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[cours] L'injection essence et diesel

 

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[cours] L'injection essence et diesel

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n°6437097
bagheera
La peur n'évite pas le danger
Profil : Pilote addict
bagheera
Posté le 14-06-2004 à 13:36:21  answerconfig
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Suite à certaines demandes, voici un cours sur l'injection essence et diesel.

Avant tout un petit rappelle sur le carburateur:

L'injection essence remplace le carburateur depuis plusieurs années (1993), le carburateur est maintenant devenus inexistant sauf sur les "vieilles" voitures. Le carburateur était situé en amont du collecteur d'admission , il préparé en partie le mélange air/essence nécessaire au fonctionnement du moteur, tandis que l'injection n'injecte que du carburant, le mélange ce fait dans le cylindre par phénomène de turbulences.


Message édité par Geyser le 14-06-2004 à 13:43:03
n°6437135
bagheera
La peur n'évite pas le danger
Profil : Pilote addict
bagheera
Posté le 14-06-2004 à 13:39:08  answerconfig
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Premièrement l'injection essence (j'en vois sourire, pour une fois qu'on parle pas de diesel :lol: ) :

Le principe de l'injection essence est d'injecté l'essence en amont de la soupape d'admission juste avant ou pendant son ouverture suivant les cas pour réaliser une bonne homogénéité du mélange air/essence de part les turbulences d'air, mais le fonctionnement du moteur reste celui d'un moteur essence normal (allumage commandé par bougie).

Il existe trois types d'injections essence:

  • L'injection monopoint
  • L'injection multipoints
  • L'injection direct "HPI" (et oui ça existe :oui: )

L'injection monopoint:

L'injection monopoint est une injection commandé électromagnétiquement pour l'ouverture de son aiguille. Il n'y a qu'un seul injecteur qui prend place dans le boîtier papillon à la place du carburateur. Ce système d'injection est assez précis mais trop éloigner du cylindre, il tend donc à disparaître.

L'injection multipoints:

L'injection multipoints est une injection où il y a un injecteur par cylindre, il sont commandé soit électroniquement, soit mécaniquement. L'injecteur ce situe en amont de la soupape d'admission.
  • L'injection multipoinst mécanique tend à disparaître, ces injecteurs débite en continue et le dosage du mélange air/essence est imprécise.

  • L'injection multipoint électonique est une injection très fiable, qui prend en compte tout les paramètres moteur (température d'air, volume d'air etc etc...) ce qui permet d'avoir un mélange air/essence précis.

L'injection direct de type HPI (citroën):

L'injection stratifié est commandé électromagnétiquement, qui alterne une couche d'essence une couche d'air... ce mode ne fonctionne que a des régime stable, la pression d'injection est de environ 90 bars, l'injecteur est placé dans le cylindre, ce système est peut répandu et ne présente pas de grand avantages pas rapport au multipoints.


Message édité par Geyser le 14-06-2004 à 13:46:50
n°6437236
PADAWAN 01
Profil : Apprenti
padawan-01
Posté le 14-06-2004 à 13:47:30  answerconfig
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Super

mood
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Posté le 14-06-2004 à 13:47:30  answeranswer +Edition rapideVoir le bbcodeMPFavoris
 

n°6437402
bagheera
La peur n'évite pas le danger
Profil : Pilote addict
bagheera
Posté le 14-06-2004 à 13:57:37  answerconfig
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Injection monopoint:

bagheera_1087214174_mono

Injection multipoints:

bagheera_1087214202_multi

n°6437459
idletask
Profil : Pilote pro
idletask
Posté le 14-06-2004 à 14:00:42  answerconfig
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Petit complément sur l'injection stratifiée...

Le but est de créer une zone de mélange air/essence qui soit suffisamment riche autour de la bougie pour que le mélange s'enflamme, et moins riche autour. Pour cela, donc, l'injecteur est directement placé dans le cylindre, et la chambre de combustion a une forme spéciale de façon à créer une turbulence qui amène cette portion de mélange riche autour de la bougie.

Le problème est que les zones de mélange pauvre génèrent des NOx lors de la combustion, et que les pièges à NOx, s'ils existent bien, sont sensibles au soufre, encore trop présent dans le carburant pour que l'injection directe soit réellement efficace à l'heure actuelle (sauf au Japon, où l'injection directe existe depuis longtemps, voir Mitsubishi Carisma GDI).

n°6437546
bagheera
La peur n'évite pas le danger
Profil : Pilote addict
bagheera
Posté le 14-06-2004 à 14:07:16  answerconfig
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idletask a écrit a écrit :


Petit complément sur l'injection stratifiée...

Le but est de créer une zone de mélange air/essence qui soit suffisamment riche autour de la bougie pour que le mélange s'enflamme, et moins riche autour. Pour cela, donc, l'injecteur est directement placé dans le cylindre, et la chambre de combustion a une forme spéciale de façon à créer une turbulence qui amène cette portion de mélange riche autour de la bougie.

