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Zitiervorschau

GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 BT/MA

CHAPITRE 1 : GENERALITES I - HISTORIQUE Si maintenant, tous les systèmes d’injection qui sont montés sur nos véhicules utilisent la même centrale électronique de commande (calculateur) pour l’injection et l’allumage, il n’en a pas toujours été ainsi. 

Les premiers systèmes d’injection étaient mécaniques alors que l’allumage était lui classique.



L’injection est devenue électronique mais l’allumage est resté classique.



En plus de l’injection électronique, l’allumage a lui aussi été commandé par un calculateur électronique indépendant.



Puis les systèmes d’injection et d’allumage ont été commandés par un calculateur unique.

II - LES PRINCIPES DE MESURE Tous les systèmes ont besoin d’une information essentiel qui est le remplissage en air des cylindres. Ils déterminent ainsi la quantité d’essence à injecter en fonction du régime. Cette mesure de remplissage est effectuée soit par :

un débitmètre et régime moteur (D/N), un angle papillon et régime moteur (/N), 

un capteur pression et régime moteur (P/N).

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MOT

3 BT/MA

III - LES PRINCIPES D’INJECTION A - MONOPOINT INJECTION D’ESSENCE MONOPOINT (1 injecteur pour un ensemble de cylindre) ANGLE / REGIME OU PRESSION / REGIME INJECTION INTERMITTENTE PHASEE OU NON ALLUMAGE DYNAMIQUE TRANSISTORISE

STATIQUE ELECTRONIQUE

B - MULTIPOINT INJECTION D’ESSENCE MULTIPOINT (1 injecteur par cylindre) DEBIT/REGIME OU PRESSION/REGIME

Boîtier papillon

INJECTION INTERMITTENTE ET PHASEE

INJECTION SIMULTANEE FULL GROUP - Tous les injecteurs en même temps

INJECTION SEMI-FULL GROUP

INJECTION SEMISEQUENTIELLE

INJECTION SEQUENTIELLE

- 2 injecteurs / 2 injecteurs - 2 injecteurs / 2 injecteurs - 1 injecteur / 1 injecteur - 2 injections par cycle

- 1 injection par cycle

- 1 injection par cycle

- 2 injections par cycle

ALLUMAGE DYNAMIQUE TRANSISTORISE

DYNAMIQUE OU STATIQUE ELECTRONIQUE

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MOT

3 BT/MA

IV - LES PRINCIPES D’ALLUMAGE A - ALLUMAGE CLASSIQUE

Système

mécanique

avec

une

maintenance importante du système de réglage. C’est

le

rupteur

qui

déclenche

l’étincelle de la bobine et le distributeur dirige celle-ci sur le bon cylindre.

B - ALLUMAGE TRANSISTORISÉ Le rupteur est remplacé par un capteur qui envoie un signal au module de commande de la bobine.

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MOT

3 BT/MA

C - ALLUMAGE ELECTRONIQUE

Le capteur dans l’allumeur est remplacé par un capteur magnétique volant moteur (P). Un calculateur permet d’ajuster précisement le moment d’étincelle ainsi que la durée de remplissage de la bobine. Il subsiste des parties mécaniques : capteur pression et distributeur HT.

V - CONCLUSION Les système d’allumage et d’injection utilisent les même paramètre ou information sur le fonctionnement du moteur qui ont amener les constructeur a prévoir un seul calculateur dit gestion moteur. Ex de capteur commun : capteur régime et position moteur, pression tubulure, t° eau, t° air, vitesse vhs ….

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MOT

3 BT/MA

CHAPITRE 2 : ETUDE DU SYSTEME

BOSCH

MP7029D

+ Module de puissance 1-3

Module de puissance 2-4

Cylindre n°1

Cylindre n°2

Boîtier papillon

Cylindre n°3

Cylindre n°4

Les nouveaux calculateurs d’injection-allumage utilisent la technologie "FLASH-EPROM". Cette nouvelle technologie permet dans le cas d’une évolution de calibration du calculateur de mettre "à jour" ce dernier sans le déposer. En effet, au lieu d’effectuer l’échange du calculateur ou de l’EPROM, l’opération consiste à "télécharger" à partir d’un outil après-vente adéquat via la prise diagnostic, le programme du calculateur dans sa mémoire. Rem : les ordinateur fonctionnement de la même manière avec un disque dur et des logiciels ou programme qui permettent de réaliser ces taches.

