans les conditions standard de température T0 et de pression P0
P la pression de l'air admis,
T la température de l'air admis.

Qma = K' x C / 2 x N x f0a x P / P0 x T0 / T K', C, f0a, T0, P0 sont des constantes.
Le nombre de tours par seconde N, la pression P et la température T de l'air admis sont les variables à partir desquelles est appréhendé le débit massique d'air Qma.
Les capteurs assurant la saisie de ces valeurs sont ceux de régime moteur (N), de pression d'air admis (P) et de température de l'air admis T.

Les variables déterminantes par leur amplitude de variation sont le régime de rotation N et la pression de l'air admis P.
C'est pour cela que cette injection est dite du type "pression-vitesse".

Dosages requis pour chaque condition de fonctionnement
Cartographie du temps d'injection Ti en fonction du régime moteur N et de la pression de l'air admis P.

Qme = Qc x N x fe = K1 x Ti x N où Qme est le débit massique d'essence,
fe la masse volumique de l'essence (fe est une constante),

Dosage du mélange d = Qme / Qma
Remplissage R = Débit massique air réel / Débit massique air standard = Qma / (Qva x f0).

Le débit massique d'essence Qme est proportionnel au temps d'injection Ti. Qme = Qc x N x fe = K1 x Ti x N
Qma = K2 x P / T x N ou Qma = K2 x P x N en négligeant l'influence de T.

Le débit massique d'air Qma est proportionnel à la pression de l'air admis P. dosage d = Qme /qma = K3 x Ti / P
Remplissage R = K2 x P x N / (K' x C/2 x f0 x N) = K4 x P

L'expression du dosage d = K3 et du remplissage R = K4 x P, permettent, à partir de la cartographie, de représenter les variations du dosage utilisé en fonction de chaque condition de fonctionnement, c'est-à-dire du remplissage et du régime moteur.

Exemple : Représentation de la courbe des dosages en fonction des remplissages pour le régime maxi (5 500 tr/mn).

Pour N < 1 5000 tr/mn et P.L. et P < 200 k4, la valeur de dosage fournie par la cartographie est corrigée en richesse (régime de ralenti, augmentation).
Pour N > 1 500 tr/mn et signal P.L. (pied levé), l'injection est couplée.
Pour P.F. (pied à fond), la richesse fournie par la cartographie est aussi modifiée (régime de puissance, augmentation).


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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:47 (2011) Répondre en citant

LE CIRCUIT D'ESSENCE



Pompe à essence
Les pompes utilisées sont de type turbine dont l'entraînement est assuré par un moteur électrique.
Afin que la pression soit maintenue dans le circuit, la quantité de carburant refoulée est supérieure à la quantité consommée par le moteur (en pleine charge,70% du carburant retourne au réservoir)
Sous une pression de 3 bars, la pompe débite en moyenne 100 litres par heure


1- Arrivé carburant2- Pompe3- Connections électriques
4- Balais+collecteur5- Corps6- Induit
7- Clapet anti-retour8- Sortie

Débit volumique de la pompe 100 l/h
Masse volumique de l'essence r = 730 kg/dm3
Viscosité cinématique n = 10-2 st (stock) = 10-6 m2/s

Débit massique Le débit massique qm est la masse de fluide par unité de temps qui travers une section droite quelconque de la conduite.
qm = débit massique kg/s = r.S.v r = masse volumique kg/m2
S = section de la conduite m3
v = vitesse moyenne du fluide à travers S en m/s
Exemple Qm = 0,73 x 3,9 x 7-7 = 0,00002 kg/s ou 2-5 kg/s
Débit volumique Le débit volumique qv est le volume de fluide par unité de temps qui traverse une section droite quelconque de la conduite.
qv = S.v qv = débit volumique m3/s
S = section de la conduite m2
v = vitesse moyenne du fluide à travers S en m/s
Exemple : vitesse d'écoulement d'essence dans la durite v = qv / S = 0,0000277 / 0,000007 = 3,9 m/s
Ecoulement permanent d'un fluide réel (nombre de Reynolds R) Différents types d'écoulement Si R< 2000 l'écoulement est certainement laminaire
Si R> 2000 l'écoulement peut être turbulent
Notons qu'en dehors de fluide très visqueux (pétrole brut par exemple), les écoulements rencontrés en milieu industriel sont généralement turbulent. Parmi les écoulements turbulents on distingue encore : Les écoulements turbulents lisses : 2000 < R >105
Les écoulements turbulents rugueux : R > 105
R = v.d / n R = nombre de Reynolds sans unité
v = vitesse moyenne d'écoulement en m/s
d = diamètre de la conduite en mm
n = se lit nu viscosité cinématique du fluide en m2/s
Exemple R = 3,9 x 0,003 / 10-6 = 11700
Ecoulement turbulent lisse

Filtre à carburant
Le filtre à carburant est implanté sur la canalisation de refoulement de la pompe d'alimentation.
Il renferme une cartouche en papier dont le seuil de filtration est de 8 à 10 m.
Il présente une surface filtrante d'environ 3000 cm2.
Un tamis arrête les éventuels débris de papier, c'est pourquoi le sens d'écoulement du carburant indiqué par une flèche (b) gravée sur le corps du filtre doit être impérativement respecté.