Le problème est que les zones de mélange pauvre génèrent des NOx lors de la combustion, et que les pièges à NOx, s'ils existent bien, sont sensibles au soufre, encore trop présent dans le carburant pour que l'injection directe soit réellement efficace à l'heure actuelle (sauf au Japon, où l'injection directe existe depuis longtemps, voir Mitsubishi Carisma GDI).





Merci du complément :jap: , je ne voulais pas entré dans le détail de part une utilisation peu répendu.

mood
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Posté le 14-06-2004 à 14:07:16  answeranswer +Edition rapideVoir le bbcodeMPFavoris
 

n°6437723
bagheera
La peur n'évite pas le danger
Profil : Pilote addict
bagheera
Posté le 14-06-2004 à 14:21:07  answerconfig
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Deuxièmement l'injection diesel:

  • L'injection directe:
Le gazole est directement injecté dans la chambre de combustion, le types d'injecteur composant cette injection est un injecteur à trous. L'angle formé par le jet  est très ouvert a cause du grand volume à couvrir.
bagheera_1087215569_trou

  • L'injection indirect:
Le gazole est injecté dans une préchambre qui représente 0,33 du volume totale, le type d'injecteur composant cette injection et un injecteur à téton. L'angle formé par le jet est fermé a cause du petit volume à couvrir.
bagheera_1087215532_teton

Fonctionnement:
L'injecteur s'ouvre lorsque la pression du carburant dans la chambre situé à la périphérie de l'aiguille est supérieur à la pression du ressort, et ce referme quand celle ci est inférieur.
bagheera_1087215600_inject

Alminetation:
Il existe différent type de gestion d'injection diesel chaque marque à la sienne. Les injecteur peuvent être alimenté par rampe commune (pression maximal) sur injection direct ou par pompe sur injection direct et indirect.

n°6437767
bagheera
La peur n'évite pas le danger
Profil : Pilote addict
bagheera
Posté le 14-06-2004 à 14:24:54  answerconfig
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Remarque:
Les injecteurs common rail sont commandé électroniquement, donc plus précis dans les dosages.

n°6444504
kazouille
Profil : Pilote senior
kazouille
Contributeur Argent Forum
Posté le 14-06-2004 à 23:50:16  answerconfig
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n°6570039
bully646
Profil : Pilote pro
bully646
Contributeur Argent Forum
Posté le 26-06-2004 à 18:33:47  answer
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Et l'injection sequentielle et semi-sequentielle ?

n°7514682
Enfant Terrible
Profil : Nouveau membre
enfant-terrible8
Posté le 28-09-2004 à 13:21:18  answerconfig
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J'ai un petit problème. Voila j'cherche des documents ur le hpi. J'ai réussi à en trouver un petit peu, mais maintenant, ne me renseignant, j'me suis apperçu que les injecteurs des hpi étaient doté d'une rotation pour permettre l'effet de "swirf". Alors, si quelqu'un possèdait des documents sur ce type d'injecteur, j'veux bien qu'il m'en fasse par. Merci d'vanace.

n°7518343
Geyser
Infréquentable
Profil : Pilote d'essai
geyser
Contributeur Argent Forum
Posté le 28-09-2004 à 18:42:44  answerconfig
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Enfant Terrible a écrit a écrit :


les injecteurs des hpi étaient doté d'une rotation pour permettre l'effet de "swirf".



Ce ne serait pas SWIRL plutôt ?!

n°13306076
raulovic
Profil : Nouveau membre
raulovic
Posté le 27-12-2005 à 00:38:25  answerconfig
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bonjour et pour regler l'injection monopoint sur une golf 3 1600 essence comment fais ton pour le regler car manuelement c'est impossible.Je dois le regler car tremblemant moteur (ralenti)

n°13309116
tech3
commodo
Profil : Pilote d'essai
tech3
Contributeur Argent Forum
Posté le 27-12-2005 à 12:53:15  answer
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Je rajouterai un détail!

Les moteurs HPI fonstionne principalement en mélange pauvre les trois quarts du temps.
C'est pour cela qu'a l'analyseurs de gazs, on a un lambda de 2 ;)

n°13309293
tech3
commodo
Profil : Pilote d'essai
tech3
Contributeur Argent Forum
Posté le 27-12-2005 à 13:08:13  answer
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Je precise:

Le moteur fonctionne 60 secondes en modes pauvre (stratifié) donc lambda 2.
Et 3 secondes en mode homogene, lambda 1.
:)

n°13309392
lolo_n_lol​o
Profil : Pilote addict
lolo_n_lolo
Contributeur Bronze Forum
Posté le 27-12-2005 à 13:15:48  answer
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J'ai quelques images sur les injecteurs piezzo, ça date d'il y a 5 ans (EDIT 3 ans et demie plutot) quans j'avais chercher un peu de doc, la dessus, et j'avais eu ces images sur de la doc peugeot.

Si ça vous dis faites signes de vie.


Message édité par lolo_n_lolo le 27-12-2005 à 13:16:22
n°13309403
tech3
commodo
Profil : Pilote d'essai
tech3
Contributeur Argent Forum
Posté le 27-12-2005 à 13:16:36  answer
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lolo_n_lolo a écrit a écrit :


J'ai quelques images sur les injecteurs piezzo, ça date d'il y a 5 ans quans j'avais chercher un peu de doc, la dessus, et j'avais eu ces images sur de la doc peugeot.

