Qu'est-ce que la pompe d'injection et son rôle dans le fonctionnement du moteur

La grande majorité des voitures modernes sont équipées de systèmes d'injection de carburant. Il existe des modifications dans lesquelles l'essence est pulvérisée avec une buse dans le collecteur d'admission. Il existe également des modèles dans lesquels le carburant est pulvérisé directement dans les cylindres du moteur.

Les moteurs diesel fonctionnent différemment des moteurs à essence. En eux, le diesel est introduit dans le milieu déjà comprimé dans le cylindre. Pour qu'une partie du carburant soit atomisée sans entrave, un mécanisme tel qu'une pompe à carburant haute pression est nécessaire.

Considérez les caractéristiques d'un tel mécanisme, ses modifications et les signes de dysfonctionnement.

Qu'est-ce qu'une pompe à carburant haute pression et à quoi sert-elle?

Le mécanisme, qui est abrégé en pompe à carburant, fait partie du système d'alimentation en carburant d'un moteur diesel, mais il existe également des modèles pour les unités de puissance à essence. La seule différence entre la pompe à carburant d'un moteur diesel est que la pression qu'elle génère est beaucoup plus élevée que son homologue à essence. La raison en est les caractéristiques fondamentales de l'unité. Dans les cylindres d'un moteur diesel, l'air est d'abord comprimé à un point tel qu'il chauffe jusqu'à la température d'inflammation du carburant.

Lorsque le piston atteint le point mort haut, la buse pulvérise du carburant et s'enflamme. L'injecteur doit surmonter une énorme pression. Pour que le système fonctionne correctement, la pompe doit créer une hauteur plus élevée que dans les cylindres.

En plus de la fonction mentionnée, la pompe doit également fournir du carburant par portions, en fonction du mode de fonctionnement du groupe motopropulseur. Ce paramètre est déterminé en tenant compte de la rotation du vilebrequin. Dans une voiture moderne, ce processus est contrôlé par une unité de commande électronique.

Historique de développement et d'amélioration

Cet appareil a été développé pour la première fois dans les années 1930 par Robert Bosch. Dans les voitures particulières, les pompes à injection ont commencé à être utilisées activement dans la seconde moitié de la même décennie.

Puisque les premiers moteurs à essence étaient équipés de carburateurs, seules les unités diesel avaient besoin d'un tel mécanisme. De nos jours, les moteurs à essence avec un système d'injection directe disposent également d'une pompe de ce type (un carburateur est déjà extrêmement rare - uniquement dans les voitures d'ancienne génération).

Bien que le principe de fonctionnement de la pompe soit resté pratiquement inchangé, le mécanisme lui-même a subi de multiples mises à niveau et améliorations. La raison en est une augmentation des normes environnementales et des performances du moteur à combustion interne. Au départ, une pompe à injection mécanique était utilisée, mais elle n'était pas économique, ce qui entraînait des émissions volumétriques de substances nocives. Les pompes électroniques modernes affichent une excellente efficacité, ce qui permet au transport de s'inscrire dans le cadre des normes environnementales et de satisfaire les conducteurs modestes.

Conception de pompe haute pression

Il existe une grande variété de modifications de la pompe d'injection de carburant pour un moteur à essence, ainsi que d'un analogue diesel. Cependant, dans la plupart des cas, les principaux éléments d'une pompe mécanique sont:

• Un filtre est installé à l'entrée devant la pompe;
• Un piston plongeur situé dans un cylindre - le soi-disant. paire de plongeurs;
• Le corps dans lequel les évidements sont réalisés - à travers eux, le carburant est fourni à la paire de plongeurs;
• Arbre à came et embrayage centrifuge. Cet élément est relié à la poulie de distribution à l'aide d'un entraînement par courroie;
• Poussoirs d'entraînement de plongeur;
• Ressorts qui renvoient le piston plongeur;
• Vannes de ventilateur;
• Régulateur de modes - associé à la pédale d'accélérateur;
• Soupape de retour de la pompe à carburant (à travers elle, l'excès de carburant est introduit dans le retour);
• Pompe basse pression (pompe le carburant dans la pompe).

Comme déjà mentionné, les pompes mécaniques sont progressivement remplacées par des modifications électroniques en raison de leur économie et de leur efficacité. Le mécanisme lui-même est difficile à réparer et à régler. Les pompes électroniques ont leur propre unité de commande ainsi que plusieurs vannes et capteurs électroniques.

La plupart des pompes d'injection électroniques ont leur propre système de diagnostic, grâce auquel l'appareil s'adapte aux dysfonctionnements et aux erreurs rencontrés. Cela permet à l'appareil de fonctionner correctement même si l'un des capteurs tombe en panne. Une telle pompe ne cesse de fonctionner complètement qu'en cas de panne du microprocesseur.

Comment ça marche?

La pompe à carburant haute pression fonctionne sur le principe d'un moteur à deux temps. En raison de la rotation de l'arbre à cames, le piston plongeur est entraîné. Le carburant diesel entre dans l'espace sous-plongeur, qui entre ensuite dans la conduite principale.

