Moteur essence à injection directe

Présentation au sujet: "Moteur essence à injection directe"— Transcription de la présentation:

1 Moteur essence à injection directe
Le système SIEMENS SIRIUS 81 Monté sur moteur HPI 16 : Moteur essence à injection directe à haute pression (EW10 D).

2 Caractéristiques : Économie de carburant
Conforme à la norme EURO 4 (L5) Augmentation de la fiabilité mécanique Augmentation de l’agrément de conduite

3 Caractéristiques Économie de carburant
Fonctionnement en mélange air/essence pauvre Fort taux de recyclage de gaz d’échappement (EGR) Combustion en charge stratifiée (spécifique HPI) Commande de l’allumage en séquentiel Bloc bobine compact intégré à allumage séparé

4 Caractéristiques Conforme à la norme EURO 4 (L5)
Tableau comparatif

5 Caractéristiques Augmentation de l’agrément de conduite
Adaptation des lois de commande Calculateur nouvelle génération avec capacité de calcul augmenté Décalage de l’arbre à cames admission (VTC) Décalage de 10 ° de l’angle de début et de fin de commande des soupapes d’admission

6 Caractéristiques Augmentation de la fiabilité mécanique
Bloc bobine compact (pas de fils haute tension) Utilisation de l’information charge de l’alternateur afin de mieux contrôler les variations de consommation sur le réseau 12 V

7 Consignes de sécurité Ne pas intervenir sur le circuit haute pression Rester hors de portée d’un éventuel jet de carburant Ne pas approcher la main d’une fuite Après arrêt du moteur, attendre 30 secondes puis faire chuter la pression résiduelle dans le circuit basse pression par la valve Schrader Ne pas intervenir sur le faisceau électrique des injecteurs (tension ~ 80 V)

8 Principe de fonctionnement
En injection indirect, l’injecteur est positionné dans le conduit d’admission en amont de la soupape. En injection direct, l’injecteur injecte directement dans la chambre de combustion après la soupape d’admission. Injection indirecte Injection directe

9 Principe de fonctionnement
On distingue deux modes de fonctionnement : Le mode homogène Le mode stratifié Mode homogène Mode stratifié

10 Mode homogène Principe de fonctionnement
L’injection de carburant se fait en début d’admission. Le fonctionnement est le même qu’avec un moteur standard. Aucun gain de consommation par rapport au moteur EW10. Certaines phases moteur sont en mélange riche (richesse = 1,3).

11 Mode Stratifié Principe de fonctionnement
L’injection de carburant se fait en fin de compression La commande de charge du moteur devient proportionnelle à la quantité de carburant, le papillon restant grand ouvert Le moteur fonctionne à mélange pauvre jusqu’à 30 % de gaz recyclé Ce mode est possible jusqu’à mi-charge et maximum 3500 tr/min

12 Présentation générale
C’est un calculateur d’injection séquentielle et multipoints Il est équipé d’une connectique modulaire (112 voies) Il est équipé d’une mémoire reprogrammable de type flash-eeprom qui permet la mise à jour du contrôle moteur via l’outil de diagnostic

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14 Alimentations BSM Sur véhicule "FULL MUX ", Le relais double est intégré dans le Boîtier de Servitude Moteur (BSM) Il fournit : L’alimentation du CCM L’alimentation du bloc bobines L’alimentation du relais de GMV L’alimentation des électrovannes VTC et canister L’alimentation de la pompe de gavage L’alimentation des sondes (réchauffage) Il gère : La coupure des alimentations en cas de choc

15 Capteurs de pédale d’accélérateur
Rôle : Image de la volonté du conducteur Signal : Fournit 2 signaux proportionnels à la valeur d’enfoncement de la pédale Le signal 1 est le double du signal 2 Propriétés : C’est un capteur sans contact (connecteur 4 voies) Le calculateur compare les deux signaux en permanence (fonction de sûreté de fonctionnement)

16 Comment le contrôler ? Capteurs de pédale d’accélérateur
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres, alimentation des capteurs Au multimètre : Vérification de la présence de l’alimentation Vérification des deux pistes (S1 = 2*S2)

17 Capteur de régime moteur
Rôle : Informe le CCM de la position du PMH Donne la vitesse de rotation du moteur au CCM Type de signal : - Sinusoïdal Propriétés : - Capteur inductif (connecteur 2 voies : pas d’alimentation) - Résistance ~ 500 