Si ça vous dis faites signes de vie.





:coucou:

n°13309409
lolo_n_lol​o
Profil : Pilote addict
lolo_n_lolo
Contributeur Bronze Forum
Posté le 27-12-2005 à 13:17:14  answer
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tech3 a écrit a écrit :


:coucou:





ok ça vient

EDIT je réduit les images


Message édité par lolo_n_lolo le 27-12-2005 à 13:17:47
n°13309546
lolo_n_lol​o
Profil : Pilote addict
lolo_n_lolo
Contributeur Bronze Forum
Posté le 27-12-2005 à 13:27:59  answer
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J'avais réalisé un TIPE (travaux d'intéret personnel encadré) lors de mes études, j'avais donc fais une synthèse de beaucoup de documents. Ai je le droit de mettre mon rapport en ligne ?

n°13310874
lolo_n_lol​o
Profil : Pilote addict
lolo_n_lolo
Contributeur Bronze Forum
Posté le 27-12-2005 à 14:55:02  answer
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Cet exposé a pour objectif de vous présenter le système HDI (haute pression d’injection Diesel) Common rail avec injecteur piézoélectrique de siemens.
J'ai supprimé certains passages qui parlent de l'admission d'air par exemple.


1.LE SYSTEME COMMON RAIL DE SIEMENS
a)Fonctionnement du système d’injection Common Rail
b)La pompe haute pression
1)La partie haute pression
2)Le régulateur de débit
3)Le régulateur de pression
c)La rampe commune (Common Rail)
d)L’injecteur piézoélectrique
1)L’effet piézoélectrique
2)Principe de fonctionnement de l’injecteur piézoélectrique
e)Le calculateur
f)Les principaux capteurs
1)Capteur de Pression rail et atmosphérique
2)Capteur régime moteur
3)Capteur référence cylindre (phase arbre à came)
4)Capteur position pédale accélérateur
5)Capteur de température de l’eau et de gazole
6)Débitmètre
2.FONCTIONNEMENT
1)Principe de fonctionnement de la commande injecteur
2)Admission de carburant
3.ETUDE DE LA COMBUSTION


1. LE SYSTEME COMMON RAIL DE SIEMENS

En 2001, Siemens arrive sur le marché avec son système Common rail dit de deuxième génération avec une technique

révolutionnaire : l’injecteur piézoélectrique. Les éléments piézo-électriques sont des éléments d'origine céramique qui ont la particularité de se déformer sous l'action du passage d'un courant en quelques millisecondes.

Le système HDI siemens se caractérise par :

  • Des injecteurs commandés par porte injecteur piézoélectrique
  • La présence d’un régulateur de débit
  • Une pression de rail pouvant atteindre 1500 bars.

Le système HDI de Siemens permet de :
  • Générer et réguler la pression d’injection indépendamment du régime moteur
  • Choisir librement  le début et la durée de l’injection
  • Commander, pour chaque injecteur, plusieurs injections sur un même cycle moteur (1 ou 2 injections pilotes, 1 injection principale, 1 post injection).

a)Fonctionnement du système d’injection Common Rail

Schéma 1 : principe de fonctionnement
lolo_n_lolo_1135688537_01

Le carburant est prélevé du réservoir par la pompe de gavage, passe par un filtre, puis arrive dans la pompe haute pression qui comprime le carburant (circuit bleu : basse pression) et le refoule vers l’accumulateur haute pression appelé « Rail » (rampe). Le carburant est injecté dans les chambres de combustion en temps et en quantité exacts par les injecteurs pilotés piézoélectriquement (circuit rouge : haute pression).

Chaque injecteur est commandé directement et indépendamment par le calculateur en fonction de différents paramètres tels que le régime moteur, l’accélération, la présence d’un turbo, les températures d’eau et d’air (circuit jaune : électrique).


b)La pompe haute pression



Schéma 2 : photo de la pompe haute pression
lolo_n_lolo_1135688651_02


Elle est spécifique au système et possède trois pistons radiaux décalés de 120 degrés. Les pistons sont commandés par un excentrique via un pignon intermédiaire (de rapport de réduction k=½) entraîné par la courroie de distribution. La pompe haute pression alimente la rampe commune, le débit est bien sur lié a la vitesse du moteur, toute la haute pression sera dirigée vers la rampe commune, elle sera ensuite régulée par un régulateur de pression.


Schéma 3 : pompe haute pression
lolo_n_lolo_1135688867_03


La pompe haute pression regroupe quatre éléments :
  • Une pompe d’alimentation
  • Trois éléments haute pression
  • Un régulateur de débit carburant
  • Un régulateur de pression carburant.


La pompe d’alimentation est une pompe volumétrique à palettes.

1)La partie haute pression

Schéma 4 : création de la pompe haute pression
lolo_n_lolo_1135689352_04

 
Phase d'inspiration :
La pompe de gavage débite le carburant au travers du clapet d'aspiration. La came tourne jusqu'au point mort bas. Le ressort repousse le piston sur la came.
Le piston crée une dépression dans la chemise. Le carburant est donc aspiré dans la chemise.