Plus de détails sur le principe de fonctionnement de la paire de pistons sont décrits dans la vidéo:

Paire de plongeurs pour UTN

La pression est créée dans la cavité, en raison de laquelle la soupape de décharge s'ouvre. Le carburant diesel s'écoule à travers la conduite de carburant jusqu'à la buse et est atomisé. La pompe ne fournit qu'une partie du carburant à l'injecteur. Le résidu est renvoyé dans le réservoir de carburant via la vanne de vidange. Pour empêcher le carburant de revenir du système lorsque le compresseur est ouvert, un clapet anti-retour y est installé.

Le moment d'injection est déterminé par l'embrayage centrifuge. Le régulateur de mode (ou régulateur tous modes) détermine la quantité du lot à distribuer. Cet élément est associé à la pédale d'accélérateur. Lorsque le conducteur appuie dessus, le régulateur augmente la quantité de la portion, et lorsqu'il est relâché, la quantité diminue.

Dans les modèles électroniques, tous les processus sont contrôlés par une unité de contrôle. L'électronique répartit le moment de l'alimentation en carburant, sa quantité en fonction de la dynamique de la voiture. Ces systèmes d'alimentation en carburant comportent moins de pièces, ce qui augmente la stabilité et la fiabilité du mécanisme.

Les pompes d'injection électroniques sont capables de diviser la partie en deux parties, fournissant ainsi une combustion plus efficace et une course régulière du groupe de pistons. En conséquence, il y a moins de toxicité des gaz d'échappement et une augmentation des performances du moteur. Pour assurer une injection biphasée, le calculateur de pompe enregistre:

• En appuyant sur la pédale d'accélérateur;
• Rotation des arbres à cames de distribution;
• Température dans le système de refroidissement du moteur;
• La vitesse de la voiture elle-même;
• La pression générée par le turbocompresseur;
• Travail des injecteurs;
• Allumage de la bougie de préchauffage.

Types de pompe à carburant

Les systèmes d'alimentation en carburant sont de trois types:

• Monoinjection. C'est la toute première modification. Le représentant était à l'origine un carburateur. Dans sa cavité, un mélange air-carburant a été préparé et introduit dans le collecteur d'admission. Un peu plus tard, de tels systèmes, au lieu d'un carburateur, ont reçu une buse qui injecte du carburant dans le collecteur d'admission, où il se mélange à l'air;
• Injection multipoint. C'est déjà une sorte de système d'injection. Un injecteur individuel est installé pour chaque cylindre sur le collecteur d'admission. L'injection est également effectuée dans le collecteur d'admission, uniquement au plus près de la soupape d'admission;
• Injection directe. Comme son nom l'indique, le carburant est pulvérisé directement dans les cylindres lorsque l'air qu'ils contiennent est déjà comprimé par le piston.

Au total, trois types de tels mécanismes peuvent être utilisés dans ces types de systèmes d'alimentation en carburant:

• En ligne;
• Distribution;
• Tronc.

Pompe d'injection en ligne

La pompe d'injection en ligne se compose de plusieurs pompes enfermées dans un seul boîtier. Chacun d'eux sert une buse séparée. Cette modification a été utilisée dans les moteurs diesel plus anciens. Le fonctionnement de l'ensemble du mécanisme dépend de manière rigide de la commande de synchronisation.

La modification en ligne a été utilisée pendant une période assez longue. Même certaines voitures modernes (camions) sont équipées de telles pompes. La raison - leur haute fiabilité et sans prétention à la qualité du moteur diesel.

Le système de lignes fonctionne comme suit. La paire de pistons est entraînée par la rotation du vilebrequin. Un tour de l'arbre à cames de la pompe correspond à deux tours du vilebrequin du moteur.

Le mécanisme de piston à travers la soupape de coupure de carburant de la pompe haute pression sépare une partie du carburant de la conduite commune et la comprime dans la section de pression du système. Le volume de la portion est régulé par une barre dentée reliée à la pédale d'accélérateur. Dans les voitures équipées d'un calculateur, il est contrôlé par un servo-variateur qui réagit aux signaux de l'unité de commande.

Le calage de l'injection est déterminé par la vitesse du vilebrequin. Le mécanisme a deux demi-accouplements, qui sont séparés par des ressorts. Lorsque le régime du moteur augmente, les ressorts sont comprimés, ce qui fait que l'arbre de la pompe tourne légèrement, ce qui entraîne une modification de l'angle d'avance à l'injection.

Pompe d'injection de type distribution

Contrairement à la modification précédente, ce modèle est plus petit. Il présente également des performances stables. Il existe plusieurs modifications des pompes de distribution. Il existe des types à piston et rotatif. Ils diffèrent également par les types d'entraînement - emplacement interne, d'extrémité ou externe des cames.

Un lecteur de came externe n'est pas stable et fiable. Par conséquent, si possible, il est préférable de s'attarder sur les deux autres types.

