2019 TECHNOLOGIE MOTEURS DIESEL CAT - PPT (Mode de Compatibilité) [PDF]

Zitiervorschau

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

1

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

2

Objectifs pédagogiques Connaître le fonctionnement et la technologie des Moteurs Diesel CAT et leurs composants. Savoir localiser les composants. Acquérir des méthodes de contrôles et de dépistages des pannes. Public concerné Toute personne susceptible d’intervenir sur des moteurs : Techniciens et agents d’ateliers. Techniciens et agents de bureau d’étude et de méthodes techniques. Techniciens et agents de chantier. Pré requis Avoir des connaissances en électromécanique

Jean - Félix Yénga Formateur Technique Responsable du Centre de Formation Chargé du Recrutement Technique Tractafric Equipements Gabon B.P. 2174 Libreville Tel : 00 241 76 01 40 Portables : 00 241 06 60 05 41 - 00 241 07 96 77 99 [email protected]

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

3

Le frottement est la résistance au mouvement entre deux surfaces en contact. Par exemple, au cours de son mouvement de montée et de descente, le piston frotte sur le cylindre. Le frottement génère de la chaleur qui est une des principales causes d'usure et de détérioration des pièces.

L'inertie est la tendance d'un objet au repos à rester au repos ou d'un objet en mouvement à rester en mouvement. Le moteur utilise la force pour vaincre l'inertie.

La force est une poussée ou un effort de traction qui lance, arrête ou modifie le mouvement d'un objet.

La force est créée par combustion pendant le temps moteur. Plus la force générée est importante, plus la puissance produite est élevée.

La pression mesure la force exercée par unité de surface. Au cours du cycle 4 temps, une pression très élevée est appliquée au sommet du piston pendant le temps de compression et le temps moteur. Il existe trois façons de créer une pression. Augmenter la température, diminuer le volume ou limiter le débit. De nombreux systèmes et composants des moteurs à combustion interne fonctionnent ou génèrent des pressions particulières. La connaissance et la mesure de pressions données dans le moteur fournissent de nombreuses informations sur la santé générale du moteur.

Le couple est un effort en rotation ou en torsion. Un vilebrequin exerce un couple pour actionner en rotation les volants d'inertie, les convertisseurs de couple ou d'autres composants mécaniques. Le couple T mesure également la capacité de charge du moteur. HP = chevaux vapeur RPM/min = tours par minute T = couple

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

4

La réserve de couple est une augmentation du couple qui se produit lorsque le régime moteur chute en dessous de son régime nominal. Cette augmentation du couple a lieu lorsqu'un certain régime est atteint, après quoi il chute rapidement. Le couple maximal est baptisé couple de pointe. Lorsqu'un moteur commence à peiner et que le régime chute, le couple ou la puissance augmente de façon que le moteur maintienne son régime.

La chaleur est une forme d'énergie produite par la combustion du carburant. Le piston et d'autres pièces du moteur transforment l'énergie calorifique en énergie mécanique pour produire la puissance utile au travail.

La température est une mesure de la chaleur ou de la fraîcheur relative d'un objet. Elle se mesure généralement en degrés

Fahrenheit ou Celsius. L'unité BTU (British Thermal Unit) mesure le pouvoir calorifique d'une quantité donnée de carburant ou la quantité de chaleur transférée d'un objet à un autre. Une BTU (British Thermal Unit) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever une livre d'eau d'un degré Fahrenheit. L'unité BTU s'utilise pour indiquer le pouvoir calorifique d'un carburant. Les carburants ayant un pouvoir thermique (BTU) élevé génèrent plus de chaleur et donc plus de puissance. En général, le pouvoir calorifique (BTU) du carburant diesel est supérieur à celui de l'essence. L'unité BTU s'utilise également pour indiquer si le système de refroidissement fonctionnant correctement. Plus le liquide de refroidissement évacue un nombre élevé de BTU, plus le système de refroidissement est efficace.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

5

L'alésage (1) est le diamètre intérieur du cylindre exprimé en pouces ou en millimètres. L'alésage du cylindre détermine le volume d'air disponible pour la combustion. Toutes choses égales, plus l'alésage est grand, plus le moteur est puissant.

La course est la distance de déplacement du piston dans le cylindre entre son point le plus haut, le point mort haut, et son point le plus bas, le point mort bas. Le dessin du vilebrequin détermine la course. Une course plus importante admet plus d'air dans le cylindre qui produit alors une puissance plus élevée lors de la combustion.

La cylindrée est le volume total d'air que le piston déplace entre le point mort bas (PMB) et le point mort haut (PMH). Elle détermine la quantité d'air et de carburant que le moteur peut brûler. Plus la cylindrée est élevée, plus le moteur est puissant.

PMH

PMB

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

6

Le taux de compression indique la valeur de la compression de l'air. Le taux de compression d'un moteur est une comparaison entre le volume total (VT) de la chambre de combustion au moment où le piston est au point mort bas (PMB) et le volume comprimé (VC) lorsque le piston est au point mort haut (PMH). Le taux de compression est un nombre constant. Cependant, la compression est la force ou la pression dans ce cylindre. La compression peut changer. Toute fuite d'air de la chambre de combustion (ex. fuite par des guides de soupapes usés ou des segments de pistons) diminue la compression dans ce cylindre.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

7

LE TAUX DE COMPRESSION : Le combustible diesel s'enflamme sous l'effet de la chaleur produite par la compression. Si la compression d'un moteur diesel est insuffisante à cause de segments ou de guides de soupape usés, le carburant ne brûle pas complètement, ce qui entraîne une perte de puissance. Une mauvaise compression rend également les démarrages difficiles. Le rapport de compression type d'un moteur diesel est égal à 16:1. Par exemple, si le volume maximal du cylindre est égal à 160 pouces3 et le volume minimal à 10 pouces3, d'après la formule: 160/10 = 16 Le taux de compression est égal à 16:1 (16 à 1)

Le rendement énergétique exprime la consommation de carburant en fonction de la productivité. Il indique le rendement du moteur lors de la transformation de l'énergie calorifique du carburant en puissance mécanique utilisable. Le rendement énergétique s'exprime en général en gallons par heure de puissance. Pour les machines de terrassement, il s'exprime par le rapport entre la quantité de matière qu'une machine peut déplacer et le volume de carburant consommé (yards cubiques par gallon ou mètres cubes par litre de carburant).

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

8

LA COMBUSTION

: La chaleur de l'air et du carburant réunis produit la combustion qui crée l'effort indispensable à la rotation du moteur. L'air, qui contient de l'oxygène, est indispensable pour brûler le carburant. Le carburant produit la force. Lorsqu'ils sont vaporisés, les carburants diesel s'enflamment rapidement et brûlent efficacement.

La combustion a lieu lorsque le mélange air/carburant est suffisamment chaud pour s'enflammer. Il doit brûler rapidement d'une manière contrôlée pour produire une énergie calorifique maximale. Air + Carburant + Chaleur = Combustion Trois facteurs contrôlent la combustion: 1. le volume d'air comprimé 2. le type de carburant utilisé. 3. la quantité de carburant mélangée à l'air.

La chambre de combustion se compose de la chemise (1), du piston (2), de la soupape d'admission (3), de la soupape d'échappement (4), de la culasse (5)

LA COMPRESSION : Lorsque l'air est comprimé, il s'échauffe. Plus vous comprimez l'air, plus il s'échauffe. S'il est suffisamment comprimé, sa température s'élève audelà de la température de combustion du carburant.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

9

Le combustible diesel restera encore quelque temps notre premier carburant car il s'agit de la source d'énergie la plus économique et qui offre le meilleur rendement thermique. sujet. Les développements des combustibles de substitution réduisent non seulement les émissions de gaz, mais constituent également une solution alternative aux carburants fossiles. (1) Méthanol (2) Éthanol (3) "Flex Fuel" - méthanol-diesel ou essence-diesel (4) Hydrogène (5) Gaz naturel (6) Propane (7) Gaz de houille (8) Émissions d'eau/de carburant (9) Diesel ou biodiesel

Dans un moteur diesel, l'air est comprimé dans la chambre de combustion jusqu'à ce qu'il soit assez chaud pour enflammer le carburant. Le carburant est ensuite injecté dans la chambre chaude; la combustion se produit alors. Ce phénomène porte le nom d'allumage par compression.

Dans un moteur à essence, Le mélange air essence comprimé ne fournit pas assez de chaleur pour que la combustion ait lieu. Une bougie d'allumage enflamme le carburant, ce qui provoque la combustion. Ce phénomène porte le nom d'allumage commandé. Dans les deux types de moteurs, la combustion produit de l'énergie calorifique qui détend les gaz emprisonnés dans la chambre de combustion et pousse le piston vers le bas. Lorsque le piston descend, il entraîne d'autres pièces mécaniques qui effectuent le travail.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

10

Les pièces fonctionnent ensemble pour transformer le mouvement alternatif en rotation. Lorsque la combustion se produit, elle déplace le piston et la bielle verticalement dans les deux sens; ce mouvement porte le nom de mouvement alternatif. La bielle fait tourner le vilebrequin qui transforme le mouvement alternatif en mouvement circulaire appelé rotation. C'est ainsi que le moteur transforme la chaleur de la combustion en énergie utilisable.

Le cycle commence par un Temps d'admission. La soupape d'admission s'ouvre d'abord. Simultanément, le piston se déplace vers son point le plus bas (point mort bas - PMB) et aspire de l'air dans la chambre de combustion. Le vilebrequin tourne simultanément de 180º, soit un demi-tour. La soupape d'échappement reste fermée. Pendant le deuxième temps ou le Temps de compression, la soupape d'admission se ferme: la chambre de combustion est alors hermétique. Le piston monte à son point le plus haut dans la chemise. Ce point porte le nom de point mort haut (PMH). L'air emprisonné est comprimé et très chaud. La force de compression de l’air emprisonné est baptisée taux de compression. Le taux de compression de la plupart des moteurs diesel est compris entre 13:1 et 20:1. Le vilebrequin a tourné de 360 º, soit un tour complet. Taux de compression = PMB Volume/ Volume PMH

LE TEMPS MOTEUR : Le combustible diesel est injecté vers la fin du temps de compression. Cela crée la combustion et commence le temps moteur. Les soupapes d'admission et d'échappement restent fermées de façon que la chambre de combustion soit hermétique.La force de combustion pousse le piston vers le bas: la bielle fait alors tourner le vilebrequin de 180 º supplémentaires. Le vilebrequin a maintenant effectué un tour et demi depuis le début du cycle.

Le temps d'échappement est le dernier du cycle.

Pendant ce temps, la soupape d'échappement s'ouvre lorsque le piston monte et force l'évacuation des gaz du cylindre. Au point mort haut (PMH), la soupape d'échappement se ferme, la soupape d'admission s'ouvre et le cycle recommence. La bielle fait de nouveau tourner le vilebrequin de 180 º.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

11

À la fin du temps d'échappement, le processus est terminé. À cet instant, le vilebrequin a effectué deux rotations de 360 º. L'ensemble des temps d'admission, de compression, de détente et d'échappement porte le nom de cycle, d'où le nom de "Cycle à 4 temps". Les moteurs Cat utilisent le cycle 4 temps qui se répète indéfiniment lorsque le moteur fonctionne. L'ordre dans lequel chaque cylindre atteint le temps moteur porte le nom d'ordre d'allumage du moteur. Quatre temps du piston = 2 tours du vilebrequin

La chambre de combustion est également différente pour les moteurs diesel et à essence. Dans les moteurs diesel, il y a très peu d'espace entre la culasse et le piston au point mort haut, d'où le taux de compression élevé. Pour la plupart des moteurs diesel, la chambre de combustion est intégrée à la partie supérieure des pistons. En général, les moteurs diesel fonctionnent entre 800 et 2200 tr/min et offrent plus de couple et de puissance pour effectuer le travail. Les deux moteurs convertissent l'énergie calorifique en mouvement grâce au cycle 4 temps. 1: Induction 2: Compression 3: Allumage 4: Échappement

Les moteurs diesel ont en général un meilleur rendement énergétique que les moteurs à essence pour un travail donné. Des quantités relativement faibles de carburant sont nécessaires pour obtenir la puissance nominale d'un moteur diesel.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

12

Les quatre temps du moteur

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

13

Les taux de compression des moteurs diesel sont généralement plus élevés pour chauffer l'air jusqu'aux températures de combustion. Le taux de compression de la plupart des moteurs diesel (1) est en général compris entre 13:1 et 20:1. Le taux de compression des moteurs à essence (2) est généralement compris entre 8:1 et 11:1. La chambre de combustion est également différente pour les moteurs diesel et à essence. Dans les moteurs diesel, il y a très peu d'espace entre la culasse et le piston au point mort haut, d'où le taux de compression élevé.