Phase de refoulement :
Quand le piston est au point mort bas et la chemise pleine de gazole, il y a équilibre des pressions, le ressort de rappel ferme la soupape d’aspiration : le carburant est bloqué dans la chambre. Le piston remonte grâce à l'arbre à came ce qui comprime le carburant. Le carburant est refoulé vers la rampe commune par la soupape d’échappement. La haute pression est ainsi créée.


2)Le régulateur de débit
Le régulateur de débit carburant modifie le débit du carburant allant de la pompe d’alimentation vers la partie haute pression.
Cette régulation de débit permet de ne comprimer que la quantité de carburant nécessaire à la combustion dans le cylindre, d’où une diminution de l’échauffement du carburant et de la puissance consommée par la pompe haute pression.


Schéma 5 : régulateur de débit carburant
lolo_n_lolo_1135689517_05

Le calculateur pilote le régulateur en boucle ouverte, en lui appliquant une intensité modulable sous la forme de RCO (rapport cyclique d’ouverture).

exemple de RCO :
lolo_n_lolo_1135689644_06


Schéma 6 : schéma bloc du régulateur de débit
lolo_n_lolo_1135689985_07
 
Ce RCO est proportionnel à la quantité de carburant dont le système a besoin.

Schéma 7 : caractéristique du régulateur de débit
lolo_n_lolo_1135690022_08
 

La caractéristique du régulateur est quasi linéaire. Le régulateur de pression se comporte donc comme un gain pur.


Le principe de fonctionnement du régulateur est simple :

Schéma 8 : régulateur non commandé (RCO=0%)
lolo_n_lolo_1135690261_09

 
Le piston repoussé par la pression du ressort ferme la connexion entre les conduits a et b.

Schéma 9 : régulateur commandé (RCO>0%)
lolo_n_lolo_1135690434_10
 
Lorsque le calculateur décide de modifier la quantité de carburant à comprimer, il envoie un courant sous forme de RCO vers le régulateur de débit. Le bobinage de ce dernier induit un champ magnétique qui repousse le piston contre le ressort. De cette façon, l’ouverture (s) est proportionnelle au courant électrique.

3) Le régulateur de pression

Le régulateur de pression permet de réguler la pression dans le rail en créant une fuite modulable vers le circuit de retour.

Schéma 10 : le régulateur de pression
lolo_n_lolo_1135690941_11

Le calculateur pilote le régulateur en boucle fermée par le capteur de pression rail.

Schéma 11 : schéma bloc du régulateur de débit
lolo_n_lolo_1135691041_12

Le calculateur commande le régulateur par une intensité modulable sous la forme de RCO.


Schéma 12 : caractéristique du régulateur de pression
lolo_n_lolo_1135691295_13

Le principe de fonctionnement est similaire au régulateur de débit.

Schéma 13 : bilan des forces
lolo_n_lolo_1135691304_14


Schéma 14 : régulateur de pression non commandé (RCO=0%)
lolo_n_lolo_1135691317_15
 
La haute pression régnant dans le rail étant supérieure à la force de rappel du ressort, la bille du clapet s’ouvre et le carburant retourne dans le réservoir par la sortie pression retour.

Schéma 15 : régulateur de pression commandé (RCO>0%)
lolo_n_lolo_1135691497_16
 

Lorsque le calculateur décide de modifier la pression dans le rail, il envoie un courant sous la forme de RCO vers le régulateur de pression. Le bobinage de ce dernier induit un champ magnétique. La bille du clapet sera ouverte uniquement si  la force engendrée par la haute pression est supérieure aux efforts conjugués du champ magnétique et du ressort.


c)La rampe commune (Common Rail)

Il s'agit d'un tube de forte épaisseur en acier forgé pouvant résister à de très hautes pressions, portant à son extrémité le capteur de pression. Cette dernière alimente en permanence les injecteurs toujours sous pression.

Schéma 16 : rampe commune
lolo_n_lolo_1135693294_17

d)L’injecteur piézoélectrique

L’injecteur lui-même est similaire à l’injecteur électromagnétique. En revanche, le porte injecteur est surmonté d’un actuateur piézoélectrique de commande. Celui-ci est composé de plusieurs centaines de couches de Quartz. Ce cristal à la propriété de se déformer lorsqu’il reçoit une impulsion électrique, c’est l’effet piézo inversé. La commande par piézoélectrique permet d’obtenir des temps de commutation très courts. Cette commande rapide et précise permet de doser très précisément la quantité de carburant injectée afin d’assurer une combustion plus douce et plus précise.  