18 Comment le contrôler ? Capteur de régime moteur
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres Au multimètre : Vérification de la résistance du capteur soit ~ 500  A l’oscilloscope : Vérification du signal

19 Capteur de position d ’arbre à cames
Rôle : Synchronisation de l ’allumage. Implantation : Sur le carter chapeau en regard de la cible côté échappement Type de signal : Signal carré compris entre 0 et 12 V Mise à la masse à chaque passage devant une dent Propriétés : C’est un capteur à effet Hall (connecteur 3 voies)

20 Comment le contrôler ? Capteur de position d ’arbre à cames
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres, injection A l’oscilloscope : Vérification du signal

21 Capteur de température d ’eau
Rôle : Fournit la température d ’eau moteur au CCM Implantation : Sur la boîte à eau Type de signal : Résistance variable de type CTN Propriétés : C’est un capteur type gestion F.R.I.C. (connecteur 2 voies)

22 Comment le contrôler ? Capteur de température d ’eau
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres, roulage, injection, allumage, dépollution, refroidissement, distribution variable, richesse adaptation, alimentation capteur Au multimètre : Vérification de la résistance du capteur par rapport à la courbe

23 Capteur de cliquetis Rôle : Informe le CCM du niveau de cliquetis
Implantation : Sur le bloc moteur Type de signal : Tension alternative proportionnelle au niveau de cliquetis Propriétés : C’est un capteur piézo-résistif (connecteur 2 voies) La prise en compte du signal de cliquetis est adaptée au fonctionnement du moteur HPI (mode stratifié) Couple de serrage 2 daNm +/- 0,5

24 Comment le contrôler ? Capteur de cliquetis A l’aide du diag 2000 :
Mesure à l’oscilloscope du signal du capteur en moteur tournant suite à une sollicitation (choc mécanique)

25 Injecteurs Rôle : Pulvérise le carburant en micro gouttelettes sous la forme d’un jet conique Implantation : Sur la face avant du moteur, encliqueté sur la rampe commune Type de signal : Signal en tension analogique conforme au profil défini Propriétés : C’est un injecteur spécifique pour haute pression essence, résistance typique R ~1.9  . (connecteur 2 voies)

26 Comment le contrôler ? Injecteurs A l’aide du diag 2000 :
Test actionneur Au multimètre : Vérification de la résistance de l’injecteur (R ~1,9  ) Vérification du signal de commande selon le profil type

27  Phase de précharge (facilite l ’ouverture rapide de l ’injecteur)
Commande des injecteurs Le fonctionnement en mode stratifié nécessite une commande rapide et précise des injecteurs. Pour ce faire, la commande est effectuée en trois phases distinctes :  Phase de précharge (facilite l ’ouverture rapide de l ’injecteur)  Phase d ’appel (à courant important, permet l ’ouverture rapide)  Phase de maintien (on diminue le courant afin de limiter la consommation électrique)

28 Commande des injecteurs

29 Fonction allumage Description :
Bloc bobine compact BBC 4.1. Résistance primaire = 0,3 à 0,9 . Bougies Bosch Platinum à siège plat, couple de serrage de 2,5 DAN.m maximum avec un écartement d ’électrode de 1 mm. - Bougies à 12 pans. Particularités : - Le bloc bobine est alimenté sous deux courants primaires différents en fonction du mode de fonctionnement du moteur : - 6,5 A en mode homogène. - 10,5 A en mode stratifié. - Les bougies sont prévues pour tenir km.

30 Fonction alimentation en carburant

31 ! Fonction alimentation en carburant Éléments participants :
Pompe de gavage Amortisseur de pulsation Pompe HP Rail commun Capteur de pression Régulateur HP Injecteurs ! Système sous haute pression, respecter les consignes de sécurité Lors d’un démontage du circuit HP, utiliser l’outillage C.0189-N

32 La pompe de gavage Filtre à carburant serti dans la pompe
Régulateur basse pression

33 Comment la contrôler ? La pompe de gavage A l’aide du diag 2000 :
Test actionneur Mesures paramètres, injection

34 L’amortisseur de pulsations

35 La pompe HP Entrée carburant basse pression
Sortie carburant haute pression

36 Rail commun en aluminium
La rampe d’injection commune Retour basse pression à la pompe HP Arrivé haute pression Rail commun en aluminium Capteur haute pression Régulateur haute pression Injecteur

37 Le capteur de pression HP

38 Comment le contrôler ? Le capteur de pression HP
A l’aide du diag 2000 : Mesures paramètres, injection en moteur tournant

