Circuits d'alimentation et d'échappement - injection d'essence
Généralités
Modèles 2,0 litres SOHC
Le système d'injection d'essence équipant ces modèles est de type Bosch L-Jetronic. Le système est placé sous le contrôle général d'un système de gestion moteur EEC IV, qui commande également l'avance à l'allumage.
Le carburant est fourni depuis le réservoir monté à l'arrière par une pompe électrique montée à côté du réservoir, puis, via un régulateur de pression, jusqu'à la rampe d'injection. La rampe d'injection sert de réservoir aux quatre injecteurs, qui injectent le carburant dans les conduits d'admission des cylindres, en amont des soupapes d'admission. Les injecteurs reçoivent une impulsion électrique une fois par tour de vilebrequin, ce qui commande simultanément les quatre injecteurs. La durée de l'impulsion électrique détermine la quantité de carburant injectée ; cette durée est calculée par le calculateur EEC IV à partir des informations reçues des différents capteurs.
L'air admis passe du filtre à air à travers un débitmètre à volet, puis vers les conduits d'admission des cylindres via le papillon des gaz. Un volet du débitmètre à volet est dévié proportionnellement au débit d'air ; cette déviation est convertie en signal électrique et transmise au calculateur EEC IV. Un canal de dérivation d'air réglable permet le réglage du mélange au ralenti.
Un capteur de position du papillon permet au calculateur EEC IV de calculer non seulement la position du papillon, mais aussi sa vitesse de variation. Du carburant supplémentaire peut ainsi être fourni pour l'accélération lorsque le papillon est ouvert brusquement. Les informations du capteur de position du papillon servent également à couper l'alimentation en carburant en phase de décélération, ce qui améliore la consommation et réduit les émissions polluantes.
Le régime de ralenti est commandé par une électrovanne à orifice variable qui régule la quantité d'air contournant le papillon des gaz. Cette électrovanne est commandée par le calculateur EEC IV ; le régime de ralenti n'est pas réglable.
Des capteurs supplémentaires informent le calculateur EEC IV de la température du liquide de refroidissement et de la température de l'air.
Sur les modèles équipés d'une boîte de vitesses automatique, un capteur détecte le passage de la position « P » ou « N » à une position de marche avant, et le régime de ralenti est ajusté en conséquence pour compenser la charge supplémentaire. De même, sur les modèles équipés d'une climatisation, un capteur détecte la mise en marche de l'embrayage du compresseur.
Une « stratégie de fonctionnement limité » (LOS) signifie qu'en cas de défaillance du calculateur EEC IV ou de ses capteurs, le véhicule reste roulant, bien qu'avec une puissance et un rendement réduits.
Un filtre à carburant est intégré à la conduite d'alimentation afin de garantir que le carburant fourni aux injecteurs est propre.
Sur les modèles produits à partir de la mi-1986, un contacteur de coupure d'inertie de la pompe à carburant est monté. Ce contacteur coupe le circuit électrique de la pompe à carburant en cas d'accident ou de choc similaire, interrompant ainsi l'alimentation en carburant du moteur.
Modèles 2.0 litres DOHC
Le système d'injection de carburant équipant ces modèles est placé sous le contrôle général d'un système de gestion moteur EEC IV, qui commande également le calage de l'allumage.
Le carburant est fourni depuis le réservoir monté à l'arrière par une pompe à carburant électrique, intégrée au transmetteur de niveau de carburant placé à l'intérieur du réservoir. Le carburant traverse un filtre à carburant puis un régulateur de pression avant d'atteindre la rampe d'injection. La rampe d'injection sert de réservoir aux quatre injecteurs, qui injectent le carburant dans les conduits d'admission des cylindres, en amont des soupapes d'admission. Les injecteurs fonctionnent par paires, commandés par des impulsions électriques fournies par le module EEC IV, et une paire d'injecteurs injecte du carburant à chaque demi-tour du vilebrequin. La durée de chaque impulsion électrique détermine la quantité de carburant injectée ; cette durée est calculée par le module EEC IV à partir des informations reçues des différents capteurs.