De telles pompes s'usent plus rapidement, car un mécanisme de piston en elles sert toutes les buses du groupe. À cet égard, les homologues en ligne présentent des avantages. En raison de leur petite taille, des pompes d'injection de distribution sont installées dans les systèmes d'alimentation en carburant des voitures et des petits camions.

Pompe d'injection principale

Contrairement aux deux modifications précédentes, la pompe principale crée une pression dans une seule ligne - la rampe d'alimentation en carburant. Il sert d'accumulateur dans lequel une pression de carburant constante est maintenue.

En raison du plus petit nombre de mécanismes de distribution, cette modification s'est imposée comme la plus fiable. La réparation des pompes d'injection de type principal n'est pas particulièrement difficile. Le volume de dose est contrôlé par une électrovanne de dosage. De telles pompes sont installées dans des systèmes de rampe d'injection Common Rail.

Y a-t-il une pompe d'injection de carburant sur un moteur à essence?

Bien que l'application principale des pompes d'injection de carburant soit dans les moteurs diesel, de nombreux moteurs à essence modernes fonctionnent également en fournissant du carburant sous haute pression. Ces mécanismes sont utilisés dans les moteurs à combustion interne à injection directe.

Les moteurs à essence GDI nécessitent l'installation de telles pompes. En fait, ce système est une version hybride qui combine la conception d'un moteur à essence avec le principe de fonctionnement d'un groupe diesel. La seule différence est que l'allumage n'est pas dû à la température de l'air comprimé, mais aux bougies d'allumage. Dans de tels moteurs, une modification en ligne est utilisée.

Défauts majeurs

Bien que les pompes d'injection diffèrent dans leur conception, il existe plusieurs règles importantes que le propriétaire de la voiture doit suivre pour que la pompe atteigne son temps imparti:

1. La plupart des pompes sont fantaisistes en termes de qualité du carburant, par conséquent, il est nécessaire de se conformer aux exigences fixées par le fabricant pour une pompe particulière;
2. En raison de la complexité de la conception et des charges qui sont placées sur les mécanismes, les pompes haute pression nécessitent un entretien régulier;
3. Toutes les pièces rotatives et frottantes doivent être bien lubrifiées, il est donc impératif de suivre les recommandations du fabricant pour le choix des lubrifiants.

Si vous ne suivez pas ces règles, l'appareil deviendra inutilisable plus rapidement, ce qui nécessitera un remplacement ou des réparations coûteuses.

Les facteurs suivants indiquent un dysfonctionnement de la pompe d'injection (avec d'autres systèmes réparables, des dysfonctionnements pouvant avoir des manifestations similaires):

• Fumée noire dans l'échappement et, par conséquent, émissions plus toxiques dans l'environnement;
• Augmentation de la consommation de carburant (en raison de fuites de carburant);
• Baisse de la puissance ICE;
• Les bruits de la pompe se font entendre pendant le fonctionnement du moteur;
• Démarrage difficile du moteur;
• La courroie de distribution glisse souvent;
• Régime moteur instable.

Le dysfonctionnement le plus courant de ces éléments du système d'alimentation en carburant est la défaillance de la paire de pistons. Le plus souvent, cela est dû à un carburant de mauvaise qualité - la plaque s'accumule sur les surfaces, ce qui empêche le mouvement des pièces. En outre, la cause de la défaillance du mécanisme est l'eau, qui se condense souvent dans le réservoir de carburant. Pour cette raison, il n'est pas recommandé de laisser une voiture avec un réservoir vide pendant la nuit.

Réparation de pompes haute pression

S'il n'est pas difficile de réparer une pompe à essence conventionnelle - il suffit d'acheter un kit de réparation et de remplacer les pièces usées, la réparation et le réglage d'une pompe à carburant sont une procédure très compliquée. Il est même impossible de déterminer la cause du dysfonctionnement sans équipement supplémentaire. Les autodiagnostics des unités de commande modernes n'aident souvent pas.

Il arrive souvent que les symptômes d'une panne de pompe à carburant soient identiques à des dysfonctionnements du mécanisme de distribution de gaz ou du système d'échappement. Pour ces raisons, l'auto-réparation de la pompe n'est pas recommandée. Pour ce faire, il est préférable de demander l'aide d'un centre de service spécialisé.

De plus, regardez la vidéo sur l'élimination des défauts et la réparation des pompes à carburant haute pression:

Partie 1 Réparation de la pompe à carburant V 1.6 Dépannage du démontage du diesel

Questions et réponses

Quels types de pompes à injection existe-t-il ? La ligne alimente en carburant les cylindres avec différents pistons. Tronc - à la batterie ou à la rampe. Distribution - un piston pour tous les cylindres dans la même mesure.

Comment fonctionne une pompe à injection diesel ? Il est basé sur le principe du piston. La pompe a un réservoir au-dessus de la paire de pistons, dans lequel le carburant est pompé et maintenu sous pression.

A quoi sert une pompe d'injection diesel ? Le carburant diesel doit entrer dans les cylindres à une pression plusieurs fois supérieure au taux de compression. Seule une paire de pistons est capable de créer cette pression.