39 Le régulateur de pression HP

40 Comment le contrôler ? Le régulateur de pression HP
A l’aide du diag 2000 : Mesures paramètres, injection en moteur tournant

41 Joint anti-retournement
Les injecteurs Joint torique Joint anti-retournement Joint de combustion

42 Attention !!! Les injecteurs
- Étant donné les pressions élevées, chaque dépose des injecteurs nécessite le remplacement des joints. Pour le joint de combustion, utiliser l’outillage ref : C 0189 N

43 Fonction alimentation en air

44 Fonction alimentation en air
Éléments participants : Répartiteur d’air Boîtier papillon motorisé et la sonde de température d’air admission Capteur de pression d’air admission Capteur de pression du circuit de freinage Le circuit EGR

45 Répartiteur d’air d’admission (plenum)

46 Le boîtier papillon motorisé
Potentiomètre de recopie de position double piste Capteur de T° d’air Lumière d’admission pour limp home

47 Comment le contrôler ? Le boîtier papillon motorisé
A l’aide du diag 2000 : Test actionneur Oscilloscope A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres, roulage, injection, allumage, dépollution, refroidissement, distribution variable, richesse adaptation, alimentation capteurs

48 Capteur de pression d’air admission

49 Comment le contrôler ? Capteur de pression d’air admission
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres, roulage, injection, allumage, dépollution, refroidissement, distribution variable, richesse adaptation, alimentation capteurs

50 Capteur de pression du circuit de freinage
Il est le MÊME que sur le circuit d’air : - Il sert à forcer le retour en mode homogène en cas de manque de pression dans le circuit de frein (sûreté de fonctionnement). - On peut lire la pression dans le circuit avec l’aide du DIAG 2000 : - mesures paramètres, distribution variable, alimentation capteurs, roulage.

51 Le circuit EGR Piquage aller EGR Précatalyseur Circuit de
retour interne à la culasse Collecteur d’échappement Electrovanne EGR Piquage retour EGR Collecteur d’admission

52 L’électrovanne EGR

53 Comment la contrôler ? L’électrovanne EGR A l’aide du diag 2000 :
Menu mesures paramètres, roulage, injection, dépollution, alimentation capteur. Au multimètre : Vérification de la résistance de l’actionneur : 3,5  (+/- 0,4 ) à 20 °C entre les voies 3 et 4. Vérification de la résistance du potentiomètre de recopie de position : 2,5 k  total (+/- 40 %) entre les voies 1 et 6.

54 Les stratégies Démarrage
Démarrage en homogène haute pression (70 bars). Si la température est inférieure à 0 °C, démarrage en basse pression. Ralenti (pression ~ 70 bars) Fonctionnement en mode homogène jusqu’à 60 °C d’eau. Fonctionnement quelques minutes en homogène après un démarrage à chaud. Roulage (pression ~100 à 120 bars) Roulage en stratifié si < mi-charge, T° > 60°C et R < 3500 tr/min

55 Les stratégies Limites de fonctionnement du mode stratifié
Charge moteur > mi-charge Besoin de dépression dans le circuit de frein Problème de température trop élevée dans l’échappement Déstockage des Oxydes d’Azote Déstockage du dioxyde de Soufre

56 Les stratégies Inhibition du mode stratifié
Mauvais fonctionnement du régulateur de pression HP (hors CC à la masse) ou du capteur de pression HP et isovac Impossibilité de réguler la pression dans la rampe Mauvais fonctionnement du capteur de T° air et pression d’air Mauvais fonctionnement de la sonde à oxygène proportionnelle Perte des deux informations pédale d’accélérateur CC à la masse de l’électrovanne canister

57 La Fonction Refroidissement Intègré Calculateur

58 Le Besoin Refroidissement pour l’Air Conditionné

59 La ligne d’échappement
Capteur de T° d’échappement amont Piquage de gaz EGR Sonde à oxygène proportionnelle Capteur de T° d’échappement aval Pré-catalyseur Catalyseur Denox Sonde à oxygène à basculement

60 Les capteurs de température d’échappement
Rôle : Ils fournissent la température des gaz d’échappement au CCM afin de ne pas dépasser 1000 °C. Ils servent à diagnostiquer le bon état du pré-catalyseur. Le capteur aval sert à réguler la température dans le catalyseur Dénox. Type : Ils sont de types CTP. Leurs caractéristiques électriques sont identiques. Le couple de serrage est de 4,5 daN.m. Le capteur amont présente une chaussette de protection thermique.

