Avance du calage de l'injection de carburant

Les critères les plus importants pour optimiser le fonctionnement d'un moteur diesel sont :

• faible toxicité des gaz d'échappement;
• faible niveau de bruit du processus de combustion ;
• faible consommation spécifique de carburant.

Le moment où la pompe d'injection commence à fournir du carburant est appelé le début de l'alimentation (ou la fermeture du canal). Ce moment est choisi en fonction du délai de mise sous tension (ou simplement du délai de mise sous tension). Ce sont des paramètres variables qui dépendent du mode de fonctionnement spécifique. La période de retard d'injection est définie comme la période entre le début de l'alimentation et le début de l'injection, et la période de retard à l'allumage est définie comme la période entre le début de l'injection et le début de la combustion. Le début d'injection est défini comme l'angle de rotation du vilebrequin dans la région du PMH auquel l'injecteur injecte du carburant dans la chambre de combustion.

Le début de la combustion est défini comme le temps d'allumage du mélange air/carburant, qui peut être affecté par le début de l'injection. Dans les pompes à carburant haute pression, il est préférable de régler le début de l'alimentation (fermeture du canal) en fonction du nombre de tours à l'aide d'un dispositif d'avance à l'injection.

But du dispositif d'avance d'injection

Étant donné que le dispositif d'avance à l'injection modifie directement l'heure de début de l'injection, il peut être défini comme contrôleur de démarrage de l'injection. Un dispositif d'avance à l'injection de type excentrique (également appelé embrayage d'avance à l'injection) convertit le couple moteur fourni à la pompe d'injection, tout en assurant ses fonctions de régulation. Le couple requis par la pompe d'injection dépend de la taille de la pompe d'injection, du nombre de paires de pistons, de la quantité de carburant injectée, de la pression d'injection, du diamètre du piston et de la forme de la came. Le fait que le couple moteur ait un effet direct sur les caractéristiques de calage de l'injection doit être pris en compte dans la conception ainsi que la puissance de sortie potentielle.

Pression cylindre

Riz. Pression du réservoir : A. Début de l'injection ; B. Le début de la combustion ; C. Retard d'allumage. 1. Course d'initiation; 2. Course de compression ; 3. Carrière professionnelle; 4. Relâchez la course OT-TDC, UT-NMT ; 5. Pression dans le cylindre, bar ; 6. Emplacement des pistons.

La conception du dispositif d'avance à l'injection

Le dispositif d'avance à l'injection de la pompe d'injection en ligne est monté directement en bout d'arbre à cames de la pompe d'injection. Il existe une différence fondamentale entre les dispositifs d'avance à injection de type ouvert et fermé.

Le dispositif d'avance à l'injection de type fermé possède son propre réservoir d'huile de lubrification, ce qui rend le dispositif indépendant du système de lubrification du moteur. La conception ouverte est directement connectée au système de lubrification du moteur. Le corps de l'appareil est fixé à la boîte de vitesses avec des vis, et les excentriques de compensation et de réglage sont installés dans le corps afin qu'ils tournent librement. L'excentrique de compensation et de réglage est guidé par une goupille solidaire du corps. En plus d'être moins cher, le type "ouvert" a l'avantage de nécessiter moins d'espace et de lubrifier plus efficacement.

Le principe de fonctionnement du dispositif d'avance d'injection

Le dispositif d'avance à l'injection est entraîné par un train d'engrenages installé dans le carter de distribution du moteur. La connexion entre l'entrée et la sortie de l'entraînement (moyeu) est réalisée par des paires d'éléments excentriques emboîtables.

Les plus grands d'entre eux, les excentriques de réglage (4), sont situés dans les trous du disque d'arrêt (8), qui à son tour est vissé à l'élément d'entraînement (1). Les éléments excentriques de compensation (5) sont montés sur les excentriques de réglage (4) et guidés par ceux-ci et le boulon sur les moyeux (6). D'autre part, le boulon de moyeu est directement relié au moyeu (2). Des masselottes (7) sont reliées à l'excentrique de réglage et sont maintenues dans leur position d'origine par des ressorts à raideur variable.

Riz a) en position de départ; b) faible vitesse ; c) chiffres d'affaires moyens ; d) position finale à grande vitesse ; a est l'angle d'avance à l'injection.

