Thèmes:
- Général
- Pompe à essence à entraînement mécanique
- Pompe de suralimentation électrique
- Symptômes de panne de la pompe à carburant
- Pompe à carburant haute pression
Général:
La pompe à carburant fait partie du système de carburant. Les composants utilisés sont décrits sur la page système d'alimentation en carburant du moteur à essence.
Trois types de pompes à carburant peuvent être utilisées dans un véhicule équipé d'un moteur à essence : la pompe à entraînement mécanique, la pompe à carburant électrique et la pompe à carburant haute pression. Cette page décrit le fonctionnement et l'application de chaque pompe.
Pompe à essence à entraînement mécanique :
Pour les moteurs à essence équipés d'un Carburateur, une pompe à essence à entraînement mécanique était souvent utilisée. L'image montre la pompe à carburant à entraînement mécanique d'un moteur Land Rover classique des années 70, où un moteur 2017-2018 projet de conversion vers un système de gestion de moteur contrôlé par ordinateur a été appliqué. La pompe à essence est entourée en rouge.
L'entraînement est assuré par un excentrique actionné par l'arbre à cames. L'actionnement du culbuteur garantit que la membrane au milieu est tirée vers le bas. La pression négative dans cet espace provoque l'ouverture de la vanne d'aspiration. Le carburant s'écoule à travers la soupape d'aspiration dans la chambre à carburant. Dès que la partie excentrique de l'arbre à cames continue de tourner, le ressort repousse le diaphragme en place. La surpression dans la chambre à carburant garantit que la soupape de refoulement s'ouvre et que le carburant quitte la pompe à une pression accrue. La pompe à essence aboutit dans le carburateur via un tuyau.
Lorsque la voiture est restée longtemps à l'arrêt et/ou que la chambre à flotteur est dans le Carburateur S'il n'y a pas suffisamment d'essence, l'essence peut être pompée à l'aide d'un levier sur la pompe à carburant mécanique. Le levier, comme le culbuteur sur la photo, est relié au diaphragme. Ceci n'est pas visible sur l'image.
Les pompes à essence sont souvent équipées d'un voyant qui sert également de chambre de décantation. Ce voyant doit être nettoyé régulièrement. Les systèmes avec carburateur et pompe à carburant mécanique, en particulier les versions avec un long tuyau d'aspiration, sont sensibles au vaourlock (verrouillage à bulles de vapeur).
Pompe de suralimentation électrique :
Les véhicules à injection électronique utilisent une pompe à carburant électrique. La pression du carburant est beaucoup plus élevée : 3 bars avec la pompe électrique contre 0,3 bar avec la pompe à carburant mécanique ; donc dix fois plus élevé. La pompe se met également en marche immédiatement lorsque le contact est mis. Le système de carburant est donc immédiatement mis à la pression correcte avant le démarrage du moteur.
Aujourd'hui, les pompes électriques d'alimentation en carburant sont situées dans le réservoir d'essence. Parfois, ils sont placés à l’extérieur du réservoir, notamment entre le réservoir et la rampe d’injection. L'avantage du montage dans le réservoir est que la pompe est refroidie par le carburant dans lequel se trouve la pompe.
Une pompe à deux étages est illustrée ci-dessous. C'est dans toutes les voitures de nos jours. Ces pompes contiennent deux pompes fonctionnant indépendamment, à savoir la pompe à turbine (image de gauche) et la pompe à engrenages (image de droite). Les deux pompes sont contrôlées par des moteurs électriques séparés. La première étape transporte le carburant du réservoir via le filtre jusqu'au réservoir tampon. Celui-ci a une capacité d'environ 600 millilitres. Ce réservoir interne garantit que lorsqu'une voiture effectue un long virage avec un faible niveau de carburant, la pompe à engrenages (2ème étage) est toujours alimentée en carburant. Si le réservoir n’était pas rempli, tout le carburant s’écoulerait d’un côté du réservoir, empêchant la pompe d’aspirer quoi que ce soit. C'est ainsi que cela est évité.
Le carburant présent dans le réservoir tampon est amené au moteur par la pompe à engrenages sous une pression de 3 bars maximum (via le tuyau au point de raccordement supérieur). C'est bon pour un débit de pompe de 80 litres par heure. C’est bien entendu bien plus que ce qui est nécessaire. La raison pour laquelle cela a été fait est expliquée dans le texte sous l'image.
La pompe fournit beaucoup plus de carburant que ce dont le moteur a réellement besoin. Cela a été fait délibérément, car le système doit toujours être sous pression. Si le système était dépressurisé, le carburant dans les tuyaux pourrait chauffer en raison d'influences extérieures. Des bulles de vapeur peuvent alors se former (piège à bulles de vapeur). Ceci est évité en maintenant le système constamment sous pression. Cela signifie que tout le carburant pompé n’est pas réellement utilisé. Une ligne de retour a donc été installée. Le régulateur de pression s'en charge. Cette conduite de retour de carburant va du compartiment moteur à cette pompe à carburant. Le carburant de retour finit dans le réservoir.
La pompe fonctionne donc toujours à une vitesse constante. Lorsque le moteur tourne au ralenti ou lorsqu'il fournit de la puissance, la pompe de suralimentation pompe toujours du carburant vers le moteur sous la même pression de carburant. Lorsque le moteur tourne au ralenti, plus de carburant reviendra au réservoir que lorsque la voiture accélère.
