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Informations générales sur le système injection/allumage
L'allumage et l'injection avec contrôle électronique intégré (un seul boîtier électronique) permettent d'optimiser les performances et le débit du moteur à cycle Otto, avec une réduction de la consommation spécifique et des substances polluantes présentes dans les gaz d'échappement. Ces systèmes garantissent un bon réglage du mélange (rapport) air-carburant et la gestion optimale de l'avance à l'allumage.
 
Ce système est constitué de trois circuits distincts, à savoir :
Circuit carburant
Circuit air aspiré
Circuit électrique (avec boîtier électronique, capteurs et actionneurs).
Influence du mélange air-carburant et de l'avance à l'allumage
La gestion correcte du mélange air-carburant et de l'avance à l'allumage est à la base du fonctionnement optimal du moteur.
Le mélange air-carburant est donné par le rapport en poids d'air et de carburant aspirés par le moteur. Le rapport idéal ou stoechiométrique est celui qui détermine la combustion complète. L'excès d'air ou le défaut d'air donne lieu respectivement à un mélange pauvre ou à un mélange riche qui influe sur la puissance ou sur la consommation outre que sur les émissions des gaz d'échappement.
Le contrôle électronique de l'avance à l'allumage permet d'optimiser les performances du moteur, la puissance maximale, les consommations et les concentrations des gaz polluants à l'échappement.
Le contrôle électronique de l'avance, intégré dans celui de l'alimentation, permet d'obtenir le meilleur fonctionnement du moteur dans toutes les conditions d'utilisation (démarrages à basse température, phase de chauffage, phases transitoires d'accélération et de décélération, moteur dans des conditions de charge partielle, à pleine charge, au régime de ralenti).
Système injection/allumage Siemens M3C
Le système injection/allumage Siemens M3C est du type « alfa/N », dans lequel le régime du moteur et la position papillon sont utilisés comme paramètres principaux pour mesurer la quantité d'air aspirée ; une fois la quantité d'air connue, l'électronique dose la quantité de carburant en fonction du titre voulu. D'autres capteurs présents dans le système (capteur moteur, capteur de pression air aspiré, capteur de température air, capteur de température moteur et sonde Lambda pour le contrôle du CO) permettent de corriger la stratégie de base dans des conditions de fonctionnement particulières. Le régime moteur et l'angle papillon permettent de calculer l'avance à l'allumage optimale dans toutes les conditions de fonctionnement. La quantité d'air aspirée par chaque cylindre, pour chaque cycle, dépend de la densité de l'air dans le collecteur d'admission, de la cylindrée unitaire et de l'efficacité volumétrique.
Pour ce qui est de l'efficacité volumétrique, celle-ci est déterminée expérimentalement sur le moteur dans toute la plage de fonctionnement (tours et charge moteur). Ces valeurs ainsi obtenues, on constitue une cartographie mémorisée dans la Flash Eprom du boîtier électronique Siemens M3C, pour la gestion de l'injection. La Flash Eprom est programmée par ligne CAN. La commande des injecteurs est du type « séquentiel calé », soit ils ne sont pas actionnés parallèlement. Le débit du carburant peut commencer pour chaque cylindre de la phase d'expansion et durer jusqu'à la phase d'admission déjà commencée. Le calage de fin de débit (instant de fermeture des injecteurs) est contenu dans une cartographie spécifique, toujours mémorisée dans la Flash Eprom du boîtier électronique. L'allumage est statique à décharge inductive avec contrôle de l'angle de fermeture à l'allumage (dwell) pour assurer la charge à énergie constante des bobines. Les modules de puissance pour l'alimentation des bobines sont incorporés dans le matériel du boîtier électronique et les courbes d'avance sont toujours mémorisées dans la Flash Eprom. Les bobines et les modules de puissance sont contrôlés par le boîtier électronique qui élabore l'avance à l'allumage.
Remarque
Pour le contrôle des composants et des câblages correspondants du système injection/allumage, utiliser l'instrument de diagnostic « DDS » en suivant les indications du paragraphe « Guide de diagnostic » (Sect. 6 - 13).