Dimensions du dispositif d'avance à l'injection

La taille du dispositif d'avance d'injection, déterminée par le diamètre extérieur et la profondeur, détermine à son tour la masse des poids installés, la distance entre les centres de gravité et la trajectoire possible des poids. Ces trois facteurs déterminent également la puissance de sortie et l'application.

Pompe d'injection de taille M

Riz. Pompe d'injection de taille M

Riz. 1. Soupape de sécurité ; 2. Manchon ; 7 arbre à cames ; 8. Cam.

La pompe d'injection de taille M est la plus petite pompe de la gamme des pompes d'injection en ligne. Il a un corps en alliage léger et est bridé sur le moteur. L'accès à l'intérieur de la pompe est possible après le retrait de la plaque de base et du couvercle latéral, de sorte qu'une pompe de taille M est définie comme une pompe à injection ouverte. La pression d'injection maximale est limitée à 400 bars.

Après avoir retiré le couvercle latéral de la pompe, la quantité de carburant fournie par les paires de pistons peut être ajustée et réglée au même niveau. Le réglage individuel s'effectue en déplaçant les pièces de serrage sur la tige de commande (4).

Pendant le fonctionnement, l'installation des pistons de la pompe et, avec eux, la quantité de carburant fournie est régulée par la tige de commande dans les limites déterminées par la conception de la pompe. La tige de pompe d'injection de taille M est une tige ronde en acier avec un plat, sur laquelle sont installées des fixations à fente (5). Les leviers (3) sont solidaires de chaque douille de commande, et la tige rivetée à son extrémité pénètre dans la rainure du porte-tige de commande. Cette conception est connue sous le nom de commande à levier.

Les plongeurs de la pompe d'injection sont en contact direct avec les poussoirs à galets (6) et la course est préalablement réglée en sélectionnant des galets d'un diamètre adapté au poussoir.

La lubrification de la pompe haute pression carburant de taille M s'effectue par l'alimentation habituelle en huile moteur. Les pompes d'injection de taille M sont disponibles avec 4,5 ou 6 paires de pistons (pompes d'injection à 4, 5 ou 6 cylindres) et sont conçues pour le carburant diesel uniquement.

Taille de pompe d'injection A

Riz. Pompe d'injection de taille A

Les pompes d'injection en ligne à châssis A avec une large plage de débit suivent directement la pompe à injection à châssis M. Cette pompe a également un corps en alliage léger et peut être montée sur un moteur avec une bride ou un châssis. La pompe d'injection de type A a également une conception «ouverte» et les chemises de pompe d'injection (2) sont insérées directement par le haut dans le boîtier en aluminium, tandis que l'ensemble de soupape de décharge (1) est enfoncé dans le boîtier de la pompe d'injection à l'aide d'un support de soupape. La pression d'étanchéité, bien supérieure à la pression d'alimentation hydraulique, doit être absorbée par le carter de la pompe d'injection. Pour cette raison, la pression d'injection maximale est limitée à 600 bar.

Contrairement à la pompe à injection de type M, la pompe à injection de type A est équipée d'une vis de réglage (avec contre-écrou) (7) sur chaque galet suiveur (8) pour régler la précourse.

Pour régler la quantité de carburant fournie par la rampe de commande (4), la pompe d'injection de type A, contrairement à la pompe d'injection de type M, est équipée d'une commande de vitesse et non d'une commande par levier. Le segment denté fixé sur la douille de commande (5) du poussoir s'engage dans la crémaillère de commande et pour régler les paires de poussoirs sur un même pas, il faut desserrer les vis de réglage et tourner la douille de commande dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au segment denté et donc par rapport au rail de commande.

Tous les travaux de réglage de ce type de pompe à injection doivent être effectués avec la pompe montée sur un support et avec un carter ouvert. Comme la pompe d'injection M, la pompe d'injection de type A possède un couvercle latéral à ressort qui doit être retiré pour accéder à l'intérieur de la pompe d'injection.

Pour la lubrification, la pompe d'injection est reliée au système de lubrification du moteur. La pompe d'injection de type A est disponible dans des versions jusqu'à 12 cylindres et, contrairement à la pompe d'injection de type M, est adaptée pour fonctionner avec différents types de carburant (pas seulement du diesel).

