Thèmes:
- Pompe de conduite haute pression (PE)
- Pompe de distribution rotative (VE)
- Réglage de la pompe distributrice rotative
- Pompes de distribution à commande électronique
- Dysfonctionnements dus à un arrêt prolongé
Pompe de conduite haute pression (PE) :
La pompe en ligne haute pression représente la première génération de pompes à carburant diesel. Une pompe en ligne haute pression se compose d’autant d’éléments plongeurs qu’il y a de cylindres. Chaque piston fournit du carburant à son propre cylindre. Les pistons haute pression sont actionnés par l’arbre à cames interne de la pompe. Lorsque ces pistons sont poussés vers le haut, ils provoquent la course de compression (qui force le diesel à passer par la conduite jusqu'au cylindre). La pompe de conduite haute pression fonctionne avec une course fixe. Le débit de carburant est contrôlé en tournant les pistons. Ce virage est effectué par la tige de commande, qui est indirectement reliée à la pédale d'accélérateur. Lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, les pistons tournent, régulant ainsi le débit de carburant.
La pompe contient également le régulateur (visible sur les images ci-dessous), qui garantit, entre autres, que le régime de ralenti du moteur diesel est maintenu aussi stable que possible et que le débit de carburant est ajusté à mesure que la vitesse augmente.
Une pompe en ligne souffre de pertes dues aux fuites internes. Les pertes dues aux fuites sont principalement dues à des imperfections dans l'étanchéité du cylindre : la paroi du cylindre peut être microscopiquement inégale, laissant place à des fuites le long du piston. À des vitesses inférieures et à de faibles niveaux de pression, de petites quantités de carburant diesel peuvent s'échapper des joints des pistons ou d'autres composants internes. Cela peut se produire parce que les joints ne ferment pas parfaitement ou en raison de l'usure au fil du temps.
À mesure que la vitesse de la pompe augmente, la pression à l’intérieur de la pompe augmente généralement. Cette pression plus élevée peut contribuer à réduire les imperfections des joints et des composants, ce qui peut réduire les pertes dues aux fuites. En effet, la pression plus élevée pousse les joints contre les pièces mobiles et réduit les risques de fuite.
Si l'alimentation en carburant n'est pas correctement régulée, entraînant une injection trop importante de carburant dans le moteur, cela peut conduire à une vitesse de réglage trop élevée.
- S'il y a un défaut dans le contrôle du carburant de la pompe en ligne, les pistons peuvent injecter plus de carburant que nécessaire pour la vitesse actuelle. Cela peut conduire à un taux de combustion excessif et à un régime moteur supérieur au régime recommandé ;
- Si la tige de commande responsable du réglage du débit de carburant devient défectueuse, la pompe en ligne peut ne pas répondre correctement à la pédale d'accélérateur. Cela peut entraîner une augmentation involontaire de l'alimentation en carburant et donc du régime moteur ;
- Des défauts physiques dans la pompe en ligne, tels que des pistons coincés, des pièces endommagées ou des blocages mécaniques, peuvent perturber le contrôle normal du débit de carburant et éventuellement conduire à un régime plus élevé incontrôlé.
Pompe de distribution rotative (VE) :
Pour succéder à la pompe de conduite haute pression, la pompe de distribution rotative (CAV DPA et Bosch VE) a été développée. Cette pompe à carburant fonctionne entièrement mécaniquement. L'avantage de la pompe de distribution rotative par rapport à la pompe en ligne est le nombre réduit de pistons (et donc la taille de l'installation) et le réglage standard de l'injection.
Pompe Bosch VE :
La pompe de distribution rotative de Bosch est une pompe entièrement mécanique. Le levier de la pompe est directement relié à la pédale d'accélérateur. La pompe fonctionne avec un piston qui se déplace axialement. Le piston effectue à la fois un mouvement de rotation et un mouvement de va-et-vient (ceci est expliqué en détail ci-dessous). Le tiroir de commande (relié à la pédale d'accélérateur) et le régulateur centrifuge assurent le bon dosage de carburant. Lorsque le curseur de commande se déplace vers la gauche, le carburant peut quitter la pompe par l'ouverture de retour, ce qui réduit la quantité de carburant. Dès que plus de carburant est nécessaire (vitesse ou charge plus élevée), le curseur de commande se déplace davantage vers la droite, de sorte que le volume de carburant destiné aux injecteurs augmente. Si la charge du moteur reste la même, la vitesse augmente.