LES MOTEURS A GAZ : Les moteurs à allumage commandé fonctionnent avec des carburants gazeux tels que le propane, le méthane et l'éthanol. Ces carburants et les conditions de pression des tuyaux de carburant nécessitent des modifications notables de conception des moteurs. Depuis la deuxième guerre mondiale, Caterpillar a commercialisé un petit nombre de moteurs à gaz. Aujourd'hui, Caterpillar produit des moteurs à gaz pour l'irrigation, les applications industrielles, les centrales de cogénération et les groupes électrogènes. Sur certains moteurs, le piston a également été redessiné avec une cuvette profonde pour faciliter la combustion. D'autres moteurs sont équipés d'un piston à tête plate. Des capteurs électroniques et des systèmes de synchronisation ont été ajoutés pour améliorer les performances de ces moteurs à faibles émissions. Les moteurs à gaz sont actuellement disponibles dans les familles 3300, 3400, 3500 et 3600. Ils s'utilisent pour comprimer et transporter le gaz dans les gisements de gaz naturel, entraîner des pompes d'irrigation et alimenter des centrales de cogénération.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

14

REFROIDISSEMENT DES CHEMISES Les chemises des cylindres sont refroidies par contact direct avec le liquide de refroidissement qui circule sur leur surface extérieure. Elles sont maintenues dans le bloc moteur par l'épaulement supérieur (ou par un support médian) et les joints toriques inférieurs. Du fait que le bloc moteur ne supporte pas les chemises sur toute leur longueur, celles-ci ont des parois épaisses pour résister aux efforts de combustion. L'alésage du cylindre sur les moteurs sans chemise est refroidi par le liquide qui circule dans les canalisations internes du bloc moteur. (1) Bloc (2) Chemise (3) Chemise de refroidissement (4) Joint Pour récupérer des moteurs sans chemise, des frettes sont utilisées lors de la rénovation du moteur. Pendant la révision, l'alésage du cylindre est usiné légèrement plus grand; une chemise sèche est montée à la presse dans l'alésage. Ces chemises sont baptisées « chemises sèches » du fait que le refroidissement est indirect; le liquide de refroidissement n'est pas en contact direct avec la frette. (1) Bloc (2) Chemise (3) Passages du liquide de refroidissement Les chemises et les alésages Cat ont également une rectification croisée régulière à la pierre qui garantit une répartition correcte de l'huile sur toute la surface intérieure de la chemise pour réaliser un contact parfait des segments et une lubrification optimale qui favorise une grande résistance à l'usure des chemises et des pistons.

LE PISTON : La fonction principale du piston est de transférer l'énergie de combustion au vilebrequin sous forme d'énergie mécanique. Il a également un effet de pompe pendant les temps d'admission et d'échappement: il aspire l'air dans la chambre de combustion et évacue les gaz d'échappement.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

15

Le piston se compose de nombreuses parties. (1) La tête est la partie supérieure du piston où a lieu la combustion. (2) La pastille pare-feu (sur les anciens moteurs) évacue la chaleur de la partie supérieure de la tête et protège la tête en aluminium de la chaleur de la combustion. (3) La jupe comporte l'alésage de l'axe du piston et supporte également les efforts latéraux. (4) Les gorges des segments accueillent le segment d'étanchéité et les segments racleurs. (5) Le jonc d'arrêt maintient l'axe du piston dans son alésage. (6) L'alésage de l'axe du piston (c.à.d. l'alésage de l'axe de pied de bielle) contient un axe qui relie le piston et la bielle. (7) Les espacements correspondent à la partie située entre les segments.

L'intérieur du piston comporte une sous-couronne (1). Certains pistons comportent dans la tête une chemise de refroidissement (2) invisible.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

16

Il existe diverses méthodes de fabrication des pistons Cat. -Tête en aluminium moulé avec jupe en aluminium forgé soudée par bombardement électronique -Composite - Tête en acier et jupe en aluminium forgé vissées ensemble -Articulé - Tête en acier forgé avec alésages et bagues d'axe de piston, et jupe rapportée en aluminium moulé. Les deux pièces sont maintenues ensemble par un axe de pied de bielle. Ce piston en deux pièces est indispensable dans les moteurs à haut rendement soumis à des pressions élevées dans le cylindre. -Les segments de piston sont logés dans un "insert"(anneau) en fonte. Les pistons monobloc en aluminium s'utilisent dans de nombreuses applications. Les moteurs soumis à une pression élevée dans les cylindres nécessitent des pistons en deux parties. La partie supérieure du piston porte le nom de tête de piston. Les pistons à chambre de précombustion (PC) comportent une pastille pare-feu en acier inoxydable dans la tête. Les pistons des moteurs à injection directe comportent une cavité. Sur le côté du piston se trouvent les gorges des segments et les cordons, qui sont les parties entre les segments. La partie inférieure du piston, appelée jupe, contient l'alésage de l'axe du piston. Ce nouveau piston en 2 pièces pour les Moteurs 3500B présente de nombreux avantages. La chemise de refroidissement abaisse la température du piston. Cette modification, qui réduit la hauteur totale du piston, permet d'augmenter la course et donc la cylindrée jusqu'à 13%. Ce nouveau piston est également équipé d'un second segment rectangulaire qui diminue la consommation d'huile. Il peut s'utiliser dans le Moteur de forte cylindrée 3500B. Le Moteur 3500B-HD s'utilise dans les tombereaux destinés à l'exploitation minière, la production d'électricité, les locomotives et les applications marines. Ce moteur, en configuration 24 cylindres, propulse le Tombereau de chantier 797.

Les segments remplissent deux fonctions. Ils assurent d'abord l'étanchéité entre le piston et l'alésage du cylindre. En créant une étanchéité aux gaz, les segments des pistons garantissent que le taux de compression est optimal et que la puissance produite par la combustion est transférée au vilebrequin.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

17

Caterpillar améliore encore la qualité et la longévité des composants des moteurs grâce à l'introduction de la nouvelle Bielle fendue C9. La surface de joint irrégulière facilite le placement de la tête et du chapeau de la bielle et élimine ainsi un pion de centrage. La bielle supporte des charges plus élevées grâce au contact parfait des surfaces. Ce nouveau procédé élimine le phénomène de fretting sur le plan de joint. Un des avantages reconnus des bielles fendues est qu'elles offrent une qualité de traitement supérieure du fait des opérations d'usinage moins nombreuses et procédures de contrôle.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

18

L'ensemble du volant d'inertie se compose: 1. du volant d'inertie 2. de la couronne dentée 3. du carter du volant d'inertie

Le volant d'inertie est vissé à l'arrière du vilebrequin dans un carter. Le vilebrequin entraîne le volant en rotation au temps moteur. L'inertie du volant conserve la rotation constante du vilebrequin lors des temps d'admission, de compression et d'échappement. Le volant d'inertie remplit QUATRE fonctions: 1. Stockage de l'énergie entre chaque temps moteur. 2. Il régularise la vitesse du vilebrequin. 3. Transmission de la puissance à une machine, à un convertisseur de couple ou à une autre charge. 4°) Lancer le démarrage du moteur en faisant transformer l’énergie mécanique en calorifique

L’AMORTISSEUR DE VIBRATION OU DAMPER : La force de la combustion dans les cylindres provoque une torsion dans le vilebrequin. Cela porte le nom de vibration de torsion. En cas de vibrations excessives, le vilebrequin se détériore. L'amortisseur de vibrations limite les vibrations de torsion à un niveau acceptable pour éviter d'endommager le vilebrequin. Un amortisseur est un volant d'inertie miniature appliqué par adhérence ou vissé à l'avant du vilebrequin. Des détériorations ou un défaut de l'amortisseur de vibrations amplifient celles-ci et endommagent le vilebrequin. Un amortisseur de vibrations du vilebrequin endommagé provoque un bruit excessif du train d'engrenages à différents régimes. Les amortisseurs de vibrations existent en deux modèles de base: amortisseur en caoutchouc (2) et amortisseur visqueux (1).

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

19

L'amortisseur de vibrations en caoutchouc est monté à l'avant du vilebrequin. Le moyeu et la couronne sont isolés par une bague en caoutchouc. L'amortisseur de vibrations en caoutchouc comporte un repère d'alignement sur le moyeu et la couronne. Ces repères indiquent l'état de l'amortisseur de vibrations en caoutchouc. Remplacez l'amortisseur de vibrations en caoutchouc: -s'il est tordu ou endommagé -si le caoutchouc est détérioré, fissuré ou s'il a bougé par rapport à sa position initiale -si les trous des vis sont trop grands et si les vis sont desserrées -si le vilebrequin a un défaut dû aux efforts de torsion Si les repères ne sont pas alignés, la pièce en caoutchouc de l'amortisseur de vibrations en caoutchouc s'échappe du moyeu et/ou de la couronne. Si les repères ne sont pas alignés, remplacez l'amortisseur de vibrations en caoutchouc.

L'amortisseur de vibrations visqueux est également monté à l'avant du vilebrequin. Il s'agit simplement d'une masse dans un boîtier métallique ou un carter. L'espace entre cette masse et le carter est rempli d'un liquide visqueux (très épais ou très dense). Pendant le déplacement de cette masse dans le liquide, celui-ci amortit et absorbe les chocs ainsi que les vibrations de torsion du vilebrequin. Remplacez l'amortisseur visqueux: -s'il montre des signes de fuites -s'il est tordu ou endommagé -si les trous des vis sont trop grands et si les vis sont desserrées -si le vilebrequin a un défaut dû aux efforts de torsion

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

20

Certains modèles de moteurs comportent des arbres d'équilibrage entraînés à partir du vilebrequin. Dans cet exemple, il y a un arbre d'équilibrage de chaque côte du moteur. Cet arbre élimine les vibrations excessives du vilebrequin.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

21

LES ARBRES A CAMES : Les divers modèles de moteurs ont une distribution différente. 1. Moteur à tige de culbuteur 2. Moteur à arbre à cames en tête 3. Moteur à cames en tête (culbuté)

Les moteurs à arbre à cames, poussoirs, tiges de culbuteur et culbuteurs portent le nom de moteurs "culbutés".

Les moteurs à arbre à cames en tête comportent un arbre à cames (1) dans la culasse. Les poussoirs de soupapes (2) sont en contact avec l'extrémité de la tige de soupape. Lorsque le lobe de came tourne, le poussoir suit le mouvement et ouvre la soupape. Au cours de la rotation de la came, le ressort de soupape (3) force la fermeture de la soupape. Les moteurs à arbre à cames en tête ne nécessitent pas de tiges de culbuteurs.

