15 février 2015 7 15 /02 /février /2015 21:59

 

2.3-Chaine d'alimentation carburant

 

 

Nous l'avons vu, le système d'injection agit sur la durée d'ouverture des injecteurs pour contrôler la quantité d'essence injectée.
Cependant, pour que cela soit possible, il faut que la pression carburant appliquée aux injecteurs soit fixe afin d’avoir un débit constant.
Rappel : Quantité(kg) = Débit (kg/sec) x Temps (sec)
Avec un débit constant, la quantité injectée est directement proportionnelle au temps d'ouverture des injecteurs.

injecteur.jpg
L'injecteur est un simple robinet commandé électriquement (12VDC), la pression carburant appliquée à son entrée n'influe pas sur son ouverture. Cependant, il  doit être soumis à une pression spécifique et stable pour assurée un débit précis. La quantitée injectée sera alors uniquement proportionnelle à la durée de son excitation électirque. 

Note :  Un injecteur grippé faussera la quantité demandée.


Exemples :
l'injecteur d'un XU5JA assure un débit de 145cc/min lorsqu'il est soumis à une pression de 3Bars
l'injecteur d'un XU9JA assure un débit de 214cc/min lorsqu'il est soumis à une pression de 3Bars
L'injecteur d'un XU9J1assure un débit de 203cc/min lorsqu’ est soumis à une pression de 2,5bars
La régulation de pression carburant dépend de l'injecteur équipant le moteur.

Le calculateur est associé à un injecteur spécifique car le calcul de la durée d'ouverture intègre cette valeur de débit. En cas de changement d'injecteur, le dosage sera différent. Idem en cas de changement de régulateur de pression.
Note : De par sa conception, l'injection LU2-jetronic compense automatiquement, jusqu'à une certaine limite, une dérive du débit de l'injecteur ou de la régulation carburant en compensant par la durée d'ouverture des injectgeurs pour rechercher la proportion idéale 14,7:1.

Le rôle de la chaîne d'alimentation en carburant est d'alimenter chaque injecteur à la même pression carburant régulée à une valeur précise.



-Architecture et composants du circuit carburant  :

Le circuit carburant est pressurisé par une pompe immergée dans le réservoir. Elle de type électrique à rouleaux, peu fragile mais son moteur peut s'endommager si elle reste trop longtemps soumis à l'air libre.

Elle est controlée par le relais tachymétrique. (voir  paragraphe-Sécurité d'alimentation électrique- en page 1.7).
Sa lubrification est assurée par le carburant. Elle possède son propre filtre au niveau de sa crépine d'aspiration mais un filtre plus fin (10microns) est placé en aval afin d'éviter un éventuel colmatage des injecteurs.

Pompecarburant2.jpg
Note : La coupe de la pompe ci-dessus n'est pas une pompe immergée de 205 mais le principe reste le meme.

Débit/pression de la pompe carburant :
Les principales caracteristiques de la pompe sont Pression et Débit.


Le choix se fait par rapport à l'injecteur utilisé.
-Pression: elle doit etre supérieur à la valeur de tarage de l'injecteur:  sup. à 3bars
Le régulateur de la rampe abaissant ensuite la pression à la valeur precise.
-Debit: il doit etre supérieur à la somme des débits instantanés des 4 injecteurs+débit retour du régulateur.

 

La pompe est commune à tout les moteurs de nos GTi, elle doit donc être capable d'alimenter l'injecteur ayant le plus gros débit.
Notamment ceux du XU9JA dont le débit est de 214cc/min sous 3 bars.

 

Exemple :
XU9JA, injecteur 214cm3/min sous 3bars.
La pompe doit donc avoir une pression minimum théorique supérieur à 3bars avec un débit mini de :

 quatre x 214cm3/min= 856cm3/min soit 51l/h (214cm3 pour 15sec) + débit de retour reservoir.

Les premiers millesimes sont équipés d'une pompe assurant un debit de 130l/h sous une pression de 4,5bars (AMFG). Par la suite cette pompe est remplacée par un modele plus silencieux assurant 75l/h sous 3,5bars (BOSCH)
Ces deux pompes sont interchangeables car leurs caractéristiques sont supérieures aux injecteurs montés sur nos GTi.


Note : On peut remarquer que le débit est augmenter de 25l/h tout les 1/2bar de pression supplémentaire. Plus la pression de la pompe est importante, plus son débit doit être augmenté pour compenser le retour carburant vers le réservoir lors de la régulation de pression.

pompes.jpg
Note : les prises des ces 2 pompes sont differentes et nécessitent une adaption de la connexion au niveau du faisceau. Voir fiche pratique.


Filtration :

 

La rampe dinjection est protégée par un filtre situé entre la pompe et la rampe.

Sur 205 GTi, la pompe est protéger par une crépine en plus du filtre en amont.

 

circuitcarb.gif

Coupe du filtre carburant :

 filtre

 


Le carburant est donc acheminé jusqu'à la rampe d'injection grâce à la pompe via le filtre pour y être régulé. En plaçant les 4 injecteurs sur cette rampe, on s'assure ainsi qu'ils recevront la même pression. Un régulateur, placé à ce niveau, est chargé d'assurer le contrôle de la pression carburant de la rampe d'injection.