Le piston de la pompe rotative Bosch VE est responsable de l'alimentation, de l'injection et de la distribution du carburant. Ces 3 étapes sont expliquées ci-dessous à l’aide de trois illustrations.
1. Alimentation en carburant :
Le piston est tourné vers la gauche, permettant au carburant – provenant de la pompe de refoulement – de s'écouler à travers le canal d'entrée au-dessus du piston jusqu'à la chambre de pression située à droite du piston.
2. Injection du carburant :
La poulie à came pousse le piston vers la droite. Le canal d'entrée vers l'espace de presse est ainsi fermé et le volume dans l'espace de presse devient plus petit. La pression sur le carburant augmente jusqu'à ce qu'une connexion avec le conduit d'échappement soit créée par torsion. Il y a une sortie tous les 90 degrés, vers laquelle le carburant s'écoule sous pression.
3. Dosage de la quantité de carburant :
La position du tiroir de commande détermine la fin de l'injection, et donc la quantité de carburant qui arrive à l'injecteur via la sortie.
La position du coulisseau de contrôle est déterminée par le contrôleur centrifuge. Cette partie est décrite ci-dessous.
Régulateur centrifuge :
La pédale d'accélérateur est indirectement reliée via le ressort 4 et le système de levier (6, 7, 8, 9) au curseur de commande 10. Dans la position illustrée (à gauche), la pédale d'accélérateur est complètement enfoncée et le curseur de commande voudra se déplacer vers le droit à un rendement maximum. M2 est le point pivot. Lorsque la vitesse à régler est atteinte, la force centrifuge va vouloir déplacer le manchon de commande II vers la droite, provoquant le déplacement du coulisseau de commande 10 vers la gauche. Une situation d'équilibre se crée donc entre le ressort 4 et la force centrifuge. La vitesse est ajustée par le contrôle de rendement.
L'image de droite montre la commande au ralenti. La pédale d'accélérateur n'est pas enfoncée et le levier est complètement dans la bonne position. Un ressort faible (14) assure désormais la situation d'équilibre.
Avance d’injection :
Les pompes à carburant rotatives sont toujours équipées de série d’une avance à l’injection. Lors de l'augmentation de la vitesse, l'injection devra avoir lieu plus tôt pour assurer une bonne course motrice. Sinon, le brouillard de diesel injecté via l’injecteur n’aura pas suffisamment de temps pour se mélanger correctement à l’air à une vitesse plus élevée. L'injecteur devra donc toujours injecter quelques degrés avant le PMH (Point Mort Haut) plus tôt à mesure que le régime augmente. Le système d'avance à l'injection est constitué d'un piston relié à un anneau à rouleaux. À mesure que la vitesse augmente, cet anneau à rouleaux tourne dans le sens de rotation, de sorte que le piston d'injection démarre plus tôt la course de la pompe (et donc l'injection). Aucune électronique n’est utilisée pour cette avance à l’injection.
Réglage de la pompe de distribution rotative :
Il est important que la montée en pression dans la pompe ait lieu au bon moment. La montée en pression détermine le temps d'injection du carburant diesel à travers les injecteurs. La position de la pompe à carburant peut être modifiée par rapport au bloc moteur. Le bloc moteur comporte des trous oblongs dans lesquels la pompe à carburant peut être déplacée. La rotation de la pompe n'affecte pas l'engrenage entraîné par la courroie de distribution. L'engrenage reste immobile, mais la pompe située derrière change de position. Pour une distribution qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre (sens des aiguilles d'une montre), ce qui suit s'applique :
- Déplacer la pompe dans le sens antihoraire entraîne une injection plus précoce ;
- Déplacer la pompe dans le sens des aiguilles d’une montre entraîne une injection plus tardive ;
La pompe à carburant doit donc être réglée en fonction de la position du vilebrequin et de la position du tiroir de commande. Cela doit être effectué avec un comparateur à cadran.
Vous trouverez ci-dessous un plan étape par étape avec lequel une pompe de distribution rotative peut être ajustée.
1. Placer le piston du cylindre 1 au PMH.
Tourner le vilebrequin jusqu'à ce que le piston du cylindre 1 soit au point mort haut.
Vous pouvez savoir si le calage du vilebrequin est correct en vérifiant si le repère sur le volant moteur correspond au repère sur le carter de la boîte de vitesses.