Pompe d'injection de taille WM

Riz. HPFP taille WM

La pompe d'injection MW en ligne a été conçue pour répondre à l'exigence de pression plus élevée. La pompe d'injection MW est une pompe d'injection en ligne de type fermé avec une pression d'injection maximale limitée à 900 bars. Il a également un corps en alliage léger et est fixé au moteur avec un cadre, une base plate ou une bride.

La conception de la pompe d'injection MW diffère sensiblement de la conception des pompes d'injection A et M. La principale différence est l'utilisation d'une paire de plongeurs, comprenant une douille (3), une soupape de décharge et un support de soupape de décharge. Il est installé à l'extérieur du moteur et est inséré par le haut dans le boîtier de la pompe d'injection. Sur la pompe d'injection MW, le support de soupape de pression est vissé directement dans la douille en saillie vers le haut. La pré-course est contrôlée par des cales qui sont insérées entre le corps et le manchon avec l'ensemble valve. Le réglage de l'alimentation uniforme des paires de pistons individuels est effectué à l'extérieur de la pompe d'injection en tournant les paires de pistons. Les brides de montage de la paire de pistons (1) sont pourvues de fentes à cet effet.

Riz. 1. Bride pour la fixation d'une paire de pistons ; 2. Soupape de sécurité ; 3. Manche ; 4. Plongeur ; 5. Barre de contrôle ; 6. Manchon de contrôle ; 7. Poussoir à rouleaux ; 8 arbres à cames ; 9. Cam.

La position du piston de la pompe d'injection reste inchangée lorsque l'ensemble manchon avec la soupape de refoulement (2) est tourné. La pompe d'injection MW est disponible en versions à 8 chemises (8 cylindres) et convient à différentes méthodes de montage. Il fonctionne au diesel et est lubrifié par le système de lubrification du moteur.

Pompe d'injection taille P

Riz. Pompe d'injection taille P

Riz. 1. Soupape de sécurité ; 2. Manchon ; 3. Antipatinage ; 4. Manchon de contrôle ; 5. Poussoir à rouleaux ; 6 arbres à cames ; 7. Caméra.

La pompe d'injection en ligne de taille P (type) a également été conçue pour fournir des pressions d'injection maximales élevées. Comme la pompe d'injection MW, il s'agit d'une pompe de type fermé qui est fixée au moteur avec une base ou une bride. Dans le cas des pompes d'injection de type P, conçues pour une pression d'injection de pointe de 850 bars, le manchon (2) est inséré dans le manchon à bride, qui est déjà fileté pour le support de clapet de refoulement (1). Avec cette version de l'installation du manchon, la force d'étanchéité ne charge pas le corps de pompe. La précourse est réglée de la même manière que pour la pompe d'injection MW.

Les pompes à carburant haute pression en ligne conçues pour une faible pression d'injection utilisent le remplissage conventionnel de la conduite de carburant. Dans ce cas, le carburant traverse les conduites de carburant des traversées individuelles les unes après les autres et dans la direction de l'axe longitudinal de la pompe d'injection. Le carburant entre dans la conduite et sort par le système de retour de carburant.

Prenant l'exemple de la pompe d'injection P8000 version P, qui est conçue pour des pressions d'injection jusqu'à 1150 bar (côté pompe d'injection), ce mode de remplissage peut entraîner une différence de température de carburant excessive (jusqu'à 40 °C) à l'intérieur de la pompe d'injection entre le premier et dernier tuyau. Comme la densité énergétique d'un carburant diminue lorsque sa température augmente, et donc lorsque son volume augmente, cela se traduira par des quantités d'énergie différentes injectées dans les chambres de combustion du moteur. À cet égard, ces pompes à carburant haute pression utilisent un remplissage transversal, c'est-à-dire une méthode dans laquelle les conduites de carburant des tuyaux individuels sont séparées les unes des autres au moyen de trous d'étranglement).

Cette pompe d'injection est également reliée au système de lubrification du moteur pour la lubrification. La pompe à carburant haute pression de type P est également disponible dans des versions avec jusqu'à 12 chemises (cylindres) et convient à la fois au diesel et à d'autres carburants.