Dans un moteur à cames en tête, l'arbre à cames est logé dans la culasse. Les culbuteurs appuient sur les lobes. Au cours de la rotation de l'arbre à cames, les culbuteurs ouvrent les soupapes.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

22

L’arbre à came (ou AAC) est une partie mécanique très importante du moteur d’une voiture. Il permet de réguler l’ouverture et la fermeture des soupapes d’admissions et d’échappements. L’arbre à cames est un dispositif datant du Moyen-âge. A l’époque, il était utilisé dans les moulins à eau spécialisés dans le battage du fer ou le tannage du cuir. QU’EST-CE QU’UN ARBRE À CAMES ? Un arbre à cames, aussi appelé « arbre de distribution » est un dispositif mécanique qui permet de synchroniser plusieurs déplacements. Il s’agit d’un arbre muni de cames qui transforment le mouvement de rotation continu de l’arbre en un mouvement de translation ou de rotation alternée. Il est relié à la courroie de distribution. L’AAC est principalement utilisé dans les moteurs thermiques à combustion interne quatre temps pour la commande synchronisée des soupapes. On en distingue trois principaux types : L’arbre à cames latérales: il est placé au niveau du vilebrequin L’arbre à cames en tête: il est placé sur la culasse Le double arbre à cames en tête: deux arbres à cames qui permettent de mieux assimiler les hauts régimes et permet de faciliter le développement des moteurs. En somme, le double arbre à cames est utile pour les voitures de compétition. FONCTIONNEMENT DE L’ARBRE À CAMES L’arbre contrôle l’ouverture des soupapes d’admissions et d’échappements. Les queues de soupapes sont placées sur des ressorts qui les maintiennent fermées jusqu’à ce que la came « attaque ». A ce moment, la soupape est mécaniquement poussée sur son axe perpendiculaire à l’axe de rotation de l’arbre. Les ouvertures de soupapes se font mécaniquement au rythme du régime moteur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

23

LE TRAINS D’ENGRAINAGE : Distribution Le train d'engrenages se compose d'un ensemble de pignons qui transfèrent le mouvement du vilebrequin à d'autres composants principaux du moteur. Les trains d'engrenage peuvent se trouver à l'avant ou à l'arrière du moteur. Le train d'engrenages représenté ici se trouve à l'avant du moteur entre la cloison-support et le carter de distribution. Le train d'engrenages synchronise toutes les pièces du moteur de façon qu'elles fonctionnent ensemble à chaque temps du cycle de combustion.

Typiquement, le train d'engrenages comprend les pignons suivants: 1. Pignon de vilebrequin 2. Pignon de renvoi 3. Pignon d'arbre à cames 4. Pignon de pompe d'injection de carburant 5. Pignon de pompe à huile 6. Pignon de pompe à eau 7. Pignon du compresseur d'air Les repères de calage s'utilisent pour aligner les pignons et assurer la synchronisation correcte du moteur. Le pignon d'arbre à cames engrène sur le pignon de renvoi. Il tourne 2 fois moins vite que le vilebrequin pour garantir que les soupapes d'admission et d'échappement s'ouvrent aux temps correspondants.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

24

En mécanique, la distribution regroupe les mécanismes qui assurent l'admission et l'échappement des gaz dans les cylindres d'un moteur à explosion. L'arbre à cames, les soupapes ou encore la courroie de distribution sont une liste non exhaustive des éléments composant la distribution.

Lors de son fonctionnement, un moteur à combustion interne effectue différentes phases réalisées dans un ordre précis appelées « temps ». Afin que celles-ci se déroulent d'une manière ordonnée, il est nécessaire de synchroniser les différentes phases. Un moteur à deux temps utilise peu de pièces mécaniques dans la mesure où il s'agit de découvrir lors de la course du piston différentes lumières d'entrées et de sortie du mélange carburé à l'admission et des gaz brulés à l'échappement et parfois d'actionner, par dépression, des clapets sur le circuit d'admission. Le moteur à quatre temps est un système plus complexe car utilisant de nombreuses pièces en mouvement simultané et synchronisé, se rapprochant d'un mouvement d'horlogerie1. Dans ce cas, le mouvement circulaire décrit par le vilebrequin est transmis au mécanisme d'ouverture des soupapes (le(s) arbre(s) à cames) soit par courroie, soit par chaîne de transmission, ou bien encore par une cascade de pignons.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

25

SYNTHESE Ensemble bloc-cylindres Le bloc-cylindres a une conception à jupe fabriquée en fonte. Des passages percés permettent à huile d'alimenter les paliers de vilebrequin et les pistons en huile. Les passages de refroidissement sont moulés dans le bloc. Ce moteur utilise des chemises humides qui sont réparables. La configuration offre une meilleure rigidité. La chemise est en graphite compacté durci par induction. Une plaque intercalaire en acier améliore la longévité et la possibilité de réutilisation. Ensemble de culasse La culasse est en fonte et faite d'une seule pièce. L'arbre à cames est contenu dans la culasse. Ceci améliore la rigidité du train de soupapes. Les roulements en aluminium renforcé d'acier sont enfoncés dans chaque tourillon. Les paliers sont lubrifiés sous pression. Les goujons de pontet ont été éliminés car les organes de distribution utilise des pontets de soupapes flottantes. Des manchons thermiques en acier inoxydable, situés dans chaque orifice d'échappement, améliorent l'efficacité thermique. Les manchons réduisent la quantité de rejet de chaleur dans le circuit de refroidissement. Puis ils transfèrent la chaleur au turbocompresseur. L'injecteur-pompe électronique est monté dans un manchon en acier inoxydable. Ce manchon a été enfoncé dans l'alésage de l'injecteur de la culasse. Pistons, segments et embiellages Le piston est de type monobloc en acier forgé. Une chambre de refroidissement d'huile est composée par la lèvre qui est moulée en haut du piston et la cavité qui est située derrière les gorges du segment. Le débit d'huile retourne ensuite au carter d'huile via l'espace compris entre la couronne et la jupe. Les pistons comprennent trois segments, situés dans des gorges sur la couronne d'acier. Le joint des segments, les gaz de combustion et les segments permettent le contrôle de l'huile. Le segment supérieur présente une face incurvée. Ce segment est un segment TRAPÉZOÏDAL avec un revêtement nitruré. Le deuxième segment présente une face carrée avec un revêtement nitruré. Le troisième segment est le segment racleur. Le segment est à double rails et meulé avec un profilé. Ce segment est recouvert de nitrure. Il est équipé d'un écarteur à ressort hélicoïdal. Quatre trous sont percés entre la gorge du segment racleur du piston et l'intérieur du piston. Ces trous évacuent l'excès d'huile du segment racleur. Le chapeau de l'embiellage est fixé à la dent par quatre boulons filetés. Les deux côtés de la petite extrémité de l'embiellage sont usinés suivant un angle de 12 degrés pour entrer dans la cavité du piston. Vilebrequin Le vilebrequin convertit la force de combustion du cylindre en couple de rotation. Le couple de rotation entraîne l'équipement. Sur ce moteur, un amortisseur de vibrations est utilisé à l'avant du vilebrequin pour réduire les vibrations torsionnelles. Les vibrations torsionnelles risquent d'endommager le moteur. Le vilebrequin entraîne un groupe d'engrenages (train d'engrenages avant) à l'avant du moteur. Le train d'engrenages avant alimente les composants suivants: arbre à cames, pompe à eau, pompe à huile et pompe d'alimentation. Le carter comporte sept paliers de vilebrequin qui soutiennent le vilebrequin. Le carter est également doté de deux boulons fixant chaque chapeau de palier au bloc. Les orifices d'huile de l'enveloppe du palier supérieur se situent au niveau de tous les tourillons principaux. Les gorges de l'enveloppe du palier supérieur sont également situées au niveau de tous les tourillons principaux. Les orifices et les gorges alimentent en huile les coussinets de bielle. Pour assurer l'étanchéité du carter, des joints de vilebrequin sont montés dans l'enveloppe de pignon de distribution avant et le carter de volant. Arbre à cames L'arbre à cames possède trois lobes par cylindre. Les lobes permettent à l'arbre à cames d'actionner les injecteurs-pompes électroniques, les soupapes d'échappement et les soupapes d'admission. L'arbre à cames est monté sur la culasse à l'aide de sept tourillons, dotés de roulements en aluminium. Un roulement est enfoncé dans chaque tourillon. Le pignon d'arbre à cames est équipé d'amortisseurs à rouleaux intégrés destinés à neutraliser les vibrations torsionnelles générées par la haute pression de fonctionnement des injecteurs-pompes électroniques. Sa conception vise à réduire le niveau sonore du train d'engrenages. Cette conception augmente également la durée de vie du train d'engrenages. L'arbre à cames est entraîné par un pignon de renvoi réglable actionné par un pignon de renvoi fixe, lui-même actionné par une cascade de pignons de renvoi dans le train d'engrenages avant. Le collecteur d'huile de la culasse lubrifie tous les tourillons de palier. Une plaque de butée placée à l'avant détermine la position de l'arbre à cames. Le calage de l'arbre à cames est assuré par l'alignement des repères du pignon de vilebrequin et pignon de renvoi.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

26

Les différents circuits fonctionnels

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

27

LE CIRCUIT D’ADMISSION ET D’ECHAPPEMENT : Les circuits d'air sont également essentiels pour obtenir des performances maximales du moteur. Un moteur diesel type consomme l'équivalent de 264 950 à 302 800 litres d'air par heure. Le circuit d'air doit être propre et fournir l'air au moteur sans obstruction du débit pour que le moteur fournisse ses performances optimales.

Le circuit d'alimentation en air fournit l'air nécessaire à la combustion. Le système d'échappement, qui évacue les gaz brûlés et la chaleur, entraîne également le turbocompresseur. Les pièces des circuits d'admission et d'échappement sont les suivantes: décanteur d’air, filtre à air, indicateur de colmatage de filtre à air, turbocompresseur (entraîné par l'échappement), collecteurs d'admission d'air et d'échappement et silencieux. L’écoulement de l'air à travers le préfiltre, les filtres à air, le turbo et le refroidisseur d'admission (le cas échéant) jusqu'à la chambre de combustion, puis dans l'échappement.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

28

Le Pré filtre à air

élimine les saletés et

les débris importants. La plupart des circuits d'alimentation en air sont équipés de deux filtres à air : un filtre primaire et un filtre secondaire. Ils collectent les agents contaminants et empêchent les saletés de pénétrer dans le moteur.

L'indicateur de colmatage des filtres à air surveille les éventuels colmatages dans les filtres à air. Il s'agit de la méthode la plus sûre pour déterminer à quel moment remplacer les filtres à air. Le changement trop fréquent des filtres est nuisible car des saletés pénètrent dans le moteur lors du remplacement. L'indicateur est un outil d'entretien important et utile. (1) Neuf. L'élément de filtre à air est propre. (2) En milieu de durée de vie. L'élément du filtre à air se remplit lentement de poussière. (3) Circulation restreinte. Pas suffisamment d'air dans le moteur. L'élément du filtre à air doit être changé.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

29

Lorsqu'un moteur est équipé d'un turbocompresseur, les gaz d'échappement (1) traversent le collecteur d'échappement jusqu'au turbocompresseur pour entraîner la turbine. La turbine (2) est reliée par un arbre à la soufflante. La soufflante (4) expulse l'air dans le circuit. Après avoir entraîné la turbine, les gaz d'échappement traversent le silencieux et le pot d'échappement.