2. Calage de la pompe à carburant
Vérifiez que le calage de la pompe à carburant est correct. Les deux marques (surlignées en blanc sur l'image) doivent être opposées. Si la pompe à carburant n'est pas installée à temps, la courroie de distribution doit être retirée et installée correctement.
Insérez ensuite la goupille de blocage (dans le trou avec la flèche rouge sur l'image).
3. Démontage des pièces
Retirez les conduites de carburant, le tuyau d'eau de refroidissement et le boîtier du thermostat pour créer un espace derrière la pompe à carburant. Vous avez besoin de cet espace pour monter l'indicateur à cadran dans la pompe.
4. Comparateur à cadran
Trouvez le comparateur avec lequel la pompe à carburant doit être réglée.
Vissez ensemble les pièces détachées du comparateur à cadran. Retirez le bouchon borgne de la pompe à carburant et vissez le comparateur à cadran. Facilitez-vous la tâche en plaçant l'indicateur à cadran de manière à ce qu'il soit clairement visible lorsque le vilebrequin est tourné.
4. Définissez un préchargement.
Parce que vous souhaitez que l'aiguille du comparateur à cadran touche toujours la pompe à l'intérieur, vous définissez une précharge. Cela vous permet de pousser l'indicateur à cadran un peu plus loin dans le boîtier de la pompe.
Réglez cette tension à au moins 2 millimètres (voir image).
5. Tournez le vilebrequin dans le sens normal de rotation.
Le vilebrequin doit être tourné. Le pointeur du comparateur à cadran se déplacera. Étant donné que le piston diviseur effectue un mouvement de va-et-vient, le pointeur s’arrêtera à un moment donné. Lorsque le vilebrequin continue de tourner, l'aiguille recule à nouveau.
Au point où l'aiguille reste immobile, la course maximale du piston diviseur est atteinte.
6. Réglez le comparateur à cadran sur 0.
Tournez l'anneau noir du comparateur à cadran et réglez-le sur 0.
7. Placer le piston du cylindre 1 au PMH.
Tourner à nouveau le vilebrequin jusqu'à ce que le piston du cylindre 1 soit au PMH. Vérifiez à nouveau les repères sur le volant moteur et le carter de boîte de vitesses.
Lisez la valeur indiquée par le pointeur du comparateur à cadran. Le pointeur s'est déplacé dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Cela signifie que le piston de distribution a fait un tour
0,70 mm. Comparez cette valeur avec les valeurs d'usine. Si les valeurs correspondent, aucun ajustement n'est requis. Si la valeur est incorrecte, la pompe doit être ajustée.
8. Réglez la pompe à carburant.
Ajustez la pompe à carburant en desserrant les trois boulons (illustrés sur les images) d'un tour et en déplaçant la position de la pompe sur le bloc moteur.
Pompes distributrices à commande électronique :
De nos jours, les moteurs diesel, tout comme les moteurs à essence, sont contrôlés par un ECU (un ordinateur de contrôle). À l'aide de cet ordinateur, diverses fonctions de la pompe à carburant haute pression peuvent également être contrôlées et le dosage du carburant peut être ajusté de manière beaucoup plus précise qu'avec une pompe à carburant entièrement mécanique. Les pompes distributrices à commande électronique sont divisées en trois types :
- Pompe Lucas EPIC
- Pompe Bosch VP/VR
- BoschVP44
Pompe Lucas EPIC :
La pompe Lucas EPIC est une pompe à carburant rotative entièrement contrôlée électroniquement. Les fonctions suivantes sont contrôlées : sortie de démarrage, contrôle du ralenti, contrôle de sortie à charge partielle, contrôle de pleine charge, contrôle du timing d'injection, autodiagnostic.
Pompe Bosch VP :
La pompe Bosch VP est identique en interne à la pompe mécanique VE, décrite plus haut sur cette page. Les pièces telles que la pompe de refoulement, l'anneau à came, le coulisseau de commande, le boîtier collecteur de la pompe et le piston de la pompe restent inchangés.
La pompe VP comporte les nouvelles pièces suivantes par rapport à la pompe VR :
- Unité de réglage (actionneur) pour régler la position du coulisseau de commande.
- Capteur pour déterminer la position du coulisseau de commande.
- Ajusteur de couple d'injection ; ceci est contrôlé via un signal PWM. (PWM signifie Pulse-With modulation). Le signal PWM provient de l'ECU.
