19 février 2015 4 19 /02 /février /2015 12:36

 

Piston percé par phénomene de cliquetis

Source: INP Toulouse ENSEEIHT

 

PRINCIPALES CAUSES DU CLIQUETIS

 

 

  • Trop d'avance à l'allumage

L'étincelle se produit trop tôt, la propagation du front de flamme est plus lente car la densité du combustible est insuffisante. La fraction non brûlée comprimée contre les parois atteint alors son seuil d'auto inflammation avant d'être rejointe par le front de flamme. En général, le moteur atteint son meilleur rendement quand l'avance à l'allumage est calée pour chaque point (position papillon / pression admission, régime moteur) juste avant le seuil de cliquetis. Cela a pour effet de produire une pression maximale sur la tête de piston quand celui ci a parcouru quelques degrés après le PMH (entre 10 et 20 degrés vilebrequin selon les moteurs), ce qui représente le meilleur compromis. Néanmoins, jouer avec la limite rend le moteur très sensible aux variations.

 

  • Taux d'octane

Plus le taux d'octane est élevé et plus la température d'auto inflammation l'est aussi. On peut donc avoir un moteur qui fonctionne parfaitement au SP98, mais qui cliquettera au SP95. Pour un moteur tournant au Super plombé, que l'on compte utiliser avec du SP95 (+additif pour recréer la protection des sièges de soupape), il est fortement conseillé d'enlever entre 3 et 5° d'avance.
Néanmoins le pouvoir calorifique reste sensiblement le même entre du SP95 et SP98. En quelque sorte, un moteur tournant au SP95 ne produira pas plus de puissance avec du SP98. On peut modifier la sensibilité d'un combustible à l'auto-allumage en ajoutant des additifs, ou en mélangeant des combustibles différents.

 

  • Température du mélange à l'admission

Plus la température du mélange est importante à l'admission, plus la température d'auto-inflammation sera atteinte rapidement.
Pour les moteurs Turbo, le cas devient très sensible, l'échauffement de l'air étant très important. C'est pour cette raison que la pression de suralimentation est limitée.

 

  • Le rapport volumétrique

Plus il est important, plus la température finale avant l'explosion sera élevée. On considère que pour élever d'une unité le rapport volumétrique, il sera nécessaire d'utiliser un combustible possédant un taux d'octane de 3 à 6 points supérieurs. Un point a considérer également est que la température finale du combustible avant allumage est en rapport avec le temps réel pour le comprimer. Plus le mélange est comprimé rapidement, plus sa température finale sera élevée. Un moteur fonctionnant à haut régime peut être victime d'auto-allumage à partir d'un certain régime mais pas en dessous.

 

  • Points chauds, mauvais système de refroidissement

Tous les points pouvant amener une température finale de la charge trop élevée peuvent être en cause :
- bougies trop chaudes
- mauvais refroidissement moteur (radiateur entartré, culasse entartrée?)
- mauvaise ventilation
On peut également avoir du cliquetis sur des moteurs encrassés. Les aspérités s'échauffent et peuvent créer des points chauds en favorisant leur apparition.

 

  • Richesse du mélange

L'utilisation d'un mélange pauvre conduit à des températures de fonctionnement plus élevées, des temps de combustion plus longs, favorisant l'auto allumage. Ce phénomène est amplifié sur les moteurs turbo. C'est pour cette raison que l'on préférera un mélange riche pour les moteurs de compétition. L'excédent de combustible sert à refroidir les parois des cylindres et le sommet des pistons. L'économie et la pollution ne rentrant plus en ligne de compte pour ces applications.

 

 

 

 

 

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19 février 2015 4 19 /02 /février /2015 08:39

 

1.3-Caractéristiques d'un moteur

 

 

A : Cylindrée unitaire (V)
B : Cylindrée totale (Vt)
C : Rapport volumétrique (ρ)
D : Taux de compression (Tx)
E : Couple moteur (C)
F : Puissance moteur (P)
G : Récapitulatif notions de base
H : Cycle à 4 temps
I : Epure de distribution

 

 

 

A - Cylindrée unitaire (V)

 

La cylindrée unitaire (V) est le volume balayé par le déplacement du piston d'un moteur pendant un cycle.
Elle se calcule en multipliant la surface du cylindre par la course du piston définie par le maneton du vilebrequin.

Calcul Volume Unitaire d'un moteur

 

 

 

π = 3.14159

A= Alésage (diamètre interne du cylindre)

C = Course du piston

Formule Calcul Cylindrée Unitaire d'un moteur
Note: Surface d'un cercle = π x R²  = (π x D² )/4
EXEMPLES
Moteur XU5JA XU9JA
Alésage (A) 8.3cm 8.3cm
Course (C) 7.3cm 8.8cm
Cylindrée unitaire (V) (π x 8.3²x7.3) /4  (π x 8.3²x8.8) /4 
V =  395cm³ 476cm³

 

 

B - Cylindrée totale  (Vt)

 

La cylindrée totale du moteur est la cylindrée unitaire multipliée par le nombre n de cylindres.