Les collecteurs d'admission d'air et d'échappement (1) sont directement raccordés aux culasses. Le collecteur d'admission distribue dans chaque cylindre l'air propre provenant du filtre à air ou du turbocompresseur. Le collecteur d'échappement collecte les gaz de chaque cylindre et les envoie au turbocompresseur et/ou au silencieux.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

30

Le refroidisseur d'admission (1) refroidit l'air à la sortie du turbocompresseur avant son entrée dans le moteur. Il a pour effet d'augmenter la densité de l'air de façon à en admettre plus dans chaque cylindre. Le silencieux (2) diminue le niveau sonore et procure une contre-pression suffisante de façon que le moteur "respire" comme prévu. 1. L'air pénètre d'abord dans le circuit via le décanteur Les particules grossières sont éliminées ici. 2. L'air traverse ensuite les filtres primaire et secondaire pour affiner le nettoyage. Sur les moteurs turbocompressés, la rotation de la soufflante du turbocompresseur aspire l'air. 3. La soufflante comprime l'air (et donc le réchauffe), puis l'envoie au refroidisseur d'admission. Celui-ci abaisse la température de l'air et augmente donc sa densité de façon à admettre une masse d'air plus importante dans les cylindres.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

31

4. L'air comprimé dense quitte le refroidisseur d'admission par le collecteur d'admission et parvient à la (aux) culasse(s). 5. L'air passe par les soupapes d'admission pour atteindre la chambre de combustion de chaque cylindre. Les soupapes d'admission se ferment et le piston se déplace dans le cylindre vers le haut: l'air est encore plus comprimé. Lorsque le piston est proche du point mort haut, le carburant est injecté dans la chambre de combustion. Le carburant se mélange à l'air comprimé chaud et s'enflamme. La force de combustion pousse le piston vers le bas, ce qui constitue le temps moteur. 6. Lorsque le piston remonte, il commence le temps d'échappement. Les soupapes d'échappement s'ouvrent et laissent passer les gaz brûlés dans le collecteur d'échappement. Deux problèmes des circuits d'admission et d'échappement nuisent aux performances et à la durée de vie du moteur: l'insuffisance d'air et son manque de propreté. Lorsque les filtres à air sont colmatés ou en cas d'obstruction du circuit d'admission, le moteur est sous-alimenté et ne brûle pas efficacement ou complètement le carburant. Le plus souvent, ce problème est diagnostiqué lorsqu'un utilisateur se plaint de fumées noires excessives ou d'une perte de puissance. Les filtres à air colmatés sont la principale cause de restriction du débit d'air à l'admission. Les indicateurs de colmatage des filtres à air constituent le moyen le plus précis de savoir à quel moment changer les filtres.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

32

Si les paliers ou les joints du turbocompresseur sont usés au point de réduire sa vitesse ou si les pales viennent en contact avec le carter, il n'y aura pas assez d'air admis dans les cylindres pour réaliser la combustion complète. Toute obstruction dans le refroidisseur d'admission diminue la quantité d'air admise dans les cylindres. Une obstruction de l'échappement ralentit le turbocompresseur du fait qu'il est entraîné par les gaz d'échappement. Cela réduit la quantité d'air admis dans les cylindres et entraîne une perte de puissance. Des obstructions à l'échappement sont souvent dues à des systèmes d'échappement personnalisés qui ne correspondent pas au moteur, ou à des silencieux et à des pots d'échappement détériorés qui limitent le débit de l'air.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

33

Des saletés dans le moteur provoquent de l'usure. Une quantité de saletés aussi faible qu'une cuillère à café peut entraîner de graves détériorations et mettre le moteur en panne. Les problèmes courants qui laissent pénétrer des saletés dans un moteur sont: une coupure ou un trou d'épingle dans une durite, un raccord de durite ou de tuyau desserré ou un filtre à air arraché. Les saletés qui pénètrent dans le moteur s'accumulent sur les parois grasses des chemises. Lorsque le piston monte et descend, elles usent légèrement les gorges des segments, les segments et la chemise. L'analyse S-O-S est le meilleur indicateur d'une pénétration de saletés dans le moteur. Avant que l'usure des segments et des chemises ne provoque des fuites de compression et une augmentation de la consommation d'huile, une analyse S-O-S prévient d'une augmentation des niveaux de silice.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

34

Un turbocompresseur (dit « turbo », en langage courant) est l'un des trois principaux systèmes connus de suralimentation généralement employés sur les moteurs à combustion et explosion (essence ou Diesel), destinés à augmenter la puissance volumique — les deux autres étant le compresseur mécanique et l'injection gazeuse. Le principe est d'augmenter la pression des gaz admis, permettant un meilleur remplissage des cylindres en mélange air/carburant, permettant ainsi soit d'augmenter la puissance volumique du moteur afin soit d'augmenter la puissance d'un moteur existant soit de réduire la consommation avec un moteur de plus faible cylindréea. Ce type de compresseur est entraîné par une turbine (d'où son nom) animée par la vitesse des gaz sortant du bloc-moteur, qui cèdent une partie de leur énergie cinétique pour faire tourner la turbine, sans consommer de puissance sur l'arbre moteur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

35

11 10 9 8 14

4

5

3 15

6 7

1

12

2 C

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

T

36

11 10 9 8 14

4

3

5 6 7

1

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

2

12

37

11 10 9 8 14

4

3

5 6 7

1

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

2

12

38

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

39

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

40

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

41

Exemple type du Circuit d'admission d'air et d'échappement des gaz

Schéma du circuit d'admission d'air et d'échappement (exemple type) (1) Entrée du moteur (2) Faisceau du refroidisseur d'admission (3) Conduite d'air d'admission (4) Sortie d'échappement du turbocompresseur (5) Côté turbine du turbocompresseur (6) Côté compresseur du turbocompresseur (7) Filtre à air Les composants de moteur du circuit d'admission d'air et d'échappement contrôlent la qualité et la quantité d'air disponible pour la combustion. Les composants de l'admission d'air et du circuit d'échappement sont les suivants: •Filtre à air •Turbocompresseur •Refroidisseur d'admission •Culasse •Soupapes et pièces de la culbuterie •Piston et cylindre •Collecteur d'échappement La soufflante du turbocompresseur injecte l'air dans le filtre à air et la conduite d'admission d'air. L'air est comprimé, ce qui fait augmenter sa température. L'air circule dans le noyau du refroidisseur d'admission (2) et la température de l'air comprimé diminue. Ceci permet d'augmenter la puissance générée. Le noyau du refroidisseur d'admission (2) est un noyau de refroidissement distinct, monté devant le radiateur du moteur. Le ventilateur du moteur provoque la circulation de l'air ambiant dans les deux noyaux. Cette circulation d'air ambiant permet de refroidir l'air d'admission du turbocompresseur et le liquide de refroidissement du moteur. L'air est évacué du refroidisseur d'admission et dirigé vers le collecteur d'admission (1). L'air sortant de l'orifice d'admission dans les cylindres est commandé par les soupapes d'admission

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

42

Circuit d'admission d'air et d'échappement (exemple type) (2) Faisceau du refroidisseur d'admission (4) Sortie d'échappement (5) Côté turbine du turbocompresseur (6) Côté compresseur du turbocompresseur (8) Collecteur d'échappement (9) Soupape d'échappement (10) Soupape d'admission (11) Admission d'air

Chaque cylindre dans la culasse comporte deux soupapes d'admission (10) et deux soupapes d'échappement (9). Les soupapes d'admission s'ouvrent au moment de la course d'admission. Lorsque les soupapes d'admission s'ouvrent, l'air comprimé provenant de l'orifice d'admission du collecteur d'admission est injecté dans le cylindre. Les soupapes d'admission se ferment lorsque le piston entame la couse de compression. L'air contenu dans le cylindre est comprimé et le carburant est injecté dans le cylindre lorsque le piston approche du sommet de la course de compression. La combustion commence lorsque le carburant et l'air se mélangent. La force de la combustion pousse le piston sur la course de combustion. Les soupapes d'échappement s'ouvrent et les gaz d'échappement sont refoulés par l'orifice d'échappement dans le collecteur d'échappement (8). Une fois la course d'échappement du piston terminée, les soupapes d'échappement se ferment et le cycle recommence. Les gaz d'échappement provenant du collecteur d'échappement sont envoyés dans le côté turbine du turbocompresseur (5). La température élevée des gaz d'échappement fait tourner la turbine du turbocompresseur. La turbine est reliée à l'arbre qui entraîne la soufflante. Les gaz d'échappement provenant du turbocompresseur passent par la sortie d'échappement (4), un silencieux et une cheminée d'échappement

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

43

Turbocompresseur

Turbocompresseur (exemple type) (4) Admission d'air (5) Carter de compresseur (6) Soufflante (7) Roulement (8) Orifice d'admission d'huile (9) Roulement (10) Volute de soufflante/de turbine (11) Turbine (12) Sortie d'échappement (13) Orifice de sortie d'huile (14) Admission d'échappement

Le turbocompresseur (3) est monté sur le collecteur d'échappement (2) du moteur. Tous les gaz d'échappement passent du collecteur d'échappement au turbocompresseur. Les gaz d'échappement entrent dans le turbocompresseur et la turbine tourne. La turbine du turbocompresseur étant reliée par un arbre à la soufflante du turbocompresseur, ces deux éléments tournent à très grande vitesse. La rotation de la soufflante injecte de l'air frais dans l'admission d'air de la volute de soufflante. L'action des aubes de soufflante comprime l'air d'admission. Cette compression permet la pénétration d'une plus grande quantité d'air dans le moteur. Lorsque la quantité d'air dans le moteur est plus importante, celui-ci peut brûler davantage de carburant. Il en résulte une augmentation de la puissance.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

44

Turbocompresseur avec limiteur de pression de suralimentation (exemple type) (15) Cartouche (16) Levier de commande

Le moteur peut fonctionner dans des conditions de faible suralimentation. La faible suralimentation est une condition qui se produit lorsque le turbocompresseur produit moins de surpression optimale. Un ressort se trouve à l'intérieur de la cartouche (15). En faible suralimentation, le ressort exerce une force sur la membrane de la cartouche (15). Ceci déplace le levier de commande (16). Le levier de commande ferme le limiteur de pression de suralimentation, ce qui permet au turbocompresseur de fonctionner à plein rendement. Dans des conditions de suralimentation élevée, le limiteur de pression de suralimentation s'ouvre. L'ouverture du limiteur de pression de suralimentation permet aux gaz d'échappement de contourner le côté turbine du turbocompresseur. Lorsque la pression de suralimentation augmente contre la membrane située dans la cartouche (15), le limiteur de pression de suralimentation s'ouvre. Le régime du turbocompresseur est limité par la dérivation d'une partie des gaz d'échappement autour de la turbine du turbocompresseur. Nota: L'étalonnage du limiteur de pression de suralimentation est prédéterminé en usine. Aucun réglage du limiteur de pression de suralimentation ne peut être effectué. Les roulements (7) et (9) du turbocompresseur sont lubrifiés par l'huile moteur sous pression. L'huile de lubrification des paliers passe par l'orifice d'admission d'huile (8) et dans l'orifice d'admission de la section centrale de la cartouche du turbocompresseur. L'huile sort du turbocompresseur par l'orifice de sortie d'huile (13). L'huile s'écoule ensuite dans la canalisation de vidange d'huile du turbocompresseur pour rejoindre le carter d'huile.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

45

Une wastegate1 est une soupape qui limite la pression des gaz d'échappement sur la roue de turbine d'un turbocompresseur dans un moteur suralimenté. La wastegate ouvre une dérivation (ou bypass) des gaz d'échappement afin qu'ils ne passent plus par le turbocompresseur, ce qui permet de limiter la vitesse de rotation de la turbine, donc aussi la vitesse de rotation de la roue du compresseur (cette dernière étant la pièce d'un turbo qui permet de mettre sous pression l'air à l'admission d'un moteur thermique). La fonction première de la wastegate est de protéger le turbocompresseur ainsi que le moteur qui en est équipé d'une pression de suralimentation trop élevée. L'un des avantages à installer une wastegate sur un turbo aftermarket (pièce non-d'origine) est qu'elle permet d'utiliser un carter de turbine ayant un A/R plus petit, ce qui correspond à pouvoir utiliser un turbo ayant un lag (temps de réponse) plus court, donc qui met moins de temps à se lancer et à créer de la pression. On peut traduire « wastegate » (littéralement « vanne de rejet ») par « soupape de décharge » en français, mais le terme anglophone reste plus utilisé dans le langage courant.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

46

Soupapes et culbuterie

Composants du circuit de soupapes (exemple type) (1) Pontet de soupapes (2) Culbuteur (3) Arbre à cames (4) Rotocoil (5) Ressort de soupape (6) Guide de soupape (7) Vanne