L'unité de réglage ajuste la position du curseur de commande. Cela se fait en travaillant avec un aimant permanent et un électro-aimant contrôlé par un rapport cyclique. Lorsque l'électro-aimant est alimenté en tension par le calculateur, il deviendra magnétique et voudra attirer l'aimant permanent. Plus le signal du rapport cyclique est long, plus le magnétisme est créé et donc plus le mouvement (ajustement) est important. Lorsque le signal du rapport cyclique est perdu, le ressort rétracte le dispositif de réglage.
Le capteur de position est un capteur inductif qui surveille la rotation de l'arbre du coulisseau de commande mentionné précédemment. De cette façon, l'ECU est informé que les positions souhaitées ont été atteintes.
Avance d’injection :
Le système d'avance à l'injection est similaire à celui de la pompe Bosch VE. Uniquement avec cette pompe VP, l'avance est contrôlée par un signal PWM de l'ECU. Bref, le calculateur détermine la position de l'anneau à rouleaux et non le régime du moteur, comme c'était le cas avec la pompe VE.
La position de l'anneau à rouleaux contrôle le moment d'injection. La position du piston détermine la rotation de l'anneau à rouleaux. Le piston est poussé vers la gauche, contre la force du ressort, par une pression de carburant que le régulateur de pression autorise dans le corps de pompe.
Le carburant s'écoule sous pression vers le retour via le régulateur de pression de carburant. Dès que l'ECU envoie un signal, ce contrôleur veille à ce que l'alimentation interne soit légèrement plus ou moins ouverte. Lorsque l'alimentation est ouverte, la pression du carburant s'écoule dans le boîtier de la pompe, provoquant le déplacement de l'ensemble du piston vers la gauche contre la force du ressort. Cela garantit que l'anneau à rouleaux est tourné vers la droite (dans le sens des aiguilles d'une montre). Cela signifie que l'anneau à rouleaux est tourné dans le sens "précoce". L'injection a désormais lieu plus tôt avant le PMH. Dès que la pression du carburant dans le corps de pompe chute, le ressort veille à ce que le piston revienne à sa position de départ. L'anneau à rouleaux repasse donc en "tard".
Pompe Bosch VP44 :
La pompe radiale VP44 a les pistons de pompe, comme pour les pompes VE et VP, non pas dans le sens longitudinal de l'arbre, mais perpendiculairement à l'arbre d'entraînement. Cette pompe haute pression aspire également elle-même le carburant et régule l’avance à l’injection. La pression d'injection maximale est de 1850 XNUMX bars maximum.
Lorsque la pompe fonctionne, les pistons sont poussés vers l'intérieur par les cames de l'anneau à cames. Lorsque l'électrovanne est fermée, la pression peut être créée et le raccordement à l'un des injecteurs se fait en tournant l'arbre du distributeur. C’est à ce moment-là que l’injection a lieu.
Dysfonctionnements dus à un arrêt prolongé :
Lors d'un arrêt prolongé du moteur peut dans certains cas entraîner des problèmes avec la pompe à carburant et le système de carburant. Voici quelques scénarios possibles dans lesquels un temps d’arrêt prolongé pourrait avoir un impact :
- Dégradation du carburant : Si le carburant reste stagnant pendant une longue période, il peut se dégrader et provoquer de la condensation. Cela peut conduire à la formation de sédiments et d'impuretés dans le carburant qui peuvent à terme obstruer la pompe à carburant et les injecteurs ;
- Évaporation et formation de résine : à mesure que le carburant s'évapore dans les conduites de carburant, des dépôts résineux peuvent subsister et restreindre la libre circulation du carburant ;
- Joints et composants en caoutchouc : Un arrêt prolongé peut entraîner une déshydratation et un durcissement des joints, des joints et des composants en caoutchouc du système de carburant. Cela pourrait provoquer des fuites ou compromettre l'étanchéité du système ;
- Pièces mobiles coincées : En raison de l'oxydation et des contaminants, des pièces mobiles peuvent se coincer dans la pompe à carburant. Cela peut empêcher la pompe de créer la pression de carburant nécessaire.
Pour éviter ce type de problèmes lors d'un arrêt prolongé, il est conseillé de prendre des précautions telles que l'utilisation d'additifs pour carburant, ne pas stocker la voiture avec un faible niveau de carburant pour éviter la formation de condensation dans le réservoir, contrôler régulièrement le moteur. Le laisser tourner pour s'assurer que tout est bien assuré. reste lubrifié.