Légende du schéma de positionnement des capteurs
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Circuit carburant
Le carburant présent dans le réservoir est poussé dans la tubulure d'alimentation (OUT) et ensuite vers les injecteurs par une pompe positionnée à l'intérieur d'une bride montée sur la partie inférieure du réservoir. La bride intègre aussi le régulateur de pression qui contrôle la pression d'alimentation et la maintient constante à une valeur plus haute de la dépression engendrée par le moteur. L’essence non injectée retourne au flasque puis au réservoir par l’intermédiaire d’une durite de retour (IN).
Circuit air aspiré
Le circuit air est composé de deux conduits d'admission (A), d'un corps à papillons (B) et d'une boîte d'admission (C) (boîte à air) placée sur le corps à papillons.
Ce motocycle est équipé d'un moteur pas à pas ou stepper (14) qui détermine le passage d'air supplémentaire, en aval des papillons, dans la phase de démarrage (voir « Phases de fonctionnement » de cette section).
Le système contrôle moteur (allumage-injection) a une série de capteurs nécessaires pour faire les corrections de la carburation en fonction de la pression et de la température de l'air et de la charge moteur. Un capteur de température d’air (6), monté sur le manchon d’admission du cylindre vertical et un capteur de pression air (5) situé entre le « V » du bloc-moteur relié aux conduites d’aspiration, mesure la pression barométrique et envoie ces informations au boîtier électronique pour permettre de corriger la quantité d’essence injectée sur les trajets avec fortes variations d’altitudes (par exemple, un trajet qui commence au niveau de la mer et termine en altitude) ; Ils permettent au boîtier électronique d'effectuer aussi les corrections du mélange en fonction de la densité de l'air. (En tenant compte d'un volume constant d'air, quand la température est élevée dans le volume il y a moins d'air et donc moins d'oxygène, alors que quand la température est basse dans le volume il y a plus d'air et donc plus d'oxygène.
Dans le premier cas le mélange s'appauvrit et dans le second cas le mélange s'enrichit pour conserver le meilleur mélange/rapport air-carburant).
Deux sondes lambda (4) et (15) sont fixées dans les tuyaux d'échappement cylindre horizontal et cylindre vertical ; ces sondes pilotent le système de contrôle du mélange air-carburant.
Le potentiomètre (12) position papillon est monté sur l'axe du papillon des gaz du cylindre arrière ; ce potentiomètre envoie au boîtier électronique un signal, indice indirect de la quantité d'air aspirée par le moteur (mesure indirecte charge moteur).
Phases de fonctionnement
Phase de fonctionnement normal
Quand le moteur est à la température de régime, le boîtier électronique calcule les temps d'injection et les avances à l'allumage en utilisant les valeurs mémorisées dans les cartographies correspondantes, choisies en fonction du nombre de tours et de l'angle d'ouverture de la commande des gaz. Le carburant est débité de manière séquentielle à chaque cylindre à travers les injecteurs, avec un seul refoulement pendant le cycle utile.
Phase de démarrage
Lorsque la clé de contact est positionnée sur ON, le boîtier électronique active la pompe à carburant pendant quelques instants afin de pressuriser le circuit hydraulique d'alimentation. Les signaux relatifs à l'ouverture de la commande des gaz et à la température du moteur sont élaborés. Quand le démarreur électrique fait tourner le moteur, le boîtier électronique reçoit aussi le signal du régime de rotation et du calage, en activant l'injection et l'allumage. Pour faciliter la mise en marche du moteur, le mélange s'enrichit en fonction de la température moteur. Au cours du démarrage, l'avance à l'allumage est maintenue à 0° jusqu'à ce que le moteur tourne. Le boîtier électronique commence ensuite à gérer l'avance selon les valeurs de la cartographie et les corrections nécessaires dues aux températures air et moteur.
Phase d'accélération et de décélération
Pendant le régime transitoire de l'accélération, le boîtier électronique enrichit le mélange pour améliorer le débit du moteur. Cette condition est reconnue en contrôlant la rapidité avec laquelle le pilote donne du gaz au moteur. Pour réduire les émissions polluantes et limiter les consommations, on met en oeuvre également une stratégie d'appauvrissement du mélange pendant le régime transitoire d'une forte décélération, reconnue par la rapidité avec laquelle le pilote coupe le gaz au moteur.