V = Cylindrée unitaire

n = Nombre de cylindre

Formule Calcul Cylindrée Totale d'un moteur
EXEMPLES
Moteur XU5JA XU9JA
Nombre de cylindres (n) 4 4
Cylindrée unitaire (V) 395cm³ 476cm³
Cylindrée totale (Vt) 395 x4 476 x4
Vt =  1580cm³ 1905cm³

 

 

C - Rapport volumétrique (ρ)

 

Le rapport volumétrique est le rapport des volumes du cylindre lorsque le piston est au point mort bas (PMB - volume maximum) et lorsque le piston est au point mort haut (PMH - volume minimum). Par volume du cylindre, on entend le volume total accessible aux gaz contenus dans le cylindre, chambre de combustion (v) comprise.

Ce chiffre est souvent théorique car il ne tient pas compte de l'ouverture/fermeture des soupapes. 

V = Cylindrée unitaire

v = Volume chambre de combustion

Formule CalculRapport Volumetrique

 

D - Taux de compression (Tx)

 

Le taux de compression est le rapport volumétrique...

Plus il est élevé plus le mélange est comprimé donc plus l'explosion est forte, donc difficile à gérer (cliquetis, choc mécanique, température, etc.) mais plus le rendement du moteur est élevé.

 

 

E - Couple moteur (C)

 

Le couple moteur est la force (et non pas la puissance) du mouvement de rotation du moteur. Il est lié au régime moteur, c’est à dire à la vitesse de rotation du moteur(tr/min). Plus le régime moteur est haut, plus il tourne vite, plus le couple est élevé. C’est le couple d’une voiture qui la fait avancer, il traduit la force des roues sur le sol et, par conséquent, sa force d'accélération.

Le couple exprimé en newtons mètre (Nm) correspond au degré d'effort fourni pour progresser.

Il se calcule en fonction de la force du mouvement de rotation et de la distance parcourue (lié à la position du maneton par rapport axe de vilebrequin) soit :

 

Couple (Nm) = Force (N) x Distance (m)

ou

Couple (Nm) = Puissance (cv) / Régime (tr/min) 

 

En moyenne, le couple d'un moteur se situe entre 100 et 300 Nm, mais cela reste variable en fonction de la dimension de la cylindré

Avec un couple faible, vous serez obligé de monter dans les tours/mn lors des dépassements par exemple, et de changer de vitesse, pour pouvoir accélérer en puissance.

 

 

F - Puissance moteur (P)

 

Puissance (cv) = Couple (Nm) x Régime (tr/min) 

 

1cv = 0.736kW

1HP = 0.746kW

 

 

G - Récapitulatif notions de base

 

 

 

 

 

Notions de base

 

 

 

H - Cycle à 4 temps

Cycle 4 temps
  1. Admission:
    Le piston en descendant crée une baisse de dépression favorisant l'aspiration des gaz.
     
  2. Compression:
    Le piston comprime les gaz jusqu'à ce qu'ils n'occupent plus que la chambre de combustion (pression + chaleur).
     
  3. Explosion/Détente:
    L'étincelle d'une bougie (ou l'injection de gazole comprimé) enflamme le mélange. La chaleur dégagée dilate les gaz qui repoussent violemment le piston vers le bas.
     
  4. Échappement:
    En remontant, le piston chasse les gaz brûlés. Le moteur est à nouveau prêt à recommencer le cycle.
     

 

I - Epure de distribution

 

C'est la représentation graphique circulaire permettant de visualiser les caractéristiques de fonctionnement du moteur.

  • AOA, Avance Ouverture Admission :

La soupape d'admission s'ouvre AVANT le Point Mort Haut. (ROA si elle s'ouvre après le PMH).

  • RFA, Retard Fermeture Admission :

La soupape d'admission se ferme en RETARD, lorsque le piston remonte après le Point Mort Bas (PMB).

  • AOE, Avance Ouverture Échappement :

La soupape d'échappement s'ouvre AVANT le PMB pour faire baisser la pression dans le cylindre avant la remontée du piston.

  • RFE, Retard Fermeture Echappement :

La soupape d'échappement se ferme après le PMH car combiné avec AOA, pour favoriser le remplissage du cylindre.

  • AA, Avance Allumage :

L'étincelle à la bougie est AVANT le PMH pour palier aux délais d’inflammation.

 

Epure de distribution XU5J

Note: L'avance à l'allumage n'apparait pas sur l'épure d'un moteur diesel puisque la combustion s’opère grâce à la compression.