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MOT

3 BT/MA

Tableau des differents Modes de commande des Injecteurs et des bougies PMH

PMH

PMH

PMH

PMH

PMH

Phases

Cylindre 1

Admission

Compression

Détente

Echappement

Admission

Cylindre 3

Echappement

Admission

Compression

Détente

Echappement

Cylindre 4

Détente

Echappement

Admission

Compression

Détente

Cylindre 2

Compression

Détente

Echappement

Admission

Compression

Injection MONOPOINT "INTERMITTENTE" Cylindre 1 Cylindre 3 Cylindre 4 Cylindre 2

Allumage "Jumo-statique"

A

C

D

E

E

A

C

D

E

D

E

A

C

D

C

D

E

A

C

Injection "FULL-GROUP simultanée" Multipoint Cylindre 1 Cylindre 3 Cylindre 4 Cylindre 2

=

=

A

Allumage "Jumo-statique"

A

C

D

E

E

A

C

D

A E

D

E

A

C

D

C

D

E

A

C

Injection "SEMI FULL-GROUP" = Allumage "Jumo-statique" Multipoint Cylindre 1 Cylindre 3 Cylindre 4 Cylindre 2

A

C

D

E

E

A

C

D

A E

D

E

A

C

D

C

D

E

A

C

Injection "Semi-séquentielle" = Allumage "Jumo-statique" Multipoint Cylindre 1 Cylindre 3 Cylindre 4 Cylindre 2

A

C

D

E

E

A

C

D

A E

D

E

A

C

D

C

D

E

A

C

Injection "Séquentielle" = Allumage "Séquentiel" Multipoint Cylindre 1 Cylindre 3

A

C

D

E

A

E

A

C

D

E

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GESTION MOTEUR ESSENCE Cylindre 4 Cylindre 2

Légende :

MOT

D

E

A

C

D

C

D

E

A

C

Þ Þ

3 BT/MA

Injection d'essence Allumage

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I – SCHEMA SYNOPTIQUE

MOT

3 BT/MA

+ bat

19 39 10

39 bis 8

18

34

11

+ bat 13 38 32 33

41 17

44

GMV R

x4 7

Relais

22 Diag 36 1ère

2ème

0 Volts

1

5 Volts 2

31

4

3

5

6

25

34

8

24

40

Régime Conso Logomètre Alerte 118°C Info mini carburant

AC-TH AC-OUT Allumage MIL

Reveil ADC 27

Dialogue ADC 29

Bus VAN

120 90

C °

tr/ mi n

60

43

42

30

28

23

Combiné + bat

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MOT

3 BT/MA

NOMENCLATURE

1 2 3 4 5 6 7 8 10

-

11 13 17 18 19 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 36 38 39 40 41 42 43 44

-

Calculateur d’injection - allumage Capteur de régime/position moteur Capteur pression tubulure admission Capteur de position angulaire papillon Thermistance eau moteur Thermistance air admission Capteur vitesse véhicule Sonde à oxygène amont Double relais injection : - de puissance - principal Boîtier bobines d'allumage (x 2) pompe + régulateur de pression 13 bis Injecteurs (x 4) Electrovanne purge canister Résistance réchauffage boîtier papillon aluminium Moteur pas à pas de régulation ralenti Voyant test injection - allumage Connecteur diagnostic Capteur de cliquetis Bougies (x 4) - Non visibles Boîtier de servitude intelligent BSI POUR PSA Compte-tours Compresseur de réfrigération Information consommation Capteur de référence arbre à cames Capteur de pression de direction assistée Interrupteur à inertie Sonde à oxygène aval Pompe à air secondaire Relais de pompe à air (R1 intégré au boîtier Maxi - fusibles BM34) Electrovanne EGR avec capteur de position vanne intégré 39 bis. Pressostat Groupe motoventilateurs Indicateur de température d'eau Voyant d'alerte température d'eau Calculateur BVA

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MOT

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A - CAPTEUR DE REGIME ET DE POSITION MOTEUR N° 2 Couronne 60 - 2 dents Schématique capteur +