Les soupapes et la culbuterie commandent le débit d'air d'admission dans les cylindres pendant le fonctionnement du moteur. Elles commandent le débit des gaz d'échappement hors des cylindres pendant le fonctionnement du moteur. Les soupapes d'admission et les soupapes d'échappement sont ouvertes par la culbuterie. Les soupapes d'admission et les soupapes d'échappement sont également fermées par la culbuterie. Ceci se produit lorsque la rotation du vilebrequin provoque la rotation de l'arbre à cames (3). Le pignon d'arbre à cames (9) est entraîné par une série de deux pignons de renvoi (10) et (11). Le pignon de renvoi (11) est entraîné par le pignon à denture étagée (13). Le pignon à denture étagée (13) est entraîné par le pignon de vilebrequin (14). Les repères de calage (12) et (8) sont alignés de façon à coordonner le mouvement du piston et celui de la soupape. L'arbre à cames possède trois lobes par cylindre. Un lobe actionne les soupapes d'admission. Un deuxième lobe actionne les soupapes d'échappement. Le troisième lobe commande le mécanisme de l'injecteur-pompe. Les lobes de l'arbre à cames tournent et les culbuteurs se déplacent. Le mouvement des culbuteurs fait bouger les pontets des soupapes d'admission et d'échappement. Ces pontets permettent à chaque culbuteur d'actionner deux soupapes en même temps. Chaque cylindre comporte deux soupapes d'admission et deux soupapes d'échappement. Chaque soupape comporte un ressort de soupape (5). Le ressort ferme la soupape. Les mécanismes de rotation des soupapes (4) font tourner les soupapes lorsque le moteur fonctionne. La rotation des soupapes allonge leur durée de service. Elle minimise également les dépôts de carbone sur les soupapes. Le pignon de renvoi réglable (10) a été conçu pour fournir le jeu de pignon nécessaire entre le pignon de renvoi fixe (11) et le pignon d'arbre à cames (9). En cas de dépose de la culasse, les tolérances des composants sont modifiées. Les composants modifiés sont la culasse et le joint de culasse. Le pignon de renvoi réglable doit être repositionné. Pour plus d'informations sur le réglage de jeu approprié, se référer à Essais et réglages, "Pignonnerie (avant) - Calage". Le pignon d'arbre à cames comporte des balanciers intégrés qui jouent le rôle d'amortisseurs de vibrations pour la pignonnerie avant. Ces balanciers ont été conçus pour neutraliser les forces de torsion générées par les impulsions de l'injecteur. Ceci élimine les vibrations et le bruit. Le moteur tourne également plus régulièrement à tous les régimes de fonctionnement.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

47

LE CIRCUIT DE CARBURANT : Les pompes d'injection de carburant et les injecteurs alimentent la quantité correcte de carburant dans chaque cylindre à l'instant voulu pour réaliser une combustion efficace. Tout d'abord, le circuit de carburant dose la quantité de carburant injecté dans la chambre de combustion pour obtenir la puissance voulue en sortie du moteur. Ensuite, le circuit de carburant régule le régime du moteur et synchronise le moteur. Enfin, du fait que les pressions d'injection élevées entraînent la combustion complète, le circuit de carburant participe à la réduction des émissions de fumées.

Les composants du circuit de carburant comprennent: le réservoir de carburant, la pompe d'alimentation, le carter des pompes d'injection, les pompes d'injection, les injecteurspompes, les filtres, le séparateur d'eau, le manomètre de la pression de carburant et les canalisations de carburant.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

48

LE CIRCUIT DE CARBURANT : Les pompes d'injection de carburant et les injecteurs alimentent la quantité correcte de carburant dans chaque cylindre à l'instant voulu pour réaliser une combustion efficace. Tout d'abord, le circuit de carburant dose la quantité de carburant injecté dans la chambre de combustion pour obtenir la puissance voulue en sortie du moteur. Ensuite, le circuit de carburant régule le régime du moteur et synchronise le moteur. Enfin, du fait que les pressions d'injection élevées entraînent la combustion complète, le circuit de carburant participe à la réduction des émissions de fumées.

Les composants du circuit de carburant comprennent: le réservoir de carburant, la pompe d'alimentation, le carter des pompes d'injection, les pompes d'injection, les injecteurspompes, les filtres, le séparateur d'eau, le manomètre de la pression de carburant et les canalisations de carburant.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

49

LE CIRCUIT DE CARBURANT : Les pompes d'injection de carburant et les injecteurs alimentent la quantité correcte de carburant dans chaque cylindre à l'instant voulu pour réaliser une combustion efficace. Tout d'abord, le circuit de carburant dose la quantité de carburant injecté dans la chambre de combustion pour obtenir la puissance voulue en sortie du moteur. Ensuite, le circuit de carburant régule le régime du moteur et synchronise le moteur. Enfin, du fait que les pressions d'injection élevées entraînent la combustion complète, le circuit de carburant participe à la réduction des émissions de fumées.

Les composants du circuit de carburant comprennent: le réservoir de carburant, la pompe d'alimentation, le carter des pompes d'injection, les pompes d'injection, les injecteurspompes, les filtres, le séparateur d'eau, le manomètre de la pression de carburant et les canalisations de carburant.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

50

Pompe d'injection de carburant (1) - Tous les moteurs, à l'exception de ceux équipés d'injecteurs-pompes, sont équipés d'un carter qui contient les différentes pompes d'injection. Il y a une pompe d'injection par cylindre. REMARQUE: La pompe d'alimentation (2) est différente des pompes d'injection de carburant. La pompe d'alimentation maintient un débit constant de carburant sous faible pression entre le réservoir et le système d'injection du moteur. À la différence de la pompe d'alimentation (de transfert) qui fonctionne sous une faible pression, les pompes d'injection fonctionnent à haute pression. Les pressions d'injection sont comprises entre 159 et 1379 bar. Chaque pompe dose la quantité exacte de carburant et l'envoie par des tuyaux métalliques à chaque injecteur de carburant.

La pompe d'amorçage du carburant (3) est en général une pompe manuelle qui remplit le circuit de carburant. Le carburant circule d'abord dans un filtre primaire (2), puis dans un filtre secondaire (4). Il est essentiel que le carburant soit propre pour les pompes haute pression. Les jeux entre certaines pièces sont très faibles, de l'ordre de quelques millionièmes de pouces: la moindre saleté peut provoquer des dégâts.

L'injecteur-pompe (1) regroupe une pompe d'injection et un injecteur dans un même ensemble. Les injecteurs-pompes éliminent les tuyaux de carburant haute pression entre la pompe et l'injecteur, ce qui permet d'atteindre des pressions d'injection plus élevées.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

1

51

Les séparateurs d'eau (1) protègent contre l'oxydation due à la présence éventuelle d'eau dans le carburant. Certains moteurs (tous les Moteurs 3208 par exemple) sont équipés de séparateurs d'eau, mais il ne s'agit pas d'un composant de série sur tous les moteurs. Les séparateurs d'eau sont recommandés sur tous les moteurs où la présence d'eau dans le carburant pose un problème.

Le manomètre de pression du carburant (3) indique la pression créée par la pompe d'alimentation en aval des filtres. Si un filtre est colmaté, le manomètre indique une chute de pression. Les tuyaux de carburant (2) vont du carter de la pompe d'injection aux injecteurs. Sur les moteurs à précombustion et à injection directe, la pression est élevée dans les tuyaux de carburant. Comme les pompes d'injection sont intégrées aux injecteurs-pompes, ils ne comportent pas de tuyaux sous haute pression. Le carburant circule pratiquement de la même manière dans tous les moteurs Cat jusqu'au point d'injection. (1) Le carburant circule du réservoir, (2) à travers un séparateur d'eau, (3) puis dans un filtre primaire et enfin (4) dans la pompe d'alimentation. (Il est possible de placer le filtre primaire avant ou après la pompe d'alimentation). Après la pompe d'alimentation, le carburant (5) se dirige vers un filtre secondaire et ensuite vers une pompe d'injection (précombustion et injection directe) ou vers un injecteur-pompe.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

52

Il existe trois types de systèmes d'injection de carburant: (1) précombustion, (2) injection directe et (3) injecteurspompes.

Le système à chambre de précombustion (PC) se rencontre principalement sur les anciens modèles de moteurs. Le carburant est aspiré du réservoir par la pompe d'alimentation et envoyé à travers les filtres primaire et secondaire au carter de la pompe d'injection qui contient les différentes pompes d'injection (une par cylindre). Les pompes forcent le carburant sous haute pression à travers les tuyaux d'injecteurs dans les injecteurs montés dans la culasse. Un trou usiné avec précision à l'extrémité de chaque injecteur vaporise le carburant qui pénètre dans la chambre de précombustion. Lorsque le carburant s'enflamme, la chaleur de la combustion expulse le mélange air/carburant restant par un orifice de la chambre de précombustion du cylindre.

Les bougies de préchauffage sont montées dans le carter de la chambre de précombustion: elles chauffent l'air et facilitent le démarrage des moteurs à chambre de précombustion. Les moteurs à chambre de précombustion s'identifient facilement par les fils des bougies de préchauffage sur chaque chambre de précombustion de la culasse, ainsi que par les pastilles "pare-feu" en acier monté au centre de chaque piston.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

53

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

54

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

55

LES DIFFERENTS TYPES DES INJECTEURS : PC : préchambre de combustion DI : injection Directe

* DI : Injection classique * MUI : injecteurs pompes unitaires à commande mécanique et régulation mécanique * EUI ou MEUI : : injecteurs pompes unitaires à commande mécanique et régulation électronique * HEUI : : injecteurs pompes unitaires à commande hydraulique et régulation électronique

MEUI DI

DI

PC MUI

HEUI

Pour garantir les normes de qualité de ses injecteurs, Cat effectue des contrôles de qualité: test de débit constant, pression d'ouverture du clapet, test accéléré d'endurance et tests structurels de qualification, entre autres. Les moteurs Cat sont homologués aux normes de l'EPA (Environmental Protection Agency) lorsque des injecteurs Cat sont montés. Pour garantir la conformité aux normes de l'EPA des moteurs pour véhicules routiers, le client doit utiliser des injecteurs Cat, neufs ou rénovés.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

56

Dans les moteurs à injection directe (DI), le carburant circule du réservoir à travers les filtres, la pompe et les tuyaux pour parvenir aux injecteurs. Au lieu de pré-enflammer le carburant, comme dans les moteurs à précombustion,

les moteurs à injection directe injectent directement le carburant dans le cylindre. Sur les moteurs à injection directe, le sommet de la tête de piston a une forme conique et ne comporte pas de pastille pare-feu en acier. (1) Injecteur (2) Tuyau de carburant haute pression (3) Filtre à carburant (4) Pompe d'aspiration de carburant (5) Cuve de décantation (6) Réservoir de carburant (7) Pompe d'injection

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

57

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

58

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

59

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

60

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

61

Logique de commande de régulation

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

62

L ’alimentation carburant

Moteur MUI

La commande mécanique et régulation mécanique Mechanicaly actuated Mechanicaly controled = M units injectors = U.I.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

63

L ’alimentation carburant

Moteur MUI

Mechanicaly actuated Mechanicaly controled = M units injectors = U.I.

La commande mécanique et régulation mécanique

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

64

L ’alimentation carburant

Moteur MUI

Mechanicaly actuated Mechanicaly controled = M units injectors = U.I.

La commande mécanique et régulation mécanique

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

65

LES INJECTEURS POMPES : De nombreux moteurs Cat récents, y compris la Série 3500, utilisent des injecteurs-pompe qui comportent chacun une pompe d'injection haute pression et un nez intégrés à chaque ensemble. Ils sont montés dans la culasse. Le carburant basse pression en provenance de la pompe d'alimentation est fourni à chaque injecteur-pompe, puis atteint directement le cylindre. Un culbuteur, similaire à celui qui actionne les soupapes du moteur, actionne les pompes d'injection de carburant. En supprimant des tuyaux d'injection, il est possible d'augmenter la pression des injecteurs, ce qui améliore la vaporisation et la combustion.