 

 regulationrampe



Même en cas de panne, il est impossible que les injecteurs travaillent avec une pression d'essence différente
Tout risque de fonctionnement dissymétrique est écarté.



-Quelle est valeur de la régulation de pression carburant?

Nous venons de voir que: La valeur de pression carburant est une valeur fixe qui est fonction du type d'injecteur.
Cette pression est relative à la pression ambiante à laquelle il est soumis. Dans ce cas précis, on considère que la pression ambiante est la chambre dans laquelle il pulvérise, donc la tubulure d'admission.

La pression carburant envoyée à l'injecteur est régulée par rapport à la pression régnante dans le collecteur d'admission.

Cependant la pression d'air dans les tubulures d'admission n'est pas stable. Elle est fonction de 3 paramètres:
-pression atmosphérique
-aspiration du moteur
-position du papillon

La pression atmosphérique dépends des conditions météorologiques et de l'altitude. Cet élément doit être pris en compte pour assurer un bon fonctionnement du moteur dans des conditions d'utilisations changeantes.
De plus, le moteur cherche à monter en régime. La limitation de régime est assurer par le papillon ce qui engendre une dépression dans la tubulure d'admission car le moteur cherche à aspirer l'air sans y arriver.
La dépression du collecteur d'admission est maximum en bas régime car le papillon est peu ouvert.
La dépression du collecteur d'admission est minimum en pleine charge car le papillon est grand ouvert.


La régulation carburant est obtenue grâce à un régulateur placé sur la rampe d'injection.

 

 

Exemple de dépression régnante dans la tubulure d'admission :

 

960trs0,35brs

 

 

960trs/mn-> -0,35bars 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1078trs0,5brs

 

 

 

 1078trs/mn-> -0,5brs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1693trs0,6brs  

 

 

 1693trs/mn-> -0,61bars

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2022trs0,65brs

 

 

 

2022trs/mn-> -0,65bars

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2225trs0,57brs

 

 

 

 

 2225trs/mn-> -0,63bars

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2475trs0,51brs 

 

 2475trs/mn-> -0,62bars

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On peut considérer que la dépression dans le collecteur d'admission est de l'ordre de -0,35Bars au ralenti.

Elle augmente ensuite jusqu'à  -0,65Bars vers 2000trs/min en raison de la monté en régime mais de la faible ouverture papillon.

A partir de ce régime, la dépression descends doucement jusqu'à -0,1Bar (du au filtre à air, débitmètre, conduit d'admission forme de l'entrée d'air... etc.). Ceci en raison de la forte ouverture papillon mettant à l'air libre le conduit d'admission

La dépression est donc maximum à 2000trs/mn en condition normale d'utilisation (hors fonctionnement frein moteur)


-Régulateur pression carburant :

Son rôle est de réguler la pression carburant désirée par rapport à la pression régnant dans le collecteur d'admission.

Il est composé d'une membrane dont les faces sont exposées d'un coté:
-à la pression carburant (à réguler)
de l'autre coté:
-à la force d'un ressort taré (valeur de pression désirée)+pression collecteur d'admission

Le carburant est renvoyé vers le réservoir tant que la PressionCarburant est supérieur à la force du ressort + pression de l'air jusqu'à obtenir l'égalité de pression.
Note: sur un moteur sans turbo, la pression régnante dans le collecteur est toujours négative. La PressionCarburant sera toujours inférieur à la force du ressort.


regulateur

Ci dessus: La pression de carburant est abaissée jusqu'a la force exercé par le ressort R. Cette valeur représente la valeur de pression désirée (3Bars)
La dépression D dans le collecteur aspire la membrane et abaisse la pression jusqu'à équilibre.

On obtient ainsi est une pression différentielle et non pas absolue.

Exemples :
-Moteur, coupé: La dépression est nulle. La régulation ne se fait que grâce au ressort taré car la membrane n'est pas soumis à la dépression. La pression obtenue au niveau de la rampe est celle du régulateur: 3bars.
La pression de l'injecteur est aussi 3bars.

pregulé0bar


-moteur en bas régime: La dépression collecteur est maximum. La pression au niveau de la rampe est: valeur Ressort+valeur Dépression= 3+(-0,6)=2,4Bars
Par contre, les injecteurs travaillent sous 3bars malgré une pression rampe à 2,4Bars.regulation2,4bar


-moteur en pleine charge : La dépression collecteur est minimum. La pression au niveau de la rampe est: valeur Ressort+valeur Dépression=3+-(0,1)=2,9Bars
Par contre, les injecteurs travaillent sous 3Bars malgré une pression rampe à 2,9Bars.regulation0,1bar


Note : La durite de signal pression collecteur est donc importante pour assurer une bonne régulation carburant. En cas d'obturation, la pression de la rampe sera constamment à la valeur du régulateur: 3bars. Ce qui se traduit par une augmentation de la richesse à bas régime mais sans influence en fonctionnement pleine charge.
La durite de retour carburant doit être libre. En cas d'obturation, la pression de la rampe sera celle de la pompe 4Bars. la richesse sera augmenté dans tout les états de charge particulièrement dans les bas régime.



-Synthèse circuit d’alimentation carburant :

synthese-regulation-carb.jpg

 

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