1

-

2 3 Blindage S

N

Caractéristique capteur :

Résistance  300 à 400  Entrefer = 1 mm  0,5 (non réglable)

3° 3°

Caractéristique couronne : 60 - 2 = 58 dents Une dent correspond à 6° vilebrequin



A1 - RÔLE Il permet de déterminer le régime de rotation du moteur ainsi que la position du vilebrequin. A2 - FONCTIONNEMENT C’est un capteur dit « passif » fixé sur le carter d'embrayage et placé en regard d'une couronne de 58 dents montée sur le volant moteur. Il est constitué d'un aimant permanent et d'un bobinage étant le siège d'une force électromotrice induite par variation de flux. Cette dernière est provoquée par le passage de chacune des dents de la couronne sous le capteur. La fréquence à laquelle se produisent les impulsions provoquées 58 dents de la couronne représente la vitesse de rotation du moteur.

par

les

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MOT

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Sens défilement dents

Dents physiques

58

57

59

60

1

2

Signal capteur Régime +

Signal mis en forme

57

58

1

2

Signaux du capteur magnétique Tension induite

58+2 périodes

114° avant PMH cylindres N°1N°4

Temps

2 dents manquantes

1 tour moteur

CALCULER LE RÉGIME MOTEUR EN TR/MIN : Période du signal = 0,3333 ms 0,3333 * 60 = 0,02 s/tr............................................................................................................... 1 / 0,02 = 50 tr/s.........................................................................................................................

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MOT

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50 * 60 = 3000 tr/min.................................................................................................................

B - CAPTEUR DE REFERENCE CYLINDRE N°31 B1 - ROLE Le calculateur a besoin d'une référence de cylindre afin de pouvoir phaser la commande des injecteurs en mode séquentiel (cylindre par cylindre dans l'ordre 1-3-4-2). Monté sur le couvre culasse

Monté sur l’arbre à came

B2 - FONCTIONNEMENT Ce capteur, de type à effet Hall, est implanté sur le cache arbre à cames en regard d'une roue cible fixée en bout d'arbre à cames d'admission. Principe de l'effet Hall 0

0,001V V

V

A

A

E F

B

S

E F

N

B

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L'élément essentiel de ce système est une plaquette d'épaisseur infime de 1,2 mm de côté.  Cette plaquette est parcourue par un courant entre ses points A et B. En absence de tout champ magnétique, on ne recueille aucune tension entre les points E et F.  Lorsque l'on applique un champ magnétique S-N perpendiculairement à la plaquette, on recueille une tension de Hall très faible 0,001 volt entre les points E et F. (Celle-ci provient de la déviation des lignes de courant A.B par le champ magnétique, dans la mesure où les deux conditions simultanées de courant électrique et champ magnétique sont réalisées).

4

3

2

1

3

4 PMH physique

30°V

86°V Signal mécanique aac Signal électrique aac 114°V

114°V

3

2

1

0

4

2

1

3

2

Compteur_pmh[4]

3

4

2

Cylindre physique

720°C Cylindres Logiciel 0 1 1 3 4 2

2 3

Admission Admission Admission Admission

Admission

Remarque : + 5V

Le signal du capteur Hall étant très faible il est nécessaire de l’amplifier à l’aide d’un transistor.

R Vers borne calculateur Signal plaquette hall

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C - CAPTEUR DE PRESSION TUBULURE N°3 C1 - ROLE Il donne au calculateur l'information "charge" afin que celui-ci puisse déterminer la quantité d'essence ( Ti ) optimale en fonction du remplissage d’air et de la richesse souhaitée ( dosage ). Il intervient également pour le calcul du point d'avance à l'allumage A.A. C2 - FONCTIONNEMENT C'est un capteur de pression absolue de type piézorésistif se composant principalement de jauges de contraintes. Ces jauges de contraintes se déforment sous l'action de la pression, et il en résulte un signal de tension proportionnel à cette pression. Cas du quartz : Les molécules d'un cristal de quartz sont formées d'ions chargés négativement pour certains, positivement pour d'autres. Assimilons une molécule de quartz à un grain de riz. Au repos, les grains sont mélangés. Sous pression, les molécules se regroupent suivant leur charge électrique. + +