Schéma 17 : injecteur piézoélectrique
lolo_n_lolo_1135693310_18

1)L’effet piézoélectrique

Les matériaux avec effet piézoélectrique ont été découverts par Pierre et Marie Curie en 1880. Ce sont des cristaux qui produisent un courant électrique lorsqu’ils sont déformés. Inversement, lorsqu’une tension électrique est appliquée sur le cristal, une déformation a lieu (Lippmann 1881).
Plus précisément, si l’on exerce une compression ou une traction sur certaines faces d’un cristal, on constate l’apparition de charges électriques de signes contraires sur les faces du cristal opposées.
Inversement, si l’on crée une différence de potentiel, donc un champ électrique, entre deux faces du cristal, celui-ci se déforme, c’est l’effet piézoélectrique inverse.
L’effet piézoélectrique s’explique par la capacité de certains matériaux à se polariser lorsqu’ils sont contraints mécaniquement, la charge apparaissant à leur face est proportionnelle à la déformation engendrée (modification des barycentres).

Schéma 18 : principe de l’effet piézoélectrique
lolo_n_lolo_1135693331_19
 
Ne présentant pas de centre de symétrie au repos (a), lorsqu’ils sont soumis à une compression en (b), les centres de gravité des charges positives et négatives, initialement confondus se séparent créant un dipôle électrique. L’effet piézoélectrique apparaît.

Schéma 19 : illustration de l’effet piézo
lolo_n_lolo_1135693342_20

Une fois déformé, le cristal a besoin d’une nouvelle impulsion de sens inverse pour retrouver son état initial. Donc, en appliquant un courant alternatif, le cristal se comprime et s’étire. Ce sont ces oscillations qui vont produire le son dans une application d’avertisseur (buzzer). Dans le cas des injecteurs les deux effets sont combinés :
Une première couche de Quartz est alimentée par le calculateur (70V), la déformation engendrée va contraindre mécaniquement à son tour la couche adjacente, cette dernière déformée va fournir une tension. Cette tension va s’ajouter à la tension d’alimentation, ainsi le phénomène va se reproduire environs 200 fois.
De ce fait on passe d’une tension de 70V à140V et on obtient une déformation d’environs 50µm.

Schéma 20 : schéma de l’injecteur piézo
lolo_n_lolo_1135693384_21

2)Principe de fonctionnement de l’injecteur piézoélectrique

Schéma 21 : bilan des forces
lolo_n_lolo_1135693480_22

L’aiguille de l’injecteur est soumise à trois efforts :
  • F1=effort exercé sur le piston de commande par la pression régnant dans le volume de commande.
  • F2=effort exercé sur la section de l’aiguille d’injecteur par la haute pression du rail
  • FR=force de rappel du ressort.

De l’équilibre de ses trois forces dépend la position de l’injecteur.

Si l’injecteur est non commandé (schéma 20) :
Le Piézoélectrique de commande n’étant pas alimenté, le champignon de fermeture obture le canal de retour grâce à son ressort de rappel.
La haute pression s’installe identiquement dans la chambre de pression et dans le volume de commande à travers le gicleur Z.
Cette pression est la même partout, le canal de retour étant obturé par le champignon de commande.

La surface de contact du piston de commande étant  plus importante que la surface de contact au niveau de la pointe de l’aiguille, l’injecteur reste fermé par son ressort de rappel.


Dans ce cas :
F1 = effort exercé par la pression rail sur le piston de commande.
F2 = effort exercé par la pression sur la section de l’aiguille.
FR = force de rappel du ressort.

Schéma 22 : injecteur non commandé
lolo_n_lolo_1135693717_23


Si l’Injecteur est commandé (schéma 21) :

Au moment opportun, le calculateur alimente l’actuateur piézoélectrique sous une tension de 70 volts (courant de 10 A).
La décontraction du piézo lors de l’activation est de l’ordre de 50 µm, le levier amplificateur permet de multiplier par deux la course du piézo.
L’actuateur  piézo via le levier amplificateur déplace le piston de commande sur le champignon de fermeture. La chambre de commande est alors en communication avec le circuit retour de carburant au réservoir.
Il s’ensuit une chute de pression dans la chambre de commande donc un chute de la force hydraulique F1. L’équilibre entre la pression exercée sur l’aiguille F2 qui n’a pas variée et la pression dans la chambre de commande F1 est rompu.

L’aiguille d’injecteur s’ouvre sous une pression rail d’environ 160 bars.
Une fois l’injecteur ouvert le carburant arrive dans la chambre de combustion par les 5 orifices de pulvérisation.  

Dans ce cas :
F1 = effort exercé par la pression retour sur le piston de commande.
F2 = effort exercé par la pression rail sur la section de l’aiguille.
FR = force de rappel du ressort.

Schéma 23 : injecteur commandé
lolo_n_lolo_1135693728_24
 

L’injection dure aussi longtemps que l’actuateur piézoélectrique reste décontracté.

Les deus gicleurs Y et Z introduisent le retard nécessaire au bon fonctionnement.
Le volume repoussé par le piston de commande et le volume passant à travers le gicleur Z doivent s’écouler à travers le gicleur Y. Donc Y est plus grand que le gicleur Z.
De ces deux orifices dépendent les vitesses d’ouverture et de fermeture.


Le débit injecté par l’injecteur dépend :
  • Du temps écoulé entre l’activation du piézo et la désactivation du piézo (Ti),
  • De la pression rail,
  • De la vitesse d’ouverture et de fermeture de l’aiguille (rapport des gicleurs y et z),
  • Du débit hydraulique de l’injecteur (nombre et diamètre des trous n=5 et  ).

