Injecteur moteur diesel : dispositif et principe de fonctionnement

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 16:06

Les exigences imposées aux moteurs diesel modernes en termes de puissance, d'efficacité et de respect de l'environnement sont de plus en plus élevées. Pour répondre à ces exigences, une bonne formation du mélange doit être assurée. Pour ce faire, les moteurs sont équipés de systèmes d'injection de carburant modernes et efficaces. Ils sont capables non seulement de fournir la pulvérisation la plus fine grâce à une pression plus élevée, mais également de réguler le moment d'injection et la quantité de carburant fournie aux cylindres avec une grande précision. Un tel système existe et satisfait pleinement toutes ces exigences élevées. Ceci est un injecteur de moteur diesel. Il s'agit d'un élément d'injection séparé pour chaque cylindre du moteur. La pièce est contrôlée par une unité électronique.

Idées Diesel

À propos de la création d'un nœud dans lequel la buse et la pompe à carburant seraient combinées,se croyait le créateur de ces moteurs - Rudolf Diesel.

Cela vous permettrait de vous éloigner des conduites de carburant et des canalisations haute pression, augmentant ainsi la pression d'injection. Mais à l'époque de Diesel, les opportunités qui existent aujourd'hui n'existaient pas encore.

Description du système

La pompe d'injection de moteur diesel est une pompe d'alimentation en carburant et un injecteur, qui sont combinés en une seule unité. Comme dans les pompes à injection à gicleurs, l'injection basée sur ces éléments permet d'effectuer certaines tâches. Le système crée une pression suffisante, fournit une certaine partie du mélange de carburant au bon moment. Il y a une pompe séparée pour chaque chambre de combustion. C'est pourquoi vous pouvez désormais trouver des moteurs dépourvus de conduites de carburant haute pression, qui se trouvent sur des groupes motopropulseurs équipés de pompes à carburant haute pression.

Faits historiques

Ce système d'injection n'est pas nouveau. L'injecteur de moteur diesel a été installé sur les voitures à la fin des années 30. Pour la première fois, la conception a été testée sur des moteurs diesel pour véhicules ferroviaires, marins et de fret. Toute cette technique était unie par une chose - la basse vitesse. Les caractéristiques de ces moteurs sont la présence d'une pompe séparée pour chaque cylindre et de courtes conduites de pression qui vont à la buse. Les éléments sont pilotés par des poussoirs et des tampons.

Serially a commencé à utiliser de tels systèmes sur les camions depuis 1944. Sur les voitures particulières - depuis 1988. En 1938, la société Detroit-Diesel, qui appartenait alors à la GeneralMoteurs, la première unité de ce type a été créée, dans laquelle le système d'alimentation du moteur diesel avec buses de pompe a été utilisé. Bien que l'appareil ait été développé aux États-Unis, des conceptions de ce type ont également été développées en URSS.

Les premiers moteurs YaAZ-204 étaient déjà équipés de telles tuyères en 1947. Mais ces unités ont été produites sous la licence de Detroit-Diesel. Ce groupe motopropulseur, puis un moteur six cylindres modifié, a été produit jusqu'en 1992.

En 1994, le dispositif et le fonctionnement de l'injecteur du moteur diesel ont été remarqués par les ingénieurs de Volvo. L'entreprise produit le premier camion FH12 avec des buses de ce type. Ensuite, ils commenceront à équiper leurs camions Scania et Iveco avec les mêmes unités.

Parmi les voitures particulières, ce système a été utilisé pour la première fois sur les Volkswagen. L'injecteur de moteur diesel Volkswagen est apparu en 1998. À la fin des années 90, les moteurs dotés d'un tel système occupaient 20 % du marché automobile.

Appareil

Alors, considérons ce qu'est un injecteur de moteur diesel. Son dispositif est extrêmement simple. Dans le corps de l'unité, il y a directement la buse, l'unité de dosage, ainsi que l'unité d'alimentation. Grâce à cette motorisation, l'injecteur-pompe présente certains avantages par rapport aux systèmes traditionnels. Ainsi, le temps de déplacement d'un liquide inflammable sous haute pression est considérablement réduit. Il augmente également l'efficacité hydraulique et réduit le poids.

Les buses de dernière génération sont équipées de pompes capables de délivrer des pressions suffisamment élevées (jusqu'à 2 500 bar). Ils peuvent répondre instantanément aux commandes de l'ECU, qui collecte et analyse les informations actuelles des capteurs externes. Sur la base de ces données, la quantité requise de mélange et le temps d'injection sont déterminés. Cela permet d'obtenir des valeurs de puissance optimales pour des conditions de fonctionnement données. De plus, les unités aident à économiser le carburant diesel, ce qui minimise les émissions nocives dans l'atmosphère et aide à réduire le bruit d'un moteur en marche. Et enfin, l'appareil est très compact et peut être placé dans la culasse. Vous pouvez également y installer d'autres pièces et assemblages.

La buse est conçue pour fournir la formation de mélange la plus efficace. Pour cela, les ingénieurs ont prévu des phases - il s'agit d'une injection préliminaire, principale et supplémentaire. Le préliminaire donne une combustion douce au moment de la phase principale, lorsque la formation de haute qualité du mélange de travail est assurée dans différents modes de fonctionnement du moteur. Un filtre supplémentaire est nécessaire pour les processus de régénération dans le filtre à particules.