+

+

+

-

+

Repos

-

Us -

-

-

Sous pression

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Us mV

Fixation

4750

Connecteur électrique

Pression absolue

400 200

1050

mb

Prise de pression

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D - SONDE DE TEMPERATURE D'AIR N°6 La densité de l'air varie avec la température, si bien que l'information "quantité d'air aspirée en masse" se trouve faussée pour des variations de températures importantes. D1 - ROLE Elle informe donc le calculateur de la température de l'air admis afin que celui-ci corrige le temps d'excitation des injecteurs. Lorsque la température de l'air baisse, sa densité augmente et le calculateur accroît la quantité d'essence injectée pour rétablir le rapport air/essence prévu. Elle est implantée sur le boîtier papillon. D2 - FONCTIONNEMENT C'est une thermistance de type CTN (résistance à coefficient de température négatif) ce qui signifie que lorsque la température de l'air admis diminue, la valeur de résistance augmente, et inversement. Courbe caractéristique

50000 40000 30000 20000 10000 5000 4000 3000 2000 1000 500 400 300 200 100 50

-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 °C -30 -10

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E - SONDE DE TEMPERATURE D'EAU N°5 E1 - ROLE Elle informe le calculateur de la température du liquide de refroidissement moteur. Elle lui permet : - d'apporter des corrections au niveau de l'injection et de l'allumage - de commander les motoventillateurs de refroidissement - de signaler la t° au conducteur. E2 - FONCTIONNEMENT La valeur de la résistance diminue au fur et à mesure que la température moteur augmente. C'est une thermistance du type CTN Le circuit de la sonde est alimenté sous 5 V continu (voir cours electronique). °C -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 100 110 120 130

RESISTANCE () 88500 65200 48540 36480 27670 21160 16330 12700 9950 7855 6245 5000 4029 3266 2664 2185 1802 1493 1244 876 629 459 340 256 195 150

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F - CAPTEUR DE POSITION ANGULAIRE PAPILLON N°4 F1 - ROLE De type sans contact, et fixé sur le boîtier papillon, il informe le calculateur de la position angulaire du papillon. En fonction de ces données le calculateur peut :  Participer au calcul de l'avance et l'injection  Assurer la coupure en décélération,  Entrer en régulation de ralenti. De plus, il permet un mode secours en cas d'une défaillance du capteur de pression tubulure. F2 - FONCTIONNEMENT

Couvercle métallique

Rotor avec circuit magnétique

Ressort

Barrière de protection

Circuit hybride

Boîtier

Ce capteur est de type à effet Hall. Son fonctionnement repose sur un principe magnétique sans contact. La rotation du secteur

Languette du connecteur

tournant relié à l'axe du papillon des gaz modifie la position d'un aimant par rapport à une cellule Hall. Ainsi plus l'angle d'ouverture Page 18 / 30

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du papillon est important, plus la plaquette Hall est transpercée d'un faisceau important de lignes de champ (voir p11).

Caractéristique Us / Ualim en %

La valeur du signal est

signal de sortie

proportionelle à laposition 90%

du papillon des gaz. Le signal évolue en fait entre 0 et 5 V.

2%

6%

5%+/-3% 0° 6° 9° 12°

108

Ouverture PDG

G - CAPTEUR DE VITESSE VEHICULE N°7 G1 - RÔLE Le capteur fournit un signal électrique proportionnelle à la vitesse de rotation du secondaire BV, donc à la vitesse du véhicule. Il permet au calculateur de savoir en position pied levé si le véhicule est roulant ou non et également de connaître le rapport de BV pour certaines fonctions. Il est monté sur la prise tachymétrique de la boîte de vitesses. G2 - FONCTIONNEMENT

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1234-

Roue polaire Capteur Hall Palier Entraînement

MOT

3 BT/MA

1 2 3

Ce capteur est un générateur d'impulsions à effet Hall. 4

Réalisation La roue polaire, en tournant, fait passer successivement devant la plaquette Hall un pôle nord, un pôle sud, un pôle nord, etc. ... Le courant délivré par la plaquette change donc de sens alternativement.