Le temps d’injection et la pression rail peuvent être choisis librement par le calculateur contrôle moteur, les autres paramètres sont déterminés lors de la fabrication de l’injecteur.

e)Le calculateur

En exploitant les informations reçues par les différents capteurs et sondes, le calculateur assure les fonctions principales suivantes :

Schéma 24 : le calculateur
lolo_n_lolo_1135693844_25

Le calculateur saisi les signaux envoyés par les différents capteurs et  gère les sorties en fonction des critères de fonctionnement du moteur. Pour adapter la quantité de gazole, le calculateur agit sur la pression de carburant dans la rampe et sur la durée d'ouverture des injecteurs.
La quantité injectée dépend de la vitesse, de la durée d'ouverture et de fermeture de l'aiguille de l'injecteur, et de la pression de carburant dans le rail.
Le Common Rail est le seul système d’injection dans lequel la mise sous pression est indépendante de l’injection, de sorte que la pression d’injection peut être choisie en fonction du débit du carburant injecté et du régime moteur sur la plage définie par une cartographie, entre 250 bars et jusqu’à 1500 bars.
Une cartographie est un ensemble de données mis en mémoire dans le calculateur qui sert de référence à celui-ci pour commander le régulateur de façon optimal.
 
Schéma 25 : cartographie de base
lolo_n_lolo_1135693874_26
 

Analyse de la pression de rail :
Une cartographie dans le calculateur permet de déterminer la pression de rail adéquate. Elle est ajustée en permanence en fonction du couple charge/régime, pour assurer la meilleure combustion possible dans le cylindre.
Le calculateur vérifie continuellement la pression réelle dans le rail grâce au capteur de pression rail. En cas d’écart par rapport à la pression de consigne il mesure l’écart et active les régulateurs de débit et de pression, afin de régler la pression du rail sur la pression de consigne (schéma : 11).

Schéma 25 : courbe de régulation
lolo_n_lolo_1135693900_27
 

Comme on peut le voir dans la zone A, afin d’augmenter rapidement la pression d’injection (en cas de besoin) le calculateur pilote pendant un cours instant le régulateur de débit avec un RCO important (arrivée de carburant importante).
Ensuite la valeur d’activation suivra la valeur d’activation du régulateur de pression zone C.
La pression de rail monte rapidement zone B pour dépasser la valeur consigne. Le calculateur applique une réduction du RCO aux régulateurs de débit et de pression afin que la pression rail suive la valeur de consigne.

2. FONCTIONNEMENT


1) Principe de fonctionnement de la commande injecteur

L’étage de puissance du calculateur relié aux injecteurs comporte :
  • Un hacheur électronique
  • Trois transistors en commutation (T1, T2, T3) commandés par le calculateur
  • Deux condensateurs C1 (1 pour 2 injecteurs)

Afin de simplifier le fonctionnement d’un injecteur piézoélectrique on remplacera celui-ci par son schéma équivalent (RC série).

Ouverture de l’injecteur :

Au moment de l’injection le calculateur ferme les transistors T1 et T3, l’injecteur piézoélectrique se charge, il s’établit alors un courant de charge de 10A.
Ce temps de commutation très court (environ 200 µs) est le temps nécessaire à la décontraction totale du piézo donc à l’ouverture de l’injecteur. C’est le temps nécessaire à l’établissement d’une tension 140V aux bornes de l’injecteur et à la charge du condensateur C1.

Schéma 1 : commande d’ouverture de l’injecteur
lolo_n_lolo_1135694973_28
 
Maintien de l’ouverture de commande :

Après le temps de commutation le calculateur moteur ouvre le transistor T1, le courant de charge cesse, l’injecteur reste chargé par C1.
La durée de maintien est gérée par le calculateur. Elle correspond à la durée d’injection ( ) déterminée par avance en fonction du débit à injecter.

Schéma 2 : maintien de l’ouverture de commande
lolo_n_lolo_1135695017_29
 
Fermeture de l’injecteur :

La fermeture de l’injecteur est déterminée par le calculateur. Il va fermer au moment opportun le transistor T2 qui engendre la décharge de l’injecteur et du condensateur C1 via T2 avec un courant de décharge d’environ -10A.
Après une période de décharge très rapide, l’actuateur piézoélectrique retrouve son état initial. L’injection de carburant cesse.

Schéma 3 : fermeture de l’injecteur
lolo_n_lolo_1135695052_30
 
Le calculateur ouvre les transistors T2 et T3 et le système retrouve son état initial.

2)Admission de carburant

Le système Common Rail permet tout d’abord de réaliser une pulvérisation extrêmement fine du carburant et assure ainsi une vaporisation immédiate et une très bonne qualité de mélange avec l’air.
Ce phénomène est obtenu grâce à :
  • la très haute pression générée par le système : la pompe haute pression permet d’alimenter le Rail jusqu’à 1500bars (1500 )
  • des trous d’injecteur de très petits diamètres (<120µm (taille d’un cheveu)).


