Dans le système d'alimentation en carburant sans retour de carburant vers le réservoir, la pression d'alimentation en carburant ne dépend pas de la charge du moteur.
Le système d'alimentation comprend les éléments des sous-systèmes suivants :
- alimentation en carburant, comprenant le réservoir de carburant, la pompe à essence électrique avec filtre, le régulateur de pression de carburant, les conduites et la rampe d'injection avec les injecteurs ;
- système d'admission d'air, composé du conduit d'admission d'air, du filtre à air, du corps de papillon, du régulateur de ralenti ;
- récupération des vapeurs de carburant, comprenant le canister, la vanne de commande et les conduites de raccordement.
La fonction du sous-système d'alimentation est d'assurer l'apport de la quantité de carburant nécessaire au moteur dans tous les modes de fonctionnement.
Les moteurs sont équipés d'un système de gestion électronique du moteur avec injection multipoint.
Dans le système d'injection multipoint, les fonctions de formation du mélange et de dosage de l'alimentation en mélange air-carburant dans les cylindres du moteur sont séparées.
L'air est fourni par le sous-système d'admission d'air, composé du corps de papillon, et la quantité de carburant nécessaire à chaque instant du fonctionnement du moteur est injectée par les injecteurs dans le collecteur d'admission.
Cette méthode de gestion permet d'assurer une composition optimale du mélange combustible à chaque instant du fonctionnement du moteur, ce qui permet d'obtenir une puissance maximale avec une consommation de carburant minimale et une faible toxicité des gaz d'échappement.
Le système d'injection de carburant (ainsi que le système d'allumage) est géré par un boîtier électronique qui surveille en permanence, à l'aide de capteurs appropriés, la charge du moteur, la vitesse du véhicule, l'état thermique du moteur et l'optimalité du processus de combustion dans les cylindres.
Le système de récupération des vapeurs de carburant empêche les vapeurs de carburant, qui ont un impact négatif sur l'environnement, de s'échapper dans l'atmosphère.
Le système utilise une méthode d'absorption des vapeurs par un canister à charbon actif.
Les vapeurs de carburant du réservoir sont constamment évacuées par une conduite et s'accumulent dans le canister rempli de charbon actif (adsorbant).
Pendant le fonctionnement du moteur, l'adsorbant est régénéré par balayage du canister avec de l'air frais, qui pénètre dans le système sous l'effet de la dépression transmise par la conduite du collecteur d'admission vers la cavité du canister lorsque la vanne s'ouvre.
L'ouverture de la vanne, et donc l'intensité du balayage du canister, dépend de l'angle d'ouverture du papillon des gaz et est déterminée par la dépression qui se crée dans la cavité du collecteur d'admission du moteur en marche.
Les vapeurs de carburant du canister sont acheminées par une conduite vers le collecteur d'admission du moteur et brûlées dans les cylindres.
Les dysfonctionnements du système de récupération des vapeurs de carburant entraînent une instabilité du ralenti, un arrêt du moteur, une augmentation de la toxicité des gaz d'échappement et une détérioration des performances du véhicule.
Il est monté sur le collecteur d'échappement du moteur et, avec le boîtier électronique et les injecteurs, forme une boucle de correction de la composition du mélange air-carburant fourni au moteur.
En fonction des signaux du capteur, l'unité de commande du moteur détermine la quantité d'oxygène imbrûlé dans les gaz d'échappement et évalue ainsi l'optimalité de la composition du mélange air-carburant entrant dans les cylindres du moteur à chaque instant.
Ayant détecté un écart de la composition par rapport à l'optimum 1:14 (respectivement carburant et air), qui assure le fonctionnement le plus efficace du pot catalytique, l'unité de commande modifie la composition du mélange à l'aide des injecteurs.
En conséquence, la boucle de contrôle de la composition du mélange air-carburant est fermée.
Le véhicule est équipé de deux capteurs de concentration d'oxygène : le premier sur le collecteur d'échappement, le second après le pot catalytique.
Le premier capteur est le capteur de commande (sur la base de son signal, l'ECU ajuste l'alimentation en carburant), et le second est le capteur de diagnostic (sur la base de son signal, l'ECU évalue l'efficacité du pot catalytique).
Le réservoir de carburant, moulé en plastique résistant à l'essence, est installé sous le plancher de la carrosserie à l'arrière. Pour éviter que les vapeurs de carburant ne s'échappent dans l'atmosphère, le réservoir est relié par une conduite au canister.
Une pompe à carburant électrique est installée dans l'ouverture à bride de la partie supérieure du réservoir.
De la pompe, le carburant passe par le régulateur de pression vers le filtre à carburant, monté sur l'extrémité du réservoir de carburant, et de là vers la rampe d'injection du moteur, fixée sur le collecteur d'admission.
Le carburant est injecté par les injecteurs dans le collecteur d'admission.
Les conduites de carburant du système d'alimentation sont des tubes reliant les différents éléments du système.
Les tuyaux du système d'alimentation sont fabriqués selon une technologie spéciale à partir de matériaux résistants à l'huile et à l'essence.
L'utilisation de tuyaux de conception différente peut entraîner une défaillance du système d'alimentation et, dans certains cas, un incendie.
Des joints toriques circulaires sont utilisés dans les raccords des conduites avec les éléments du système d'alimentation.
L'utilisation de joints d'une autre conception est interdite.
La pompe à carburant est de type immergé, à entraînement électrique, de type rotatif.
La pompe est de construction non démontable et n'est pas réparable ; en cas de panne, elle doit être remplacée.
La rampe 9 (fig. 7) des injecteurs est une pièce creuse moulée avec des raccords pour l'installation des injecteurs et un raccord 6 pour le raccordement de la conduite de carburant haute pression.