Rampe de distribution ou d'injection
La rampe de distribution ou d'injection permet le montage simple des injecteurs et joue le rôle d'accumulateur en garantissant une pression uniforme aux injecteurs.
Régulateur de pression
Le régulateur de pression d'essence, monté sur la rampe de distribution, est asservi à la pression régnant dans la tubulure d'admission.
Il maintient une différence de pression constante entre la pression d'essence et la pression d'admission

1 - Arrivée du carburant
2 - Retour au réservoir
3 - Porte-soupape
4 - Membrane
5 - Ressort de compression
6 - Dépression collecteur
7 - Soupape


Pressions en bars
Pression d'admissionPess-0.2-0.3-0.4-0.5
Pression d'essencePadm2.22.121.9
Pess - Padm2.42.42.42.4
Equilibre de la membrane soit Fr la force exercée par la membrane, Padm la pression d'admission, Pess la pression d'essence, S la section de la membrane.
Le diamètre de la membrane est de 33 mm, S = 8.5 10-4 m2
La pression d'équilibre est de 2.4 bar soit 2.4 105 Pa
P = F/S donc F = P x S = 2.4 105 x 8.5 10-4 = 205 N

Raideur du ressort longueur utile l = 30 mm
F = k.l donc k = F/l = k = 205 / 30 K = 6,8 N/mm


Régulateur de pression MD réglable de 1.3 à 5.6 bars
(Danielsson équipement )


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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:48 (2011) Répondre en citant

L'INJECTEUR


Les impulsions électriques en provenance du boîtier électronique d'injection engendrent un champ magnétique dans l'enroulement de l'électro-aimant : le noyau est attiré et l'aiguille d'injecteur se soulève de son siège ( course 0.1mm ). Le carburant sous pression est pulvérisé par une fente annulaire calibrée.


1 - Corps d'injecteur ; 2 - Aiguille d'injecteur ; 3 - Ressort ; 4 - Noyau magnétique
5 - Enroulement magnétique ; 6 - Connexion électrique ; 7 - Filtre

Les injecteurs sont montés sur la tubulure d'admission et pulvérisent le carburant en amont des soupapes d'admission. Ils son alimentés par une rampe d'injection et s'ouvrent simultanément.
La qualité de carburant dosée pour un cycle moteur est injectée en deux fois.


Etanchéité Les joints sont utilisés pour obtenir l'étanchéité d'une enceinte d'un mécanisme on dit que l'étanchéité est indirecte.
On distingue deux types d'étanchéité indirecte L'étanchéité statique : étanchéité réalisée entre deux pièces sans mouvement relatif.
L'étanchéité dynamique :étanchéité réalisée entre deux pièces ayant un mouvement relatif
Deux joints torique à chaque extrémité de l'injecteur (étanchéité statique entre l'injecteur et le collecteur d'admission) Ces joints assurent une excellente étanchéité pour des pression allant du vide à 100 MPa.
Ils sont utilisés par des étanchéité d'éléments : en translation linéaire alternative (ex piston de vérin )
en montage statique (ex embout de vérin
en mouvement rotatif lent (vitesse circonférentielle < 0.5 m/s, des joints toriques spéciaux permettent d'atteindre 5 m/s)
Diagramme causes-effet (niveau A5 de l'actigramme)



Rénovation des injecteurs d'essence (Daniel Descamps, l'Argus de l'Automobile, 20.1.2005)
Aérosec Industries produit des nettoyeurs à ultrasons; ainsi que des appareils de contrôle et de réglage des injecteurs pour motorisation à essence. Essai de l'Efict 4.