MUI : Un régulateur mécanique actionne par liaison mécanique les injecteurs MUI (Mechanically controled Unit). Les injecteurs MUI peuvent fournir du carburant sous des pressions atteignant 1379 bar. Ils sont montés sur les Moteurs Séries 3100, 3500 et 3600.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

66

Les moteurs à commande électronique diffèrent des moteurs classiques par la façon dont ils sont commandés. Ces moteurs sont équipés d'un ordinateur embarqué baptisé Module de commande électronique (ECM) (1). Cet appareil pré-programmé commande le moteur en mesurant les signaux électroniques d'entrée des capteurs du moteur. L'ECM détermine la réaction adaptée pour contrôler le moteur. Il envoie ensuite des signaux à des composants tels que les injecteurs-pompe HEUI® (2) et la servocommande de pression d'injection pour modifier le fonctionnement du moteur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

67

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

68

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

69

MEUI

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

70

LES INJECTEURS POMPES : EUI ou MEUI - Injecteur-pompe actionné mécaniquement, régulé électroniquement (1) Came dans la culasse (2) Modèle à tiges de culbuteurs

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

71

Moteur MEUI

Composants électroniques d ’un moteur à injecteurs pompes unitaires commande mécanique et régulation électronique

Mechanicaly actuated = M Electronicaly controled = E units injectors = U.I.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

72

Les injecteurs-pompe électroniques (EUI) (1) sont actionnés mécaniquement mais commandés électroniquement. Le système EUI, qui ne nécessite pratiquement aucun réglage, assure une alimentation variable. Ces injecteurs supportent 2068 bar. Avantages des injecteurs-pompe électroniques (EUI): -

meilleur démarrage du moteur,

-

contrôle précis du régime moteur,

-

réduction des fumées noires à l'échappement,

-

démarrage plus rapide à froid

-

amélioration des économies de carburant.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

73

Hydraulicaly actuated = H Moteurs HEUI

Electronicaly controled = E units injectors = U.I.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

74

HEUI : Quatre composants de base contribuent à la précision, à la fiabilité et à la facilité d'entretien du circuit de carburant HEUI 1. Injecteurs (1) 2. Module de commande électronique (ECM) et capteurs 3. Pompe à huile haute pression 4. Régulateur de la pression de commande de l'injection L'injecteur HEUI utilise l'énergie hydraulique (contrairement à l'énergie mécanique de l'arbre à cames) de l'huile moteur sous pression pour réaliser l'injection. La pression de l'huile en entrée produit le débit de l'injection, alors que le module de commande électronique (ECM) détermine la quantité de carburant injecté.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

75

Un signal électronique généré par le module de commande électronique (ECM) active le solénoïde de l'injecteur HEUI (1). Cet ordinateur embarqué sophistiqué gère précisément l'injection du carburant, ainsi que d'autres circuits du moteur.

Le module de commande électronique (ECM) surveille les informations fournies par les capteurs. Il analyse ce qui se passe et envoie ensuite des signaux (courants électriques) aux solénoïdes (systèmes en sortie). Il alimente également ces circuits sur le moteur. Il agit aussi comme régulateur du régime moteur en envoyant des signaux aux injecteurspompe et à la servocommande de pompe "HP". L'ECM enregistre les dysfonctionnements du moteur. (Les techniciens d'entretien peuvent télécharger ces informations au moyen du matériel de diagnostic pour évaluer le travail à effectuer).

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

76

Les capteurs du circuit d'injection surveillent les conditions de fonctionnement du moteur et renvoient ces informations au module de commande électronique (ECM) au moyen de signaux électroniques. Il existe 4 types de capteurs dans un moteur à commande électronique. 1. Capteurs de pression 2. Capteurs de température 3. Capteurs de position 4. Capteurs de synchronisation du régime

(1) Les capteurs de pression (à 3 fils) mesurent les variations de pression. Exemples de capteurs de pression: capteur de la pression de commande de l'injection, capteur de pression de suralimentation et capteur de pression atmosphérique.

(2) Les capteurs de température (à 2 fils) mesurent les variations de température. Par exemple: les capteurs de température du liquide de refroidissement et de l'admission d'air

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

77

(3) Les capteurs de position (à 3 fils) sont très simples et mesurent la position d'une pièce. Le capteur de la pédale d'accélérateur, par exemple.

(4) Les capteurs de régime et de synchronisation (à 2 fils) utilisent une simple bobine et un aimant fixe. Grâce à ce capteur, l'ECM lit le régime du moteur et la position angulaire de l'arbre à cames pour effectuer le calage du moteur.

Une pompe hydraulique haute pression (1) alimente en huile les injecteurs HEUI. Cette pompe comporte un réservoir intégré afin de fournir immédiatement l'huile lors des démarrages à froid.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

78

Le clapet de surpression de la pompe d'injection (IAPCV), à commande électronique, contrôle le débit de la pompe à huile et la pression d'injection. (1) Courant de commande

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

79

(1) Oil pump (2) Hydraulic electronic unit injectors (3) Oil filter (4) Oil cooler (5) High pressure oil (6) Fuel (7) Connector for the Injection Actuation Pressure Control Valve (IAPCV) (8) Unit injector hydraulic pump (9) Sensor for the Injection Actuation Pressure (IAP) (10) Fuel filter (11) Primary fuel filter and water separator (12) Fuel tank (13) Camshaft gear (14) Speed/Timing sensors (15) Electronic Control Module (ECM) (16) Battery (17) Fuel pressure regulator (18) Boost pressure sensor (19) Oil pressure sensor (20) Coolant temperature sensor (21) Throttle position sensor (22) Inlet air temperature sensor (23) Atmospheric pressure sensor (24) Air inlet heater

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

80

En 1998, en Amérique du Nord, 82% des camions routiers de charge moyenne étaient équipés d'injecteurs HEUI. -Aucun autre système d'injection ne contrôle électroniquement la pression d'injection. Avantages: 1. Alimentation en carburant: le système HEUI fournit la quantité exacte de carburant. 2. Calage de l'injection: une injection de courte durée permet une combustion plus propre et des pressions plus importantes dans le cylindre, d'où un gain de puissance. Grâce aux pressions élevées, l'injecteur HEUI fournit rapidement le carburant et réduit la durée de l'injection. 3. Pression d'injection: il s'agit de l'effort de poussée du carburant en sortie des trous de l'injecteur. Plus la pression d'injection est élevée, plus l'injection est courte. (1) Manchon en acier inoxydable 1. Performances supérieures: la quantité de carburant injecté détermine la puissance produite. 2. Démarrages plus rapides à froid: le démarrage d'un moteur diesel par temps froid a toujours été un problème. La flexibilité du calage variable du système HEUI permet d'obtenir une avance de l'injection à froid d'environ 30 degrés. Lorsque le moteur chauffe, les circuits électroniques détectent automatiquement la température du moteur et retardent progressivement le calage jusqu'au réglage normal. Cela facilite le démarrage et réduit notablement les fumées blanches. 3. Amélioration des émissions: influencées par plusieurs facteurs: pression d'injection (qui vaporise complètement le carburant), alimentation en carburant (quantité correcte), vitesse d'injection (débit de l'admission du carburant dans le cylindre) et calage de l'injection (début et arrêt de l'injection à un instant précis). Le contrôle indépendant de la pression d'injection, l'alimentation et le calage dans n'importe quelle condition de fonctionnement permettent d'adapter la combustion de façon à minimiser les émissions. 4. Réduction du niveau sonore du moteur: la fonction PRIME (pre-injection metering) du système HEUI injecte le carburant dans un front de flamme établi pour contrôler la combustion et diminuer le niveau sonore. Le niveau sonore global du moteur diminue ainsi de 3 dBA, soit une réduction de 50%.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

81

5. Économies de carburant: une injection brève améliore les économies de carburant. Par rapport au balayage, le système améliore les économies de carburant de 2,7% aux vitesse et charge nominales. 6. Entretien plus facile: le système HEUI est le seul système d'injection diesel au monde qui fonctionne pratiquement sans réglage. Par rapport aux réglages complexes et délicats des systèmes classiques d'injection mécanique, seuls des réglages mineurs du limiteur LS la pompe HP sont nécessaires. Il n'y a aucun réglage de crémaillère ou de hauteur de calages courants sur les injecteurs-pompe électro-mécaniques. 7. Fiabilité accrue: La simplicité de la conception est principalement à l'origine de ce niveau de fiabilité. Il n'y a aucune possibilité d'usure d'une crémaillère, de rampe hélicoïdale de plongeur ou d'une commande mécanique complexe. .

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

82

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

83

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

84

Hydraulicaly actuated = H Moteurs HEUI

Electronicaly controled = E units injectors = U.I.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

85

Moteurs HEUI

Hydraulicaly actuated = H Electronicaly controled = E units injectors = U.I.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

86

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

87

LE CIRCUIT DE LUBRIFICATION : Le circuit de graissage et l'état de l'huile sont des points essentiels pour le bon fonctionnement du moteur. 70 à 80% de toutes les pannes de vilebrequin sont dues à la contamination de l'huile. Le circuit de graissage du moteur remplit trois fonctions principales: -

Nettoyer

-

Refroidir

-

Assurer l'étanchéité et graisser

L'huile nettoie les pièces en évacuant les particules métalliques nuisibles qui apparaissent pendant le fonctionnement normal du moteur. L'huile nettoie également les parois des cylindres et évacue les dépôts de vernis et de carbone générés pendant la combustion. La seconde fonction de l'huile est de refroidir et d'assurer l'étanchéité des pièces en absorbant et en évacuant la chaleur. Enfin, l'huile forme un film entre les surfaces des pièces mobiles pour les soutenir et éviter qu’ils entrent en contact. Cela évite le contact métal sur métal qui provoque une usure excessive.

La pompe à huile (3) fonctionne lorsque le moteur tourne pour alimenter en permanence le moteur en huile. Le liquide de refroidissement s'écoule à travers le refroidisseur d'huile (1) qui réalise le transfert thermique entre l'huile et le liquide de refroidissement. Cela a pour effet d'abaisser la température de l'huile et de conserver ses propriétés.

Le filtre à huile (2) nettoie l'huile en retenant les particules métalliques et les autres saletés qui peuvent endommager les pièces du moteur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

88

Le carter d'huile (2) vissé sur la partie inférieure du moteur constitue le réservoir d'huile du moteur. Le remplissage d'huile s’effectue par le tuyau de remplissage de l'huile. Les clapets de dérivation (1) permettent de rediriger l'huile vers le circuit de dérivation ou de la laisser s'écouler dans une partie donnée. (1. Filtre à huile; 2. Refroidisseur d'huile) Si le débit d'huile est limité dans le circuit, le clapet de décharge s'ouvre à une certaine pression pour interrompre l'écoulement de l'huile dans le système de façon que la pression ne s'élève pas et ne provoque pas des détériorations plus importantes. La jauge de niveau d'huile (ou jauge baïonnette) permet de vérifier la quantité d'huile présente dans le moteur. Le manomètre d'huile indique la pression dans le circuit de graissage pendant le fonctionnement du moteur. L'huile remonte du carter (1) au bas du moteur vers le haut moteur à travers la pompe à huile et le refroidisseur d'huile. Dans ce refroidisseur, l'huile est refroidie par le liquide de refroidissement. Elle circule ensuite dans les filtres à huile qui éliminent les saletés et les agents contaminants. L'huile propre passe dans le collecteur d'huile où elle parvient au moteur pour lubrifier les pièces; une petite quantité d'huile va directement au turbocompresseur. L'huile retourne ensuite au carter pour renouveler le cycle. Un clapet de dérivation dans l'embase du filtre permet de dériver un filtre colmaté de façon que l'huile non filtrée lubrifie toujours le moteur. Lorsque l'huile est froide, un clapet de dérivation du refroidisseur d'huile la détourne du refroidisseur pendant le démarrage. Les deux principaux problèmes du circuit de graissage qui causent une usure excessive du moteur sont un graissage insuffisant et des agents contaminants dans l'huile. Un graissage incorrect ou insuffisant peut avoir diverses causes, dont la plus courante provient des démarrages à froid. Lorsque le moteur est froid, l'huile est épaisse et ne s'écoule pas correctement. Si le régime ou la charge du moteur augmente avant que l'huile ne soit chaude, le graissage est insuffisant. Les composants fonctionnent avec une huile inadaptée. Le respect des procédures de démarrage recommandées supprime ce problème. Une mauvaise viscosité de l'huile provoque un graissage insuffisant. Si l'huile est trop fluide, elle n'enrobe pas les pièces correctement; si elle est trop visqueuse, elle ne s'écoule pas correctement. Dans les deux cas, l'huile n'offre pas une protection suffisante.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

