L’injection directe essence HPI 03

Moteur HPI

HPI

Comparaison injections directe et indirecte Rapport stoechiométrique Dosage variable

Modes de fonctionnement Mode Stratifié Très pauvre  impossible à enflammer si homogène. Injection en fin de compres-sion au voisinage de la bougie grâce à la forme du piston et au trumble

Forme du piston

Tumble

Trumble

Mode Stratifié A proximité de la bougie ( 1 )le mélange est proche du rapport stoechiométrique Bonne combustion La chaleur dégagée par cette zone permet d’enflammer les strates (couches) de plus en plus pauvres en s’éloignant de la bougie ( 2 et 3 ) La zone 3 contient surtout de l’air et des gaz d’échappement (EGR jusqu’à 30%)

Mode Stratifié La commande de la charge est réalisée uniquement par la régulation du débit d’injection, papillon grand ouvert. La pression d’admission varie de 600 à 800 mbars dans le collecteur Mode possible à faible régime ( 3500 tr/mn) et en faible charge. Au-delà, la richesse devient trop forte autour de la bougie et le mélange ne peut plus s’enflammer  Mode homogène

Mode Homogène Le carburant est injecté pendant la phase d’admission pour laisser le temps au mélange de s’homogénéiser avant inflammation La charge est commandée par le papillon (boîtier motorisé) et l’avance à l’allumage. Le dosage est stoechiométrique La pression varie de 300 à 400 mbars Aucun gain de consommation ! Utilisé au démarrage et dans la phase de mise en température (60°)

Circuit d’alimentation - vue d’ensemble a réservoir b pompe de gavage c amortisseur de pulsations d valve Schrader e pompe haute pression f rampe commune g capteur de pression h régulateur de pression i injecteur

Circuit d’alimentation – pompe HP

Circuit d’alimentation – pompe HP Chaque élément de refoulement comporte une chambre A utilisée pour le transfert de l’essence et une chambre B remplie d’huile provoquant la montée en pression de l’essence L’élément de compression comporte 3 pistons creux maintenus par une couronne repoussée par des ressorts Un plateau oscillant à face inclinée est chargé d’animer les pistons

Circuit d’alimentation – pompe HP Piston au PMB L’huile le traverse et vient au contact de la membrane (sans subir de pression). L’essence peut remplir la chambre A par le clapet d’admission Lorsque la rotation du plateau oscillant amène sa face usinée au contact de la tête du piston, celui-ci devient étanche.

Circuit d’alimentation – pompe HP Le plan incliné du plateau pousse le piston (devenu étanche) qui pousse l’huile contre la membrane dans la chambre B. L’essence mise en pression peut sortir par le clapet de refoulement Un clapet de sécurité (130 bars) boucle sur l’arrivée.

Circuit d’alimentation – Régulateur de pression Commandé en RCO par le calculateur NO sans ressort de rappel

Circuit d’air

EGR Commandée en RCO Adaptée au forts taux de recyclage (30 %) Actionnée par un moteur DC alimenté + ou – avec capteur de position

Choix du mode de fonctionnement Démarrage Toujours mode homogène Pression 80 bars Ralenti mode homogène si T°<60° mode stratifié sinon Pression 70 bars

Choix du mode de fonctionnement Charge partielle Mode stratifié à mélange pauvre (EGR) repasse en mode homogène si - couple augmente - besoin de dépression (servo) - phase de déstockage (mélange riche)

Choix du mode de fonctionnement Pleine charge mode homogène Pression 100 bars Régimes transitoires coupure de l’injection limitation de la pression à 30-50 bars

Circuit d’alimentation – Régulation de pression

La ligne d’échappement

La ligne d’échappement Capteur de température amont de type CPT informe le calculateur de la température des gaz à la sortie du collecteur Le fonctionnement en mélange pauvre entraîne une forte élévation de la température des gaz  il faut périodiquement engager une procédure de refroidis- sement

La ligne d’échappement Sonde à oxygène amont Le fonctionnement en mélange pauvre nécessite de connaître parfaitement la richesse  elle est du type proportionnelle

La ligne d’échappement Le précatalyseur trifonctionnel Placé au plus près du moteur pour une mise en température rapide mode homogène : traite les 3 (CO, HC & NOx) mode stratifié : uniquement oxydation (CO & HC) trop de NOx  stockage

La ligne d’échappement Capteur de température aval de type CTP indication comparées au capteur amont pour contrôler le bon fonctionnement du précatalyseur sert à contrôler la température du catalyseur DENOx

La ligne d’échappement Le catalyseur DENOx Trop de NOx emis en mode stratifié  impossible en traitement normal. Platine-Rhodium ou Platine-Palladium comme catalyseur + sels de Baryum pour le stockage - des oxydes d’azote (NOx) - des oxydes de soufre (SO2)

La ligne d’échappement Le catalyseur DENOx - Stockage CO et HC sont traités dans le précatalyseur. En mélange pauvre les NOx, trop nombreux, sont stockés dans le pot DENOx sous la forme de nitrate et sulfate de baryum. Stockage uniquement si T° entre 200 et 500° Stockage entraîne une perte progressive de l’efficacité du catalyseur  régénération

La ligne d’échappement Le catalyseur DENOx - Destockage Régénération du catalyseur par apport d’hydrocarbure NOx et SO2 ne sont pas traités en même temps Déstockage des NOx : passage en mélange riche pendant quelques secondes, environ toutes les minutes. La sonde aval (off/on) détermine la fin de la régénération Déstockage des SO2 : augmentation de la température des gaz entre 600 et 700° par dégradation de l’avance en mode homogène (tous les 500 km si le véhicule roule à + de 80 depuis plusieurs minutes)