L'Efict 4 d'Aérosec Industrie - équipementier basé a Fécamp (76400) - est un appareil de traitement des injecteurs des moteurs à essence, comprenant un bac de nettoyage aux ultrasons, une unité hydraulique intégrant un banc de contrôle et de réglage, un tableau à commandes digitales et une unité informatique centrale. Essentiellement destiné aux concessionnaires d'automobiles, cette machine est adaptée aux modèles de moins de six cylindres et traite les injecteurs par jeu de quatre. Une prochaine version, Efict 6, sera dédiée au nettoyage des moteurs équipés de six injecteurs.
L'Efict 4 peut recevoir tous les injecteurs mono et multipoints, ainsi que les rampes d'injecteurs intégrées. A cet effet, une sortie spécifique, qui remplace le tuyau de retour de trop-plein, a été prévue. Les injecteurs sont mis en place sur la rampe de tests puis sont contrôlés en suivant le cahier des charges des équipementiers. Pour chaque injecteur, les contrôles, effectués en statique, concernent la résistance de la bobine interne, l'étanchéité, la forme du jet, le débit comparé à celui des autres injecteurs, et le degré d'encrassement.
Précision.
L'appareil exerce une pression d'injection de 3 bars pendant trois minutes avec un liquide spécifique, ininflammable et non explosif, mais disposant des mêmes caractéristiques hydrauliques que l'essence.
Lorsqu'un injecteur est encrassé, la taille de l'orifice de circulation du carburant est réduite, et son débit modifié. Le bac à ultrasons permettra en conséquence de le débarrasser de sa calamine en une quinzaine de minutes.
Le test dynamique d'un injecteur permet de mesurer, en fréquence, la performance de ses ressorts internes. Cela évite, avec le temps et l'encrassement, de débiter en continu, ce qui a pour conséquence d'emballer le moteur. Ce débit augmente la consommation du véhicule et, par ricochet, la pollution, notamment avec une production de gaz imbrûlés.
Cet appareil réalise aussi bien des simulations moteur au ralenti qu'en charge à des régimes plus élevés.
Tout est programmable sur le boîtier de commande temps d'injection en millisecondes et durée de l'ouverture, réglage de la vitesse de rotation, compris entre 1 et 30 000 tr/min, nombre d'impulsions, mode d'injection, nombre de cylindres moteurs, mesure de la résistance des bobines.
Cela évite de mélanger les injecteurs, ce qui pourrait endommager le calculateur.
L'appareil mesure la tension moyenne des injecteurs. En cas de dépassement, une diode signale l'anomalie devant l'injecteur qui diffère des autres. L'appareil mesure aussi en permanence la température du liquide d'injection. En cas de déficience, c'est-à-dire à plus de 500°C, il se bloque automatiquement.
Un voyant indique le niveau de liquide test. En cas d'insuffisance, la machine coupera seule le fonctionnement de la pompe d'injection.
D'autres voyants signalent d'éventuelles fuites d'injecteur, qu'elles se produisent en interne ou en externe.
Le boîtier de commande se pilote via un clavier numérique à cinq touches présélectionnées. Huit afficheurs numériques donnent des informations sur la nature des tests en fonction des caractéristiques programmées. Les touches permettent de modifier (montée et descente) des pressions d'injection, ou d'effectuer une vidange manuelle du liquide test. D'autres commandes effectuent la mesure de pression des injecteur Kg Tronic.
Lors de notre essai, nous avons apprécié l'étendue des possibilités de cet appareil aux capacités évolutives. Cet équipement permet de réaliser facilement les tests et la rénovation des injecteurs.
L'ensemble est vendu 4 900 euros H.T., et le prix moyen à facturer pour le rentabiliser est de 20 à 30 euros par injecteur traité.
Notre seul regret est que la composition de base ne comprenne pas la totalité des adaptateurs pour coiffer tous les types d'injecteurs, sans avoir recours à des options.


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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:48 (2011) Répondre en citant

LES SIGNAUX
Les signaux d'entrée
Ils proviennent des différents capteurs (voir "les capteurs").
L'examen attentif du signal permet de détecter les anomalies liées soit à la génération de ce signal (état du capteur), soit à la transmission de ce signal (état du faisceau est des différents connecteurs).

Les signaux de sorties
Ils sont défini par les différents étages de sortie du calculateur en fonction des appareils à commander.
Etant générés directement part le calculateur, ce qui exclut toute intervention de maintenance à ce niveau, leur étude approfondie sort du cadre de notre spécialité.
Impulsion calibrée
montage astable
(NE 555, 74xx122...)
ALI, portes log. CMOS ou TTL.
montage monostable
(NE 555, 74xx121...)
ALI, portes log. CMOS ou TTL.

Marches d'escaliers
itérateur à mémoire
bascule JK maître-esclave
(4029...)

compteur et condensateur

Rampes
charge de condensateur
(circuit RC)

intégrateur Miller
charge de condensateur
(circuit RC)
montage bootstrap
NE 555

Fonctions
générateur triangle rectangle
commandé en tension
(I-2I type ICL 8038...)


Exemples de signaux (calculateur d'injection)




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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:49 (2011) Répondre en citant


Débitmètre


Capteur de pression

Capteur de température (CTN)

Capteur de régime moteur

Capteur de position de came (capteur de phase)

Capteur de position de papillon des gaz
Capteur de vitesse véhicule

Sonde à oxygène (sonde Lambda)

Capteur de cliquetis


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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:49 (2011) Répondre en citant


Capteur de cliquetis


Pompe à essence à turbine
(12 V, 0.5 à 3 W, clapet de tarage 3.5 à 6 bar)

Pompe à essence
Ford Crown Victoria 5.0 1984
injection CFI, VIN 2FABP43F4EX198186
100 251 miles

Pompe à essence (intensité)
Oldsmobile Cutlass Supreme 3.1 1994
injection MFI, VIN 1G3WH15MWRD309632
62 036 miles

Injecteur à trou type ND
(13.8 W, débit 39-49 cm3 sous 2.6 bars en 15 secondes)

Connexion injecteur
Chevrolet Corsica 3.1 1991, injection MFI, VIN 1G1LT53T0MY149970, 119 915 miles


Bobine d'allumage
Valve EGR (Recyclage des gaz d'échappement)


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Jegue
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MessagePosté le: Mar 1 Fév - 01:49 (2011) Répondre en citant

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