Les injecteurs sont étanchéifiés dans les supports par des joints toriques en caoutchouc et fixés par des clips à ressort.
La rampe avec les injecteurs assemblés est insérée par les embouts des injecteurs dans les ouvertures du collecteur d'admission et fixée par deux boulons.
Les injecteurs sont fixés à la rampe, qui leur fournit le carburant, et leurs buses pénètrent dans les ouvertures du collecteur d'admission.
Dans les ouvertures de la rampe et du collecteur d'admission, les injecteurs sont étanchéifiés par des joints toriques en caoutchouc 1 et 3 (fig. 8).
L'injecteur est conçu pour l'injection dosée de carburant dans le cylindre du moteur et constitue une vanne électromécanique de haute précision.
Le carburant sous pression s'écoule de la rampe par des canaux à l'intérieur du corps de l'injecteur vers le clapet d'arrêt.
Un ressort appuie l'aiguille du clapet d'arrêt contre l'orifice conique de la plaque de l'injecteur, maintenant le clapet en position fermée.
La tension appliquée par l'unité de commande du moteur via les bornes 2 à la bobine de l'électroaimant de l'injecteur crée un champ magnétique qui aspire le noyau et l'aiguille du clapet d'arrêt à l'intérieur de l'électroaimant.
L'orifice annulaire conique de la plaque de l'injecteur s'ouvre et le carburant est injecté à travers le diffuseur du corps de l'injecteur dans le conduit d'admission de la culasse, puis dans le cylindre du moteur.
Après la fin de l'impulsion électrique, le ressort ramène le noyau et l'aiguille du clapet d'arrêt à leur position initiale – le clapet se ferme.
La quantité de carburant injectée par l'injecteur dépend de la durée de l'impulsion électrique.
L'excès de carburant de la rampe d'injection est renvoyé au réservoir de carburant par le tuyau de retour via le clapet du régulateur de pression de carburant.
Le corps de papillon (fig. 12) est un dispositif de régulation simple qui sert à modifier la quantité d'air principal admis dans le système d'admission du moteur.
Il est monté sur la bride d'entrée du collecteur d'admission. Un tube du boîtier de la chambre d'admission d'air est emmanché sur le tube d'entrée du corps de papillon.
Le corps de papillon comprend un moteur pas à pas de commande du papillon des gaz.
Il n'y a pas de liaison mécanique entre le corps de papillon et la pédale d'accélérateur.
La soi-disant « pédale électronique » transmet des informations sur le degré d'enfoncement de la pédale à l'unité de commande électronique du moteur, qui, à son tour, en tenant compte de la vitesse du véhicule, du rapport engagé, de la charge du moteur et du régime du vilebrequin, ouvre le papillon des gaz à l'angle requis.
Défauts liés au système d'injection de carburant
Les véhicules sont équipés d'un système d'injection multipoint.
L'injection est dite multipoint car le carburant est injecté dans chaque cylindre par un injecteur séparé.
Le système d'injection de carburant permet de réduire la toxicité des gaz d'échappement tout en améliorant les performances et la consommation de carburant du véhicule.
Dans le système d'injection de carburant du moteur à boucle fermée, un pot catalytique et deux capteurs de concentration d'oxygène sont installés dans le système d'échappement, qui assurent la boucle fermée.
Les capteurs surveillent la teneur en oxygène des gaz d'échappement, et l'unité de commande électronique, en fonction de leurs signaux, maintient un rapport air/carburant tel que le pot catalytique fonctionne le plus efficacement possible.
Avant de retirer tout composant du système de commande d'injection, débranchez le câble de la borne négative de la batterie.
Débranchez la batterie uniquement lorsque le contact est coupé.
Ne démarrez pas le moteur si les cosses des câbles de la batterie sont mal serrées.
Ne débranchez jamais la batterie du circuit électrique du véhicule lorsque le moteur tourne.
Lors de la charge, débranchez la batterie du circuit électrique du véhicule.
Ne laissez pas l'unité de commande électronique (ECU) dépasser 65 °C en fonctionnement et 80 °C hors fonctionnement (par exemple, dans une cabine de séchage après peinture).
Si cette température est dépassée, l'ECU doit être retiré du véhicule.
Ne débranchez ni ne branchez les connecteurs du faisceau de câbles à l'ECU lorsque le contact est mis.
Avant d'effectuer un soudage à l'arc électrique sur le véhicule, débranchez les câbles de la batterie et les connecteurs de l'ECU.
Effectuez toutes les mesures de tension avec un voltmètre numérique dont la résistance interne est d'au moins 10 MΩ.
Les composants électroniques utilisés dans le système d'injection sont conçus pour de très faibles tensions et peuvent donc être facilement endommagés par une décharge électrostatique.
Pour éviter d'endommager l'ECU par une décharge électrostatique :
- ne touchez pas les connecteurs de l'ECU ou les composants électroniques sur ses cartes avec les mains ;
- lorsque vous travaillez avec la mémoire morte programmable (EPROM) de l'unité de commande, ne touchez pas les broches du circuit intégré.
Par temps de pluie, évitez que de l'eau ne pénètre sur les composants électroniques du système d'injection de carburant.
Vérifiez le système d'injection dans l'ordre suivant :
Vérifiez la connexion à la masse du moteur et de la batterie.
Vérifiez le régulateur de pression, le filtre à carburant et la pompe à carburant.
Vérifiez les fusibles et les relais des composants du système d'injection.
Vérifiez la fiabilité des contacts des connecteurs avec les câbles des composants du système d'injection.
Vérifiez les capteurs du système d'injection.