Cable de compteur

NS

C A L C U L A T E U R

+ 12V APC

Hall

Usignal

Boîte de vitesses

Us Signal délivré par le capteur :

N

N

N

9,8V 1,4V

S

S

t

H - CAPTEUR DE CLIQUETIS N°25 H1 - ROLE L’augmentation du rapport volumétrique pour réduire la consommation et accroître le couple moteur peut provoquer une combustion détonante du mélange air/carburant et le cliquetis du moteur. L’emploi d’un tel capteur permet une détection du phénomène et grâce au traitement électronique de l’avance à l’allumage, une correction rapide et efficace.

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MOT

3 BT/MA

H2 - FONCTIONNEMENT Le capteur permet la détection du cliquetis. Il est du type piézo-électrique (capteur Ptub). Il est implanté sur le bloc moteur.

Ressort

A

Masse d'accélération B Rondelle piezoélèctrique

Le capteur Les contraintes mécaniques communiquées par la masse sous l’effet des vibrations créent une tension variable aux bornes de la rondelle (A) et (B).

Sans cliquetis : La courbe (a) est le reflet de l’évolution de la pression.

a

Le capteur de cliquetis émet un signal correspondant à la courbe (c).

c

Avec cliquetis : On peut voir que la pression est plus importante. Le signal du capteur est plus élevé en intensité et en fréquence.

a c

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MOT

3 BT/MA

Remède pour supprimer le cliquetis :

Lors de l’apparition de cliquetis il suffit de diminuer l’AA. Ceci va diminuer les pression de combustion qui éviterons le cliquetis. L’avance progressivement valeur normale.

I-

Signal cliquetis

16°

revient a sa

10°

12°

14°

16° Avance allumage Temps

MANO-CONTACT DE DIRECTION ASSISTEE N°32 I1 - ROLE Il informe le calculateur de la mise en butée de la direction assistée. I2 - FONCTIONNEMENT C’est un contacteur à ouverture monté sur la sortie de la pompe. Le signal est de type 0 ou 1. Pression d'ouverture du mano contact  35 bar.

Implantation :

CALCULATEUR

Le signal est lu toutes les 8 ms. Page 22 / 30

GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 BT/MA

Le calculateur agit sur la régulation du ralenti afin de contrer le couple résistant de la pompe.

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GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 BT/MA

J - PRESSOSTAT N°40 J1 - ROLE Implanté sur le circuit haute pression de climatisation, sortie compresseur, il informe le calculateur de la montée en pression du circuit de réfrigération afin de commander les motoventillateur J2 - FONCTIONNEMENT Même principe que pour le mano contact de direction assistée. Le signal est lu toutes les 256ms. CALCULATEUR

HP 26 BAR

Forcage GV 4

MP 21 BAR MP 16 BAR BP 2.5 BAR

2

3

1

+APC

Le contact se ferme pour une pression  21 bar

K - CAPTEUR DE POSITION VANNE EGR N°39

Curseur Piste résistive

K1 - ROLE Le capteur informe le calculateur sur la position de la vanne EGR, donc sur le débit de gaz brûlés recyclés à l'admission. K2 - FONCTIONNEMENT US UA 40 30 20 10 0

Page 24 / 30 RCO

GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 BT/MA

Il s'agit d'un potentiomètre de recopie intégré à la vanne d'EGR. Il délivre une tension Vs évoluant linéairement en fonction de l'ouverture de la vanne.

L - DEBITMETRE : AUTRES CAPTEURS DE DIFFERENTS SYSTEMES L1 -ROLE Il mesure la quantité d’air en volume aspirée par le moteur et transforme cette donnée en un signal électrique au calculateur. L2 -FONCTIONNEMENT Le débitmètre est monté dans le circuit d’admission entre le filtre à air et le papillon. Un volet mobile est commandé par le flux d’air aspiré par le moteur.

Vis de richesse

Volet mobile

Un volet d’amortissement solidaire du volet mobile temporise les déplacements de l’ensemble. Un canal calibré par une vis de richesse munie d’un bouchon d’inviolabilité ajuste la richesse du mélange au ralenti.