La pulvérisation du mélange air gazole : le fluide arrive sous pression dans l'entrée de l'injecteur et parcourt une réduction successive de section. Le fluide subit ainsi l'effet venturi.

Schéma 11 : Effet venturi (fluide traversant une réduction de section)
lolo_n_lolo_1135695151_31
 

Si : section du tube i

Théorème de Bernoulli : fluide en écoulement.
Le fluide est régit par la relation : V²/2 + P/mu=cste
V = vitesse du fluide en écoulement (m/s)
P = pression du fluide (Pa)
mu = masse volumique (kg/m3)

Ainsi on peut écrire l’expression suivante aux extrémités de l’injecteur :
V1²/2+P1/mu=V2²/2+P2/mu

De plus il y a conservation du débit massique :
muS1V1=muS2V2

Or ici :  S2 << S1 => V2 >> V1 => P2 >> P1

La pression en sortie de buse de l’injecteur a donc diminué ; par contre la vitesse a augmenté, ce qui permet d’obtenir un jet type brouillard qui améliore le mélange air carburant et donc la combustion.

La combustion du mélange est source de recherche permanente afin de l’optimiser, car c’est pendant la combustion que les particules polluantes sont produites. Beaucoup de paramètres interviennent dans cette optimisation (angle du vilebrequin lors de l’injection; température, pression et mouvement de l’air et du carburant…).

et voila sauf si les quelques lignes sur la combustion vous intéresse


---------------------------- SOURCE ------------------------------​------

•Dossier technique Peugeot :
1.Système HDI Bosch EDC16C3
2.Système HDI Siemens SID 801
3.Moteur DW12TED4

•Entretien avec

•Entretien avec

•Injection directe Renault

•R&D La route de l’innovation :
1.n° 11 01/99
2.n°14 10/99

•Site Internet :
1.http://jacky.wallet.free.fr/​
2.http://www.interwebauto.fr/


Message édité par lolo_n_lolo le 27-12-2005 à 16:01:58
n°13313967
tech3
commodo
Profil : Pilote d'essai
tech3
Contributeur Argent Forum
Posté le 27-12-2005 à 18:39:50  answer
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Trés bon exposé :jap:  :jap:

Mais un truc me laisse sans reponse!

Le systeme siemens (chez PSA) n'a pas de pompe de gavage!
Au début de ton sujets tu dit que le carburant est envoyé par une pompe de gavage :voyons:

Alors est ce que chez PSA y'a une particularité, ou est ce une erreur de ta part?
Mais je suis sur que le systeme siemens n'est pas équipé de pompe!
Pour preuve il y'a une poire pour pomper!

Sinon trés bon sujets :jap:

n°13313998
lolo_n_lol​o
Profil : Pilote addict
lolo_n_lolo
Contributeur Bronze Forum
Posté le 27-12-2005 à 18:41:55  answer
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tech3 a écrit a écrit :


Trés bon exposé :jap:  :jap:

Mais un truc me laisse sans reponse!

Le systeme siemens (chez PSA) n'a pas de pompe de gavage!
Au début de ton sujets tu dit que le carburant est envoyé par une pompe de gavage :voyons:

Alors est ce que chez PSA y'a une particularité, ou est ce une erreur de ta part?
Mais je suis sur que le systeme siemens n'est pas équipé de pompe!
Pour preuve il y'a une poire pour pomper!

Sinon trés bon sujets :jap:





Possible que le schéma 1 ne correspondent pas au système siemens, je l'avais trouvé pratique pour expliquer ...
Il y a peut être d'autre erreur, car c'était un exposé théorique, je n'ai rien vérifié ...

n°14490787
SensUnique
Profil : Membre confirmé
sensunique
Posté le 14-03-2006 à 20:28:21  answerconfig
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Il me semble que les derniers moteur HDI n'ont pas de pas de pompe de gavage.

n°14490895
tech3
commodo
Profil : Pilote d'essai
tech3
Contributeur Argent Forum
Posté le 14-03-2006 à 20:33:12  answer
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C'est exact, par contre pour les Deux V6 de la C6,... je sais pas si il y'en a une :voyons;

n°14504245
mime159
Profil : Membre confirmé
mime159
Posté le 15-03-2006 à 15:59:59  answerconfig
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Salut, je me demandais si il fallait desfois aller faire regler l'injection  des moteurs qui ont une injection monopoint (golf 3 1.8 90cv) ?

merci

Message cité 1 fois
Message édité par mime159 le 15-03-2006 à 16:07:41
n°14842338
jeremyjere​my301
It's my life
Profil : Pilote assidu
jeremyjeremy301
Posté le 18-10-2006 à 21:52:12  answerconfig
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MErci ! Mais, je vais devoir revnir + tard.. J'en suis pas encore là dans mes études :lol:

n°14844983
amicarb
Profil : Membre confirmé
amicarb
Posté le 21-10-2006 à 22:51:27  answer
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mime159 a écrit :

Salut, je me demandais si il fallait desfois aller faire regler l'injection  des moteurs qui ont une injection monopoint (golf 3 1.8 90cv) ?

merci


 Sur l'injection monopoint que t'as, il n'y a rien à régler en principe. Ca dépends de ce que tu as comme symptôme ou anomalie.

n°14845810
georgesgr
Profil : Routard
georgesgr
Posté le 22-10-2006 à 21:25:52  answer
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Bonjour,
Lolo_n_lolo a fait un très bel exposé sur l’injection commun rail siemens. Il y a tout de même deux problèmes que je n’arrive pas à comprendre. Peut être quelqu’un  pourra éclairer ma lanterne?