Symptômes de panne de la pompe à carburant :
La pompe à carburant électrique assure que le carburant est pompé du réservoir vers le moteur. Lorsque la pompe ne fonctionne plus, le moteur ne sera plus alimenté en carburant. Il n'est pas toujours évident que la pompe à carburant ne fonctionne plus correctement. Dans certains cas, la pompe à carburant fonctionne toujours, mais n'atteint plus la pression souhaitée. Si la pression de refoulement est trop basse, les symptômes suivants peuvent apparaître :
- La puissance maximale du moteur diminue.
- Le transfert de cylindre se produit.
- Le moteur ne démarre pas correctement au démarrage.
- Les codes d'erreur sont stockés dans l'ECU.
Dans de nombreux cas, un capteur de carburant basse pression est installé sur la conduite d'alimentation. Ce capteur envoie la valeur de la pression du carburant à l'ECU. Dans le cas où la pression du carburant est trop basse, l'ECU stockera un code d'erreur. Si aucun capteur de pression n'est présent, le technicien doit connecter un manomètre à la galerie de carburant en cas de problème. Le manomètre indique la pression actuelle du carburant. Le technicien peut alors utiliser la valeur lue pour déterminer si la pression correcte est atteinte ou si la pression reste trop basse.
Une pression de carburant trop basse ne signifie pas nécessairement que la pompe à carburant est défectueuse. En cas de tension d'alimentation trop faible, d'une mauvaise connexion à la terre ou d'un mauvais branchement, la pompe peut également recevoir une tension insuffisante pour fonctionner correctement. Si la pression du carburant est trop faible, il est donc conseillé de mesurer la tension au connecteur de la pompe pendant son fonctionnement. Dans ce cas, ne retirez jamais la fiche pour mesurer, car cela couperait le circuit et une résistance de transition n'entraînerait pas de perte de tension !
Exemple:
Il y a une résistance de transition dans le fil positif. Immédiatement Mesure V4 (voir schéma) vous pouvez le découvrir. Par exemple, le V3 (chute de tension dans le plus) indique 4 volts. Cela signifie que la pompe a besoin de 4 volts de moins pour fonctionner, et avec une tension d'alimentation de 12 volts elle ne fonctionne donc qu'à 8 volts (mesure V2). Lorsque la fiche est retirée de la pompe, le circuit est interrompu et la résistance de transition ne provoquera plus de perte de tension. Dans ce cas, 12 volts sont mesurés dans la fiche. Il n'y a donc qu'une chute de tension à un circuit fermé et consommateur allumé, donc la prise est autorisée pendant la mesure niet être retiré de la pompe. Une autre option consiste à mesurer avec la fiche débranchée sous charge, par exemple avec une lampe desserrée.
Pompe à carburant haute pression :
La pompe à carburant haute pression d'un moteur essence à injection haute pression est presque toujours entraînée par l'arbre à cames du moteur. La pompe repose ensuite sur le couvercle de soupape et est facile à atteindre. La pompe peut facilement être démontée pour réparation (la rampe d'injection doit d'abord être dépressurisée). La pompe ne fonctionne pas selon le « timing » comme avec une pompe haute pression (pompe en ligne) d'un moteur diesel.
L'image est celle d'un moteur V8 avec 8 injecteurs. La pompe à carburant est montée sur le couvercle de soupape (le couvercle de soupape n'est pas visible sur la figure). Le carburant est amené de la pompe à carburant dans le réservoir aux deux pompes haute pression via la conduite d'alimentation en carburant (4) à une pression de 5 bars. Lorsque l'arbre à cames pousse le piston de la pompe à carburant, un coup de pompe est effectué. Le carburant est maintenant poussé dans la conduite (9) sous haute pression. Le carburant entre dans la rampe d'injection (également appelée galerie de carburant) via cette conduite, où il est distribué sous une pression égale sur les conduites haute pression (7) de chaque injecteur.
Chaque injecteur dispose d'un connecteur. Celui-ci connecte chaque injecteur à l'unité de commande du moteur (ECU). L'ECU détermine quand et pendant combien de temps l'injecteur injecte en fonction des champs centraux (qui sont calculés avec les signaux d'entrée tels que les capteurs de température et les capteurs de vitesse). La pression d'injection est souvent d'environ 200 bars avec une pression maximale d'environ 250 bars (selon la marque/le type).
Il y a toujours un capteur de pression de rampe sur chaque rampe d'injection, qui surveille en permanence la pression dans la rampe. Ces données sont envoyées à l'ECU, qui utilise ces données pour contrôler la pompe à carburant haute pression. L'ECU détermine ensuite si la pression de la pompe à carburant doit augmenter, diminuer ou rester la même.
Le carburant de la pompe à carburant entre dans le réservoir via le raccord basse pression A. Ce carburant pénètre dans l'espace de compensation 1. Le carburant pénètre dans la chambre à carburant via la vanne de régulation de quantité 5.
Le piston 4 est entraîné par l'arbre à cames. Le piston est dans la position la plus basse (en position neutre) car le ressort le pousse vers le bas. L'arbre à cames pousse le piston vers le haut contre la force du ressort. Le carburant est poussé dans le tuyau (via le raccord B) à travers le clapet anti-retour haute pression. La soupape de limitation de pression (3) s'ouvre si la pression d'injection est trop élevée. Lorsque cette vanne est (partiellement) ouverte lorsque la pression s'accumule dans le piston, une partie du carburant retourne dans la chambre à carburant. La pression est alors réduite, car avec une vanne complètement ouverte, la pression du carburant avant et derrière le piston est la même. Depuis le raccordement B, le carburant arrive via la rampe d'injection jusqu'aux injecteurs, qui injectent le carburant en fin de course de compression.
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