89

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

90

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

91

S'il n'y a pas assez d'huile dans le moteur, les pièces mobiles ne sont pas correctement protégées. Le manque d'huile favorise l'admission d'air dans le circuit, ce qui abaisse sa pression et empêche le graissage correct des pièces. Le moteur est immédiatement endommagé. Lorsqu'un moteur tourne à une température trop basse, il ne chauffe pas assez pour évaporer l'eau produite pendant la combustion. L'eau se mélange ensuite à d'autres produits dérivés de la combustion pour former des acides qui dégradent les propriétés de l'huile et provoquent un graissage inadapté et une usure excessive. La principale cause d'agents contaminants dans l'huile est un intervalle trop long entre les vidanges. Lorsque les vidanges sont effectuées au-delà de la période recommandée, l'huile se désagrège. Elle perd ses propriétés de rétention des agents contaminants qui s'incorporent aux surfaces des coussinets et à d'autres surfaces mobiles, ce qui provoque des détériorations et de l'usure. La suie, l'eau et l'antigel contaminent également l'huile. En cas de problème de graissage, le premier signe est l'usure des paliers du turbocompresseur, suivis des coussinets du vilebrequin et des bielles. Les autres indicateurs sont l'analyse S-O-S des liquides qui révèle des concentrations élevées de silice ou de métaux, des agents contaminants présents dans l'huile usagée, des coussinets, des pistons ou des segments éraflés, de l'huile, de l'eau ou de l'antigel de couleur laiteuse. Une consommation d'huile excessive a lieu lorsque l'huile sur les parois des chemises passe au-delà des segments dans la chambre de combustion ou lorsqu'elle parvient dans la chambre de combustion à cause d'un jeu trop important entre les soupapes et les guides de soupapes. Normalement, les segments permettent de maîtriser la quantité et l'épaisseur de l'huile sur la chemise. Cependant, s'ils sont usés, l'augmentation du jeu entre les segments et la chemise permet à de l'huile de pénétrer dans la chambre de combustion. L'huile brûle ensuite avec le carburant. Pendant le fonctionnement du moteur, des quantités supplémentaires d'huile sont consommées, ce qui oblige à ajouter en permanence de l'huile dans le moteur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

92

•Organisation du circuit de lubrification : L'huile est prélevée dans le carter inférieur par une pompe, qui la dirige ensuite sous pression vers une rampe principale. Cette dernière assure le départ de tous les points à graisser sous pression. Il faut également assurer le filtrage de l'huile. L'huile sert aussi à refroidir les pièces en mouvement du moteur et par conséquent, il est nécessaire de prévoir le refroidissement de cette huile. Les éléments du circuit de lubrification : Le carter contient une grande quantité d'huile afin de participer au refroidissement.La pompe à huile assure le pompage et la mise sous pression régulée de l'huile. •Le filtre à huile retient les impuretés (ex: résidus de combustion, déchets métalliques...). •un radiateur est nécessaire pour parfaire le refroidissement de l'huile. • Certains accessoires (thermocontact, manocontact...) assurent l'information du conducteur.

La pompe à huile : • Entraînée par l'arbre à came (engrenage) ou par le vilebrequin (chaîne), la pompe à huile assure la mise en pression de l'huile. Un clapet de décharge limite la pression.

Le filtre à huile : • Le filtre, contenu dans une cartouche en tôle, est en général en toile de coton ou en papier. En cas d'obstruction du filtre, on aurait une coupure du circuit d'huile et une montée en pression anormale dans le filtre. Pour éviter cela, le filtre est équipé d'un clapet de sécurité interne, qui permet à l'huile de rejoindre la rampe principale sans être filtrée. Son rôle est d’éliminer les impuretés qui sont en suspension dans l’huile et qui pourraient altérer les pièces en fonctionnement. Ces impuretés peuvent être des particules métalliques provenant du rodage, des résidus de combustion ou des produits d’altération de l’huile.

Le radiateur d'huile : • Sur certains moteurs, le radiateur du moteur est accompagné d'un radiateur d'huile. Son rôle consiste à refroidir l'huile moteur car celle-ci est soumise à de fortes contraintes thermiques. Il est très important car dès la mise en route du moteur, l'huile joue un rôle de film de protection entre chacune des pièces mobiles internes du moteur. Celles-ci, sans cesse en friction, provoquent un échauffement des métaux et par conséquent de l'huile qui, en plus de lubrifier, assure un maintien de la température pouvant atteindre les 100°C voire 130°C selon le style de moteur. Circuit de ré-aspiration des vapeurs d’huile (reniflard) : Les règlements, dans la cadre de la lutte antipollution, obligent les constructeurs à na plus envoyer les vapeurs d’huile dans l’atmosphère. Les moteurs sont donc équipés d’un système de ré-aspiration qui permet de brûler ces vapeurs.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

93

LE CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT : La fonction principale du circuit de refroidissement est de maintenir la température correcte du moteur en évacuant la chaleur indésirable produite par la combustion et les frottements. La température de combustion du carburant peut atteindre 3500 ºF (1927 ºC) dans les moteurs Caterpillar. Même si les moteurs diesel offrent le meilleur compromis rendement thermique/économie, seule 40% environ de l'énergie thermique produite pendant la combustion est transformée en puissance mécanique utile (1). 7% de cette énergie est directement rayonnée par le moteur (2) et 23% est évacuée par l'échappement (3). Le circuit de refroidissement (4) dissipe les 30% restants. Le liquide de refroidissement s'écoule dans des canalisations du moteur appelées chemises de refroidissement. Le liquide de refroidissement absorbe la chaleur des surfaces chaudes du moteur et la transfère au radiateur qui la dissipe dans l'atmosphère.

Le circuit de refroidissement maintient également la température de fonctionnement correcte de l'huile moteur, de l'huile de transmission et de l'huile hydraulique par l'intermédiaire de refroidisseurs d’huile (1). Enfin, le circuit de refroidissement permet aussi au refroidisseur d'admission de refroidir l'air comprimé (2) en sortie du turbocompresseur vers l'admission.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

94

LA POMPE A EAU : La pompe à eau (1) assure la circulation permanente du liquide de refroidissement pendant le fonctionnement du moteur. Les pompes à eau des moteurs Cat sont généralement entraînées par des pignons, à l'exception des modèles 3208, 3114 et 3116 où la pompe à eau est entraînée par des courroies.

LE REFROIDISSEUR D’HUILE : REFRIGERANT La fonction des refroidisseurs d'huile (1) est de maintenir la température de l'huile moteur, de l'huile de transmission et de l'huile hydraulique. Il existe deux types de refroidisseurs d'huile: par transfert thermique huile/liquide de refroidissement ou par transfert thermique huile/air. Les refroidisseurs huile/liquide de refroidissement s'utilisent pour refroidir l'huile moteur et l'huile de transmission. L'huile circule dans des tuyaux; le liquide de refroidissement circule autour de ces tuyaux et prélève la chaleur pour abaisser la température de l'huile. Les refroidisseurs huile/air s'utilisent dans les circuits hydrauliques où une baisse de température plus importante est nécessaire, comme c'est le cas des pelles hydrauliques. La conception des refroidisseurs air/huile est similaire à celle des radiateurs. L'air traverse la surface du radiateur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

95

Les canalisations du liquide de refroidissement (1) dans le bloc moteur et la culasse permettent de maintenir la température de fonctionnement correcte du moteur. Ces canalisations doivent être maintenues propres et exemptes de saletés ou d'obstructions.

Le thermostat (1) participe au réchauffage du moteur et au maintien d'une température correcte du liquide de refroidissement et du moteur pendant le fonctionnement. Lorsque le moteur est froid, le thermostat laisse passer le liquide de refroidissement dans le moteur en dérivant le circuit du radiateur (pour faciliter le réchauffage du moteur). Lorsque le moteur a atteint sa température normale de fonctionnement, le thermostat s'ouvre pour laisser circuler le liquide de refroidissement dans le radiateur; le refroidissement a lieu alors. Le thermostat s'ouvre et se ferme en permanence lorsque la température du liquide de refroidissement change.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

96

Le radiateur (1) évacue la chaleur du liquide de refroidissement et abaisse ainsi sa température. Le liquide de refroidissement s'écoule dans les tuyaux du radiateur alors que l'air circule autour des ailettes pour réaliser le transfert thermique vers l'atmosphère.

Le ventilateur (1) force l'air à passer à travers le radiateur pour évacuer la chaleur et abaisser la température du liquide de refroidissement. Les ventilateurs sont généralement entraînés par une courroie entraînée par la poulie du vilebrequin; cependant, ils sont parfois entraînés par une transmission hydraulique et commandés électroniquement. Les tuyaux et les durites du liquide de refroidissement (2, 3), ainsi que le bouchon de pression (4), sont également des pièces importantes du circuit de refroidissement.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

97

LE THERMOMETRE ou JAUGE DE TEMPERATURE : Le thermomètre indique la température du liquide de refroidissement. La température de fonctionnement recommandée est généralement comprise entre 190 ºF et 210 ºF (entre 88 ºC et 99 ºC). Le liquide de refroidissement est un mélange d'eau, d'antigel (glycol) et d'additifs de conditionnement. Pour un refroidissement correct, la proportion de chaque composant doit être conservée. Le liquide de refroidissement protège contre l'évaporation, le gel et la corrosion. Il est nécessaire par temps froid et dans les climats chauds. Par temps chaud, le liquide de refroidissement est indispensable pour élever le point d'ébullition, éviter l'ébullition et les surchauffes et minimiser les dépôts de tartre. Le liquide de refroidissement est entraîné par la pompe à eau dès le démarrage du moteur. Il circule en permanence dans le refroidisseur d'huile moteur pour la refroidir. Le liquide de refroidissement circule dans le bloc moteur et autour des chemises chaudes des cylindres: il absorbe la chaleur et refroidit les pièces du moteur. Il passe ensuite dans des passages tortueux de la (des) culasse(s) en absorbant plus de chaleur dans les zones sensibles des soupapes. Après la (les) culasse(s), le liquide de refroidissement parvient au thermostat et au radiateur pour se refroidir. Si le moteur est froid, le thermostat reste fermé; le liquide de refroidissement est recyclé dans le moteur sans passer par le radiateur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

98

LES SYSTEMES A AFTERCOOLER : Dans les moteurs à turbocompresseur et refroidisseur d'admission (1), le liquide de refroidissement circule partiellement directement de la pompe à eau vers le refroidisseur. Le liquide de refroidissement est utilisé ici pour abaisser la température de l'air de façon à pouvoir en comprimer plus dans le cylindre. Il est ainsi possible de brûler plus de carburant et d'obtenir plus de puissance du moteur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

99

PHENOMENES L'échauffement anormal est le problème le plus courant du circuit de refroidissement. Si le problème n'est pas résolu, une panne catastrophique du moteur se produit en quelques minutes. En l'absence d'un refroidissement correct, les températures à l'intérieur d'un moteur augmentent très rapidement, en particulier autour de la chambre de combustion où des points extrêmement chauds peuvent surgir. L'échauffement anormal provoque la dilatation des pièces, et donc plus de frottement et de chaleur. Les températures continuent à monter jusqu'à ce que les pièces cessent de fonctionner. L'échauffement anormal provoque également une décomposition de l'huile. Lorsque la température augmente, l'huile devient moins visqueuse: ses propriétés lubrifiantes disparaissent. Lorsqu'elle n'est pas assez visqueuse, l'huile n'offre pas les propriétés nécessaires à la lubrification correcte des pièces. Elle ne constitue plus une protection entre les surfaces en mouvement, d'où le contact métal sur métal et une usure excessive. L'échauffement anormal entraîne souvent une usure précoce des segments et des pistons, ainsi qu'une usure par frottement des pistons et des coussinets (voir image). Une extrême surchauffe peut fissurer la culasse.