61 Comment les contrôler ? Les capteurs de température d’échappement
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres, roulage, injection, dépollution. Au multimètre : R minimum = 170  à - 40 °C R maximum = 850  à 1000 °C

62 La sonde à oxygène proportionnelle
Type : C’est une sonde nouvelle de type proportionnelle. Elle permet de connaître précisément la richesse des gaz d’échappement de 0,2 à 1,4 (R) . Son couple de serrage est de 4,7 daN.m Cette mesure est nécessaire afin de pouvoir calculer le taux de remplissage du pot catalytique Dénox pour déclencher périodiquement le déstockage des Nox et du S02.

63 Résistance de compensation dans le faisceau
La sonde à oxygène proportionnelle 1 Elément de chauffage 2 - Gestion de chauffage - Interface de diagnostic Mesure de la concentration O2 Générateur de courant pour régénération de l’air de référence Interface de diagnostic Calculateur moteur Icp Cellule de Nernst Electrode Ip- Electrode Ip+ Electrode de référence Vp Vs Gaz d’échappement Cellule de pompage 3 6 5 4 Résistance de compensation dans le faisceau Vers la bornes 3

64 Comment la contrôler ? La sonde à oxygène proportionnelle
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres : injection, dépollution, distribution variable, richesse et adaptation, roulage. A l’aide du Multimètre : Mesure de la résistance de chauffage (R ~ 3 ). Mesure de la tension Vp entre les bornes 3 et 6 (Vp ~ 450mV)

65 Attention !!! La sonde à oxygène proportionnelle
En cas de défaut sur le faisceau de la sonde : La résistance de compensation étant dans la connectique, tout défaut sur le faisceau de la sonde nécessite un changement de la sonde.

66 La sonde à oxygène ON/OFF
Type : C’est une sonde dite ON/OFF. Rôle : Elle informe le calculateur moteur de l’état des gaz d’échappement. Elle sert également au diagnostic du bon fonctionnement du catalyseur DéNOX.

67 Comment la contrôler ? La sonde à oxygène ON/OFF
A l’aide du diag 2000 : Menu mesures paramètres : richesse et adaptation A l’aide du Multimètre : Mesure de la résistance de chauffage (R ~ 3 ). Mesure de la tension entre 0,2 V (pauvre) et 0,8 V (riche)

68 Le pré-catalyseur

69 Le catalyseur DéNOX Rôle :
Il stocke les oxydes d’Azote (NOX) et les oxydes de soufre (SO2). - Il régénère les oxydes d’Azote. - Il régénère les oxydes de soufre. Type : - C’est un catalyseur trois voies classique dans lequel se trouve également du sel de Baryum

70 Le catalyseur DéNOX Particularités :
Le stockage des NOX se fait à T = 200 à 500 °C Le déstockage des NOX se fait à T = 200 à 500 °C Toute les minutes, quelques secondes Phase homogène riche (R = 1,3) Fin par signal riche de la sonde à oxygène ON/OFF

71 Le catalyseur DéNOX Particularités :
Le stockage des oxydes de soufre se fait à T = 200 à 500 °C Le déstockage des oxydes de soufre se fait à T = 600 à 700 °C Tous les 500 à 600 km Roulage à 80 km/h pendant quelques minutes Phase homogène riche (R = 1,3) Fin par signal riche de la sonde à oxygène ON/OFF

72 Stratégies particulières
Surveillance de la température de la ligne d’échappement Gestion de la dépression dans le circuit de freinage Purge du canister Sécurité sur-régime et sur-pression essence Auto-adaptativité

73 Stratégies usuelles EOBD ADC (2) Fonctionnements dégradés Diagnostic

74 Diagnostic Tout échange de pièce liée au fonctionnement moteur nécessite une initialisation du CCM Le calculateur est téléchargeable Le calculateur est télécodable En cas de changement du pot DéNOX, initialisation totale

75 Initialisation du calculateur
· Mettre le contact, attendre 20 secondes. · Démarrer le moteur, le faire chauffer au ralenti jusqu'au déclenchement du moto-ventilateur (climatisation désactivée). · Effectuer un roulage à faible charge en balayant tous les rapports en accélération et en décélération (entre 1500 et 3500 tr/min). · Couper le contact. · Attendre 1 minute avant de redémarrer (si la post-ventilation fonctionne, attendre son arrêt). · Il faudra un temps de fonctionnement cumulé d'au moins 20 minutes pour permettre l'apprentissage des injecteurs.

76 Merci de votre attention !
Avez-vous des questions ?