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Un système d'injection de carburant mesure et distribue avec précision le carburant aux cylindres d'un moteur à combustion interne, remplaçant l'ancien système de carburateur. Il offre un rendement énergétique supérieur, des émissions plus propres et de meilleures performances du moteur. Voici un aperçu de son fonctionnement et de son interaction avec l'ordinateur de bord :
Fonctionnement d'un système d'injection de carburant :
1. Pompe à carburant : Une pompe à carburant électrique haute pression pousse le carburant du réservoir de carburant vers un filtre à carburant, puis vers la rampe d'injection.
2. Rail de carburant : Il s'agit d'un tuyau qui distribue le carburant aux injecteurs. Il maintient une pression de carburant constante.
3. Injecteurs de carburant : Il s'agit de soupapes à commande électronique qui pulvérisent des quantités de carburant mesurées avec précision dans le collecteur d'admission (injection par orifice) ou directement dans la chambre de combustion (injection directe). Les injecteurs s'ouvrent et se ferment rapidement, contrôlés par les signaux de l'unité de commande du moteur (ECU).
4. Système d'admission d'air : L'air est aspiré dans le moteur à travers le filtre à air et le collecteur d'admission. Des capteurs mesurent la quantité d'air entrant.
5. Capteurs : Divers capteurs surveillent les conditions du moteur et transmettent des données à l'ECU :
* Capteur de débit d'air massique (MAF) : Mesure la quantité d'air entrant dans le moteur.
* Capteur de position du papillon (TPS) : Indique jusqu’où le papillon est ouvert.
* Capteur de position du vilebrequin (CKP) : Suit la vitesse de rotation et la position du moteur.
* Capteur de position de came (CMP) : Détecte la position de l'arbre à cames, importante pour le timing de l'injection de carburant.
* Capteur de pression absolue du collecteur (MAP) : Mesure la pression dans le collecteur d'admission, donnant une indication de la charge du moteur.
* Capteur d'oxygène (O2) : Mesure la quantité d'oxygène dans les gaz d'échappement, permettant à l'ECU d'ajuster l'alimentation en carburant pour une combustion et un contrôle optimaux des émissions.
* Capteurs de température : Mesurez diverses températures, notamment la température du liquide de refroidissement, la température de l'air d'admission et la température des gaz d'échappement.
L'ordinateur de bord (ECU) et son rôle :
L'unité de commande du moteur (ECU), également connue sous le nom de module de commande du groupe motopropulseur (PCM) ou module de commande du moteur (ECM), est le « cerveau » du système d'injection de carburant. Il reçoit les données de tous les capteurs et utilise ces informations pour calculer la quantité précise de carburant nécessaire à une combustion optimale dans différentes conditions de fonctionnement du moteur.
Le rôle de l'ECU comprend :
1. Calcul du carburant : Sur la base des données des capteurs, l'ECU calcule le rapport carburant/air idéal (rapport stoechiométrique) pour une combustion efficace et propre. Ce calcul prend en compte des facteurs tels que le régime moteur, la charge, la température et l'altitude.
2. Modulation de largeur d'impulsion de l'injecteur (PWM) : L'ECU contrôle les injecteurs de carburant à l'aide de PWM. Cela signifie qu'il contrôle précisément la durée pendant laquelle chaque injecteur reste ouvert (largeur d'impulsion), déterminant ainsi la quantité de carburant délivrée à chaque cycle d'injection. Des impulsions plus courtes signifient moins de carburant, des impulsions plus longues signifient plus de carburant.
3. Apprentissage adaptatif : De nombreux calculateurs modernes disposent de capacités d’apprentissage adaptatif. Ils surveillent en permanence les performances du moteur et ajustent les stratégies de distribution de carburant au fil du temps pour optimiser l'efficacité et les émissions. Cela permet au système de s'adapter aux changements de qualité du carburant, à l'usure des composants et à d'autres facteurs.
4. Détection des erreurs et diagnostics : L'ECU surveille son propre fonctionnement et celui du système d'injection de carburant, détectant tout défaut ou dysfonctionnement. Il stocke les codes de diagnostic (DTC) qui peuvent être récupérés à l'aide d'un outil de diagnostic (scanner OBD-II).
En bref, le système d’injection de carburant fonctionne comme un système de contrôle sophistiqué en boucle fermée. L'ECU agit comme l'unité centrale de traitement, surveillant en permanence les paramètres du moteur et ajustant l'alimentation en carburant pour maintenir des performances, une économie de carburant et des émissions optimales. La précision de l'injection de carburant, contrôlée par l'ECU, lui confère un avantage significatif par rapport aux systèmes à carburateur.
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