 

EPURE D'UN XU5JA
AOA 5°50 (avant PMH)
RFA 34°30 (après PMB)
AOE 38°30 (avant PMB)
RFE 0°50 (après PMH)
AA 30° à 3500trs/min
Courbes allumage: M161E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Page 1.0 : Introduction
Page 1.1 : Notions de richesse d'un mélange carburant
Page 1.2 : Notions d'indice d'octane carburant

 

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18 février 2015 3 18 /02 /février /2015 21:42

 

2.O-Présentation de l'injection LE2-Jetronic

 

 

Le système d'injection LE2-Jetronic, apparu, en 1981 est une adaptation du L-Jetronic datant de 1973 développée par BOSCH. Il se distingue par un contrôle de départ à froid intégré au calculateur.

A l'inverse du K-Jetronic, c'est un système entièrement électronique sans entraînement mécanique. Son cœur est donc un calculateur appelé ECU (Engine Control Unit).

Le but est d'injecter dans le collecteur d'admission une quantité de carburant nécessaire à optimiser la combustion en fonction des paramètres instantanés du moteur.
Chaque cylindre reçoit un injecteur, Il y en a donc 4, c'est une injection dite multipoint.
Le carburant est injecté devant les soupapes dans la tubulure d'admission d'air, c'est une injection dite indirecte.  


 

Schéma de principe du L-Jetronic

Schéma de principe L-Jetronic Bosch
Cliquer sur l'image pour l'agrandir
Repère Désignation
1 Réservoir carburant
2 Pompe électrique carburant
3 Filtre à carburant
4 Rampe de distribution
5 Régulateur de pression carburant
6 Calculateur (ECU)
7 Injecteur
8 Injecteur de départ à froid (Uniquement L-Jetronic)
9 Vis de réglage ralenti
10 Contacteur de papillon
11 Boitier papillon
12 Débitmètre d'air
13 Relais tachymétrique
14 Provision sonde lambda pour LU2-Jetronic
15 Sonde de température moteur (CTN)
16 Thermocontact (Uniquement sur L-Jetronic)
17 Allumeur (Utilisation du signal de commande d'allumage)
18 Tiroir d'Air Additionnel (TAA)
19 Vis de réglage richesse ralenti
20 Batterie
21 Neiman

 

Schéma de principe du LE2-Jetronic

 

Schéma de principe LE2-Jetronic Bosch
Cliquer sur l'image pour l'agrandir
Repère Désignation
1 Réservoir carburant
2 Pompe électrique carburant
3 Filtre à carburant
4 Rampe de distribution
5 Régulateur de pression carburant
6 Calculateur (ECU)
7 Injecteur
8 ________________________________________________________________________
9 Vis de réglage ralenti
10 Contacteur de papillon
11 Boitier papillon
12 Débitmètre d'air
13 Relais tachymétrique
14 Provision sonde lambda pour LU2-Jetronic
15 Sonde de température moteur (CTN)
16 ________________________________________________________________________
17 Allumeur (Utilisation du signal de commande d'allumage)
18 Tiroir d'Air Additionnel (TAA)
19 Vis de réglage richesse ralenti
20 Batterie
21 Neiman

 

 

Contrairement au L-Jetronic, l'injection LE2-Jetronic ne dispose pas d'injecteur de départ à froid ni de thermocontact de déclenchement de starter. Les seuls éléments contrôlés  sont les 4 injecteurs de cylindre.

 

Controle Injection Bosch L-Jetronic
Cliquer sur l'image pour l'agrandir

 

Les pages suivantes décomposent et décrivent le système en 8 parties distinctes :

  • 1 - La demande de puissance est contrôlée par la limitation du débit d'air d'admission :

Page 2.1 : Commande d'accélérateur.

  • 2 - Le calculateur commande directement et électriquement les 4 injecteurs :

Page 2.2 : Chaine de commande électrique.

  • 3 - Les 4 injecteurs reçoivent une alimentation carburant à pression régulée à une valeur précise :

Page 2.3 : Chaine d'alimentation carburant.

  • 4 - Chaque chaîne est indépendante l'une de l'autre, l'injecteur en est le point commun :

Page 2.4 : Finalité de la chaine de commande électrique et de la chaine d'alimentation carburant.

  • 5 - La richesse du mélange n'est pas fixe mais dépend des phases d'utilisation du moteur :

Page 2.5 : Phases et modes de fonctionnement.

  • 6 - Le calculateur élabore et corrige le signal :

Page 2.6 : Mise en forme du signal par le calculateur.

  • 7 - Le système d'injection possède des fonctions externes au calculateur :

Page 2.7 : Autres fonctions externes au calculateur.

  • 8 - La fonction starter est automatiquement assurée par le système d’injection :

Page 2.8 : Fonction Starter automatique.

  • 9 - Synthèse :

Page 2.9 : Ce qu'il faut retenir.

 

 

aller page 2.1

 

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L'Injection BOSCH LE2-Jetronic

Vous trouverez ici tout sur l'injection BOSCH LE2-Jetronic et LU2-Jetronic appliquée à la 205GTi.

 


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