La surchauffe peut affecter tout le moteur. Les indicateurs d'échauffement anormal comprennent l'analyse S-O-S des liquides qui révèle l'usure importante des métaux et l'oxydation, une mesure de température élevée sur le thermomètre, une culasse fissurée, une panne du turbocompresseur ou des dysfonctionnements de température élevée relevés par l'ECM. Le refroidissement excessif empêche l'huile et les pièces d'atteindre la température correcte. Ce phénomène est fréquent au démarrage du moteur et lorsque la température ambiante est basse. Dans ces cas, l'huile froide et épaisse ne s'écoule pas correctement ou pas assez rapidement, ce qui entraîne une lubrification insuffisante. Lorsque les pièces n'atteignent pas leur température normale de fonctionnement, elles ne sont plus correctement ajustées et s'usent. En cas de refroidissement excessif, les pistons ne se dilatent pas correctement dans les cylindres, d'où une usure excessive autour de la jupe.L'usure due au refroidissement excessif progressant plus lentement que lors de problèmes de surchauffe, elle est plus difficile à détecter. Le programme S-O-S est le meilleur indicateur de problèmes de refroidissement excessif. Parmi les autres indicateurs, citons la chaleur insuffisante dans la cabine, une température basse signalée sur le thermomètre et des coussinets ou des pistons écaillés

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

100

La combustion correcte du carburant dépend beaucoup de la température. Si la chambre de combustion est trop froide, le carburant ne brûle pas correctement ou pas totalement, ce qui génère des fumées. Un refroidissement trop important du moteur peut provoquer de la condensation qui rouille des pièces internes. Le refroidissement et la lubrification sont étroitement liés car la température a une influence sur les propriétés lubrifiantes et protectrices de l'huile. Les composants suivants doivent être régulièrement contrôlés pour vérifier que le circuit de refroidissement fonctionne correctement: Thermostat - Lorsque le moteur est froid, le thermostat aide le moteur à atteindre sa température normale de fonctionnement. Si un thermostat est collé et reste ouvert dans les climats froids, le moteur met plus de temps à chauffer . Si le thermostat reste fermé, le moteur surchauffe. N'utilisez jamais un moteur Cat sans thermostat. Si vous pensez que le capteur est défectueux, utilisez un thermomètre à infrarouge pour mesurer la température en surface. Si le problème persiste, il est possible d'utiliser le thermomètre à thermistance pour effectuer une mesure plus précise. Le radiateur, le ventilateur et les zones avoisinantes doivent être exempts de saletés pour obtenir un refroidissement correct. La fréquence du nettoyage dépend de l'utilisation de l'engin. Des pales de ventilateur et des courroies cassées ou desserrées réduisent l'efficacité du circuit de refroidissement. Des ventilateurs bidirectionnels sont montés sur les engins utilisés dans des décharges publiques et dans d'autres applications où les débris peuvent nuire à l'efficacité du refroidissement. Il est possible de faire pivoter les lames réversibles de 180 degrés pour aspirer l'air du moteur ou du radiateur. Il est important que les moteurs à ventilateurs bidirectionnels respectent les recommandations Cat pour éviter les problèmes de surchauffe. Le joint en caoutchouc du bouchon de radiateur doit être en bon état pour réaliser une bonne étanchéité et une pressurisation correcte du circuit de refroidissement. Si le joint est fissuré ou s'il y a des signes d'ébullition du liquide de refroidissement autour de la zone de remplissage du radiateur, le joint doit être remplacé. Si la pression dans le circuit est incorrecte, le liquide de refroidissement bout et le moteur surchauffe. Le principal indicateur d'usure de la pompe à eau est un écoulement d'eau ou d'huile par le drainage du carter sur le côté de la pompe. Cela indique que les joints de la pompe sont usés et qu'il est nécessaire de la remplacer.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

101

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

102

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

103

REGLES GENERALES DE SECURITE LIRE ET BIEN COMPRENDRE LES PRESCRIPTIONS DE SECURITE AVANT DE CONDUIRE, ENTRETENIR OU REPARER. 1-Enlever toute bague des doigts, bracelet, montre et éviter de porter des vêtements amples ou flottants et autre objet pouvant s’accrocher, avant de travailler sur une machine. 2 - Pour tout travail, utiliser le dispositif et matériel de protection approprié. 3 - Caler correctement la machine pour éviter tout déplacement accidentel durant la réparation. Ne jamais travailler sur un véhicule ou une machine uniquement supporté par des élingues ou un cric. Caler IMPERATIVEMENT et correctement la machine avec des blocs, des tréteaux ou de chandelles, avant de commencer tout travail. 4 - Abaisser au sol tous les équipements tels que godets, lame, ripper, fourches avant de commencer à travailler sur une machine. 5- S’assurer que tous les dispositifs de protection sont installés et fonctionnent correctement avant de commencer une réparation. 6 - Si l’on doit déposer un de ces dispositifs de sécurité, faire très attention au danger potentiel. Afin d’éviter les brûlures, faire attention aux parties très chaudes de la machine après arrêt du moteur, et, en particulier, les fluides dans les flexibles, tubes et réservoirs. 7 - Etre très prudent lorsque l’on enlève des bouchons de remplissage, reniflards ou autres bouchons. Tenir, un chiffon sur le bouchon pour éviter d’être arrosé, spécialement si le liquide est chaud, lorsque la machine vient d’être arrêtée. 8 - Relâcher la pression dans les circuits d’air, d’huile ou d’eau avant de procéder à tout démontage de tube, raccord ou autre composant de ces circuits. 9 - Faire attention lorsque l’on dépose les couvercles de mécanismes. Desserrer progressivement les deux derniers boulons ou écrous à deux points opposés du couvercle et s’assurer que le couvercle est libre de toute pression avant de retirer les derniers boulons. 10 - Débrancher les batteries et décharger les condensateurs avant de commencer à travailler et avant d’entreprendre des travaux de soudure. 11 – Utiliser les marches d’accès et les poignées pour monter ou descendre de la machine. Enlever la boue et les débris et nettoyer les marches d’accès et les plates-formes avant de les utiliser. Toujours faire face à la machine quand on utilise les marches, les échelles ou les surfaces de passage. 12 – Afin d’éviter des incidents musculaires utiliser un moyen mécanique pour lever des charges lourdes. 13 – S’assurer que les moyens de levage utilisés (ponts roulants, palans, chaîne, élingue… Etc.) sont en bon état et d’une capacité suffisante. Vérifier que les crochets sont positionnés correctement et qu’aucune charge latérale ne s’exerce sur les anneaux de levage. Toujours utiliser de l’outillage en bon état et être sûr d’en connaître l’utilisation correcte avant de procéder à la réparation. 14 - Prendre soins de ne pas endommager les faisceaux et fils électriques durant les opérations de dépose/repose. Vérifier que les fils ne seront pas coupés ou en contact avec une surface chaude. 15 – Toujours maintenir propre et correctement rangé le poste de travail . Lors des vidanges, toujours récupérer les fluides pour les mettre aux endroits appropriés. LA SECURITE : POUR VOTRE SANTE, CELLE D’AUTRUIT ET POUR VOTRE EFFICACITE AU TRAVAIL.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

104

ANNEXES

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

105

La principale fonction du circuit électrique d'un moteur diesel est de démarrer le moteur. Une autre fonction est d'alimenter les feux, les instruments et les composants électriques du véhicule, entre autres: la batterie, l'alternateur, le démarreur, les bougies de préchauffage et le module de commande électronique (ECM).

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

106

La batterie stocke l'énergie et délivre la puissance nécessaire au démarreur pour lancer le moteur. Comme l'énergie électrique de la batterie est consommée, il est indispensable de la recharger. La majorité des problèmes électriques sont liés à la batterie et résultent d'un manque d'entretien. Si elle n'est pas correctement fixée avec des brides, elle saute pendant le fonctionnement, ce qui provoque des fissures et la rupture des plaques intérieures et entraîne une défaillance de la batterie. Un battement excessif peut entraîner la rupture de l'enveloppe et des fuites de l'électrolyte. Les bornes et les connexions des batteries doivent être propres et exemptes de corrosion. Sur les batteries sans entretien, le niveau du liquide doit être conservé conformément aux prescriptions de graissage et d'entretien. La concentration de l'électrolyte se contrôle au moyen d'un hydromètre qui indique la charge de la batterie. La batterie stocke l'énergie et délivre la puissance nécessaire au démarreur pour lancer le moteur. Comme l'énergie électrique de la batterie est consommée, il est indispensable de la recharger. La majorité des problèmes électriques sont liés à la batterie et résultent d'un manque d'entretien. Si elle n'est pas correctement fixée avec des brides, elle saute pendant le fonctionnement, ce qui provoque des fissures et la rupture des plaques intérieures et entraîne une défaillance de la batterie. Un battement excessif peut entraîner la rupture de l'enveloppe et des fuites de l'électrolyte. Les bornes et les connexions des batteries doivent être propres et exemptes de corrosion. Sur les batteries sans entretien, le niveau du liquide doit être conservé conformément aux prescriptions de graissage et d'entretien. La concentration de l'électrolyte se contrôle au moyen d'un hydromètre qui indique la charge de la batterie. La batterie alimente le démarreur en électricité. Sa fonction est de démarrer le moteur. La vitesse de démarrage des moteurs diesel doit être suffisante pour obtenir une compression élevée indispensable à la combustion du carburant. Si la vitesse de démarrage est insuffisante, le moteur démarre difficilement. Contrôlez la batterie et toutes les connexions. Si le problème persiste, le démarreur ou la batterie doivent éventuellement être réparés ou remplacés.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

107

Les bougies de préchauffage préchauffent l'air pour faciliter le démarrage du moteur. Seuls les moteurs à précombustion en sont équipés. Le démarrage difficile indique que les bougies de préchauffage ne fonctionnent peut-être pas correctement. Les bougies de préchauffage se contrôlent avec un multimètre lors des mises au point et des révisions du moteur.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

108

Les moteurs à gestion électronique offrent des performances, une facilité d'entretien, des économies de carburant, un contrôle des émissions et une longévité qui ne sont pas possibles avec la plupart des moteurs à commande mécanique. Ils permettent également de contrôler les frais de réparations des moteurs. Des capteurs transmettent des informations sur le fonctionnement du moteur au module de commande électronique (ECM) qui les analyse pour optimiser les performances et les économies. Le résultat est une augmentation du rendement et des économies de carburant. Le module de commande électronique (ECM) et les capteurs Caterpillar surveillent et enregistrent les principaux états du moteur, dont: -

la température du carburant

-

la température de l'huile moteur

-

la pression de l'huile

-

la pression atmosphérique

-

la température du liquide de refroidissement

-

la pression de commande de l'injection.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

109

L'ECM agit comme régulateur du moteur. Il décide du moment et de la quantité de carburant à introduire dans les cylindres en fonction des conditions réelles et souhaitables à tout moment. En détectant la vitesse réelle du moteur à l'aide du/des capteurs de vitesse/synchronisation, l'ECM décide de la quantité de carburant à injecter pour obtenir le régime moteur voulu. Le calage de l'injection dépend du régime moteur, de la charge et d'autres conditions de fonctionnement. L'ECM décide de l'instant de l'injection par rapport au point mort haut du piston et envoie le signal à l'injecteur au moment voulu. Le module de personnalisation (PM) à l'intérieur de l'ECM contient le logiciel qui contrôle le comportement de l'ECM. Le module de personnalisation contient les paramètres de fonctionnement qui définissent les courbes de puissance, de couple, de fumées et de réduction d'injection pour l'altitude. Ces deux modules collaborent avec les capteurs qui « voient » et avec les injecteurs qui agissent pour gérer le moteur. Les produits électroniques Cat sont utilisés sur de nombreux produits et moteurs Cat. Les moteurs à commande électronique comprennent les modèles suivants: Tous les Moteurs Série C -

3116

-

3126

-

3176

-

3196

-

3406E

-

3408E

-

3412E

-

3500B

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

110

Que se passe-t-il si un ECM tombe en panne? Bien que les pannes dues aux modules de commande électronique (ECM) soient rares, la plupart des machines permettent différents modes pour "débrancher" une machine afin de la rapatrier. Il existe une procédure de réparation sur le terrain pour télécharger le fichier flash de la machine dans l'ECM. Options de remplacement du module de commande électronique (ECM)? La disponibilité des ECM rénovés et les remplacements du module de commande électronique (ECM) varient. La meilleure façon de trouver la référence de la pièce détachée est d'avoir recours à SISWEB/NPR ou d'appeler le numéro vert Reman (+1 888 887 3626). Le faisceau électrique est la « moelle épinière » du circuit électrique. Il se compose de différentes parties reliées par des connecteurs. Un faisceau en une seule pièce serait idéal, mais son emplacement et les points de connexion naturels de la machine déterminent ses diverses parties. Les sections du faisceau électrique sont réparables. Le faisceau électrique se compose de centaines de câbles. La solution de réparation dépend des aspects pratiques et du coût. Le technicien doit souvent faire preuve de créativité. Certains emplacements sont très difficilement accessibles car le faisceau est solidement fixé pour être protégé. C'est le cas, par exemple, du faisceau électrique principal sur le châssis; son remplacement peut exiger une à deux journées complètes de travail.

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

111

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

112

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

113

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

114

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

115

Moteurs CAT Jean Félix YENGA

116