Principe de l'injecteur mécanique

L'injecteur du moteur diesel est installé directement dans la culasse. Il y a quatre cames spéciales sur l'arbre à cames. Ils servent à démarrer l'entraînement de l'injecteur. À l'aide de culbuteurs, la force est transmise aux injecteurs-pompes au moyen de pistons.

La came d'entraînement a un profil spécial qui permet une forte montée, puis une lente descente de la bascule. Quand le dernier se lèvele piston est rapidement enfoncé. Cela crée la bonne pression. Lorsque vous abaissez lentement la bascule, le piston monte. Cela permet au carburant d'entrer dans les chambres à haute pression sans bulles d'air.

Le processus d'injection lui-même a lieu lorsque la tension de commande est appliquée de l'ECU à l'électrovanne.

Phases d'injection

Examinons de plus près le principe de fonctionnement de l'injecteur du moteur diesel. Lorsque, sous l'influence de la bascule, le piston descend, le mélange combustible s'écoule à travers les canaux dans les buses. Lorsque la vanne se ferme, le débit de gazole est coupé. La pression commence à monter. Lorsqu'elle atteint un niveau de 13 MPa, l'aiguille de pulvérisation surmonte la force du ressort. Après cela, la phase de pré-injection commencera.

Dès que la vanne commence à s'ouvrir, la pré-phase se termine et le mélange de carburant est dirigé à travers la conduite d'alimentation. La pression commence à chuter. Selon le mode de fonctionnement du moteur, une ou deux phases préliminaires peuvent être réalisées.

Lorsque le piston descend, la course d'injection principale commence. La soupape se referme, la pression de carburant remonte. En atteignant un niveau de 30 MPa, l'aiguille de pulvérisation surmontera la force de pression et s'élèvera, démarrant ainsi le processus d'injection. Plus la pression augmente, plus le carburant sera comprimé. La quantité de diesel et d'air pouvant pénétrer dans le cylindre est augmentée.

Avance maximale (et elle est effectuée lorsque le moteur tourne en mode crêtepuissance), est réalisée à une pression de 220 MPa. L'ouverture de la vanne termine l'étape d'injection principale. La pression chute, l'aiguille se ferme.

Une phase d'injection supplémentaire est effectuée lorsque le piston descend davantage. Le principe de fonctionnement de l'appareil à ce stade est le même que celui de l'injection principale. Le plus souvent, l'algorithme est exécuté en deux étapes.

Si l'on considère le dispositif de l'injecteur-pompe d'un moteur diesel TDI, il peut être équipé d'un capteur qui surveille le soulèvement de l'aiguille. La position de l'aiguille est requise par l'unité de commande, où les pompes à carburant sont également contrôlées électroniquement.

Avantages

Alors que le système à rampe commune utilise l'injection par batterie, l'injecteur unitaire délivre le mélange de carburant à une pression plus élevée en raison de l'absence de longues lignes.

Ils peuvent souvent être détruits pendant le fonctionnement de la voiture. C'est le maillon faible des systèmes électriques classiques. L'injecteur-pompe permet d'introduire plus de carburant dans la chambre de combustion. Cela rendra la pulvérisation plus efficace. Les moteurs équipés de telles unités sont plus puissants.

De plus, les moteurs avec ce type d'injection sont moins bruyants que leurs homologues. Mais avec le Common Rail ou la pompe à injection, l'injecteur pompe sera encore plus compact.

Défauts

Mais il y a aussi des inconvénients. L'inconvénient le plus sérieux est les exigences élevées en matière de qualité du carburant. Le moindre blocage suffit pour que le système cesse de fonctionner. Le deuxième point négatif est le prix.

Il est presque impossible de réparer cet assemblage exact en dehors de l'usine. Un autre inconvénient est que lorsqu'ils sont exposés à une pression élevée, ces nœuds cassent souvent les douilles d'atterrissage dans le bloc moteur.

Comment entretenir l'injecteur-pompe ?

Comme vous pouvez le voir, ces nœuds sont très exigeants sur la qualité du diesel, et elle est loin d'être élevée dans notre pays et dans la CEI. Afin de ne pas avoir à changer souvent cet élément coûteux, il est recommandé de changer régulièrement le carburant, l'air et tous les autres filtres, d'acheter des consommables d'origine.

À propos des flushs

Souvent, les propriétaires de voitures s'intéressent à la façon de rincer la pompe d'injection sur un moteur diesel. Les experts ne recommandent pas le rinçage - ce n'est bon pour aucune buse. Il est préférable de changer les filtres et de faire le plein dans des stations-service éprouvées.

Le rinçage sur le banc convient en cas d'atomisation de mauvaise qualité - ralenti instable et problèmes similaires. Le rinçage dans un bain à ultrasons est autorisé lorsque l'aiguille est complètement coincée. Si la buse coule, rien n'aidera ici. Pour le lavage, vous pouvez utiliser les produits LAVR et VINS actuellement populaires.

En général, si un injecteur ne fonctionne pas, il est préférable de le faire réviser et de remplacer les pièces en panne. Le rinçage n'aide que si le nœud fonctionne d'une manière ou d'une autre.

Conclusion

Donc, nous avons découvert ce qu'est un injecteur de moteur diesel et quel est son dispositif. Comme vous pouvez le constater, il s'agit d'un élément intégral du système d'alimentation du moteur diesel. Il aconception plus avancée technologiquement, mais très exigeante sur la qualité du carburant.