1.  Lolo_n_lolo a écrit: « Une première couche de Quartz est alimentée par le calculateur (70V), la déformation engendrée va contraindre mécaniquement à son tour la couche adjacente, cette dernière déformée va fournir une tension. Cette tension va s’ajouter à la tension d’alimentation, ainsi le phénomène va se reproduire environs 200 fois.
De ce fait on passe d’une tension de 70V à140V et on obtient une déformation d’environs 50µm. »
Logiquement, si la couche alimentée a le (+) sur sa face supérieure la couche adjacente (contrainte) aura le (+) sur la face inférieure. La somme des tensions serait donc égale à zéro et pas à 140V. En plus l’allongement de la couche alimentée sera égal à la contraction de la couche adjacente donc l’allongement total de la pile des cristaux = zéro et pas d’ouverture d’injecteur. Ou est l’erreur?

2. Sur le schéma
lolo_n_lolo_1135694973_28
par quel miracle la tension sur l’injecteur peut dépasser la tension d’alimentation?

Si quelqu’un connaît le réponses je serai ravi d’apprendre.
Merci d’avance, Georges  

n°14847245
TiTi65100
TCTiste
Profil : Pilote semi-pro
titi65100
Contributeur Bronze Forum
Posté le 24-10-2006 à 13:52:42  answerconfig
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Quelqu'un a des echo sur des moteurs essence a injection directe monté (plus ou moins officieusement) sur des petites caisses (genre 205 ou autres...) voir si ca consomme pas beaucoup moins que les normaux ?

n°14847512
tomtom550
Profil : Membre chanceux
tomtom550
Posté le 24-10-2006 à 18:47:22  answer
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Bonjour, merci pour ce bel exposé. J'ai besoin d'un petit service concernant la pompe HP. Auriez vous d'autre schéma expliquant les phases de fonctionnement et principalement la creation de la HP. Merci.

n°15060709
kazouille
Profil : Pilote senior
kazouille
Contributeur Argent Forum
Posté le 26-06-2007 à 14:11:22  answerconfig
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Topic référencé :bien:


---------------
Le cul chez les socialistes, ça sent pas la rose©
n°15419178
mick49
Profil : Nouveau membre
mick49
Posté le 05-07-2008 à 10:57:37  answer
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Salut les spécialistes de l'injection,
je m'explique R19 moteur c3j injecteur monopoint renix 1995
J'ai un problème de conso excessive et la voiture à des soubresauts et cale. Je suis arrivé au controle électrique et à l'injecteur.
petit précision quand le moteur tourne au ralenti et que la voiture arrive à température dés que la ventilo se met en route la voiture cale.
J'ai vérifié la pulvérisation de l'injecteur sur le papillon en branchant directement du 12v et on a une pulvérisation qui me semble correcte le problème est que quand le moteur tourne la pulvérisation à l'air beaucoup moins régulière et si je me trompe pas quand on accèlère 3000tr/min environ si on arrète l'injecteur doit se fermer brièvement et apparemment il reste toujours ouvert.
Mon problème de conso peut il venir de ça merci d'avance

n°15419193
jpeto
Profil : Vétéran confirmé
jpeto
Contributeur Bronze Forum
Posté le 05-07-2008 à 11:24:07  answerconfig
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Désolé de venir "salir" le topic a mon tour :cry:

Mais si chacun pouvait poser son probleme perso ailleurs, ca permettrait aux gens qui veulent juste profiter des informations de lire un "cours" clair ! :??:

D' ailleurs pourquoi ne pas le "verrouiller"?

n°15419204
mick49
Profil : Nouveau membre
mick49
Posté le 05-07-2008 à 11:35:14  answer
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Désolé si je "sali" !!

n°15486730
jeremyjere​my301
It's my life
Profil : Pilote assidu
jeremyjeremy301
Posté le 20-09-2008 à 18:35:00  answerconfig
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Bonjour,  
 
je dois présenter un TFE sur la combinaison diesel et Lpg (oui, ca existe! Par le biais d'une injection partielle de LPG lors de la mise en action du turbo-compresseur). C'est répandu aux Etats-unis.  
Car ce système présente bien d'avantage : plus propre, augmentation performance (puissance,..), consomme moins de diesel en charge (car l'apport energétique est donné par le LPG)...
Je désire me procurer le plus de documentations, informations, que possible.  
 
Si vous pouvez m'aider, ça serait bien !!!

Message cité 1 fois
Message édité par jeremyjeremy301 le 20-09-2008 à 18:35:30

---------------
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Posté le 20-09-2008 à 18:35:00  answeranswer +Edition rapideVoir le bbcodeMPFavoris
 

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