Volet d’amortissement

PARTIE ELECTRIQUE 8 7 E 9 5

Elle est constituée d’un potentiomètre. Un curseur à deux contacts se déplace sur une piste à résistance variable. Le curseur est solidaire du volet mobile. Coloriez le curseur et la piste. +

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GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 BT/MA

M - ACCELEROMETRE Problèmatique Dans le cadre de l'EOBD, le calculateur doit détecter les ratés d'allumage par analyse du signal en provenance du capteur de régime/position moteur. Or, des accélérations verticales de la caisse peuvent engendrer le même phénomène que des ratés d'allumage.

CALCULATEUR

Il informe le calculateur sur les accélérations

Signal

verticales de la caisse du véhicule. Le rôle de l'accéléromètre est donc de donner

+5V

Direction de la mesure

l'information "mauvaise route" et d'éviter au calculateur de détecter à tord des ratés d'allumage et par suite d'allumer inopinément le voyant de contrôle EOBD.

N-

SIGNAUX LOGIQUES DIVERS

N1 - REVEIL PAR ADC Il s'agit d'un signal logique en provenance du BSI Le calculateur étant réveillé, celui-ci peut dialoguer avec le BSI pour effectuer une procédure de verrouillage Anti Démarrage N2 - RESERVOIR SUR RESERVE Ce signal logique provient lui aussi du BSI Il indique au calculateur que le réservoir de carburant se trouve sur sa réserve mini pour l'inhibition de certaines stratégies EOBD.

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GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 BT/MA

CIRCUIT DE CARBURANT A - PRESENTATION 4

5

Valve Schrader de prise de pression

6 3

7

L'essence du réservoir est aspirée par une pompe électrique immergée. Elle est refoulée vers la rampe des injecteurs via un filtre à éléments papier. La pression de l'essence est ainsi régulée à 3,5 bar constants

2

8 1

L'excès d'essence

retourne

directement

au

réservoir.

1 - Réservoir d'essence

5 - Rampe d'alimentation carburant

2 - Pompe à essence

6 - Injecteurs Page 27 / 30

GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 - Filtre à essence

7 - Tube de retour carburant

4 - Tube d'alimentation carburant

8 - Régulateur de pression d'essence

3 BT/MA

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GESTION MOTEUR ESSENCE

MOT

3 BT/MA

B - ENSEMBLE POMPE ET REGULATEUR La pompe électrique est constituée d'une roue Retour essence

mobile munie de nombreuses pales à sa

Régulateur

périphérie, entraînée par un moteur électrique à courant continu.

Tuyau alimentation

Ressort taré

Pompe

Clapet

Membrane

Arrivée de l'essence

Pré-filtre

Retour au réservoir

REGULATEUR DE PRESSION Il permet de maintenir le carburant à une pression constante dans la rampe des injecteurs. Lorsque la pression d'essence est suffisante pour déformer la membrane, le clapet se soulève et l'essence s'écoule par le conduit central vers le puits anti-déjaugeage via le gicleur. La pression d'essence est régulée à une valeur constante de 3,5 bar (suivant les système).

C - FILTRE Le filtre à essence est placé entre la canalisation caoutchouc de sortie et il possède un sens de montage Seuil de filtration :

7 à 10 µ

Surface filtrante :

14,11 dm²

Echange :

tous les 60 000 km Tamis

Filtre en papier

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GESTION MOTEUR ESSENCE D-

MOT

3 BT/MA

INJECTEURS 1 - Corps 2 - Aiguille

9 7

3 - Ressort de rappel 4 - Noyau magnétique

6

5 - Enroulement magnétique 6 - Connecteur 7 - Filtre 8 - Joint

5

3

9 - Joint 10 - Plaque à trous

4 8

1

2 10

Lorsque le calculateur envoie une impulsion électrique

Temps injection , l'électro-aimant

5 est excité, l’aiguille 2 se soulève comprimant son ressort de rappel 3. La quantité d’essence injectée dépend du temps de levée de l’aiguille donc du temps de mise à la masse de l’enroulement magnétique de l’injecteur Le carburant s'échappe en jets fins pour s'accumuler devant la soupape d'admission juste avant que celle-ci ne s'ouvre.

Exemple de commande

Séquentielle

Chaque injecteur est actionné par une mise à la masse réalisé par un transistor dans le

Transistor

calculateur..

injecteur

+12V Page 30 / 30