L'air admis traverse le filtre à air, puis une chambre de tranquillisation, avant d'atteindre les conduits d'admission des cylindres via le papillon des gaz et le collecteur d'admission. Le volume d'air entrant dans le moteur est calculé par le module EEC IV à partir des informations fournies par différents capteurs. Ces capteurs comprennent un capteur de température d'air d'admission monté dans le collecteur d'admission, qui mesure la température de l'air entrant dans le moteur ; un capteur de pression absolue du collecteur (MAP), qui mesure la pression de l'air entrant dans le moteur ; un capteur de position du papillon ; et un capteur de régime/position du vilebrequin, qui fournit l'information sur le régime moteur et sert de référence de calage.
Des capteurs supplémentaires informent le module EEC IV de la température du carburant, de la température du liquide de refroidissement moteur et de la vitesse du véhicule (à partir d'un capteur monté sur la boîte de vitesses).
Le régime de ralenti est commandé par une électrovanne à section variable, qui régule la quantité d'air contournant le papillon des gaz. Cette électrovanne est pilotée par le module EEC IV ; il n'est pas prévu de réglage direct du régime de ralenti.
Sur les modèles sans pot catalytique, le réglage du mélange au ralenti s'effectue au moyen d'un potentiomètre relié directement au module EEC IV. Sur les modèles avec pot catalytique, une sonde à oxygène (HEGO) dans les gaz d'échappement permet au module EEC IV de réguler le mélange air/carburant selon les paramètres de fonctionnement du pot catalytique ; aucun réglage manuel du mélange n'est possible.
Sur les modèles avec pot catalytique, un système de contrôle des émissions par évaporation (EVAP) est installé. Il empêche le rejet de vapeurs de carburant dans l'atmosphère. Moteur à l'arrêt, les vapeurs du réservoir sont dirigées vers une cartouche à charbon actif, où elles sont absorbées. Au démarrage du moteur, le module EEC IV ouvre une électrovanne de purge, et les vapeurs de carburant sont aspirées dans le collecteur d'admission et mélangées à l'air frais. Ce processus régénère la cartouche à charbon actif. Un clapet anti-retour empêche l'air d'admission d'être refoulé dans le réservoir de carburant.
Un contacteur d'inertie de la pompe à carburant est installé. Ce contacteur coupe le circuit électrique de la pompe à carburant en cas d'accident ou de choc similaire, interrompant l'alimentation en carburant du moteur.
Une « stratégie de fonctionnement limité » (LOS) signifie que le véhicule reste conduisible, bien qu'avec une puissance et un rendement réduits, en cas de défaillance du module EEC IV ou de ses capteurs.
Modèles CVH 1.6 et 1.8 litre (type R6A) Le système d'injection de carburant équipant ces modèles est placé sous le contrôle général d'un système de gestion moteur EEC IV, qui commande également le calage de l'allumage.
Le carburant est fourni depuis le réservoir monté à l'arrière par une pompe à carburant électrique, intégrée au transmetteur de niveau de carburant placé à l'intérieur du réservoir. Le carburant traverse un filtre à carburant avant d'atteindre le boîtier d'injection centrale (CFI). Un régulateur de pression de carburant, monté sur le boîtier CFI, maintient une pression de carburant constante vers l'injecteur. L'excédent de carburant est renvoyé du régulateur vers le réservoir.
Le boîtier CFI, ressemblant à un carburateur, abrite le papillon des gaz, le moteur de commande du papillon, le capteur de position du papillon, le capteur de température d'air d'admission, l'injecteur et le régulateur de pression.
La durée de l'impulsion électrique envoyée à l'injecteur détermine la quantité de carburant injectée ; cette durée est calculée par le module EEC IV à partir des informations reçues des différents capteurs.
Dans des conditions de fonctionnement normales, l'injecteur reçoit une impulsion deux fois par tour de vilebrequin, et une fois par tour de vilebrequin au ralenti. Une résistance de ballast est utilisée dans le circuit de commande de l'injecteur sur les moteurs 1.6 litre.
L'air admis traverse le filtre à air pour pénétrer dans le boîtier CFI. Le volume d'air entrant dans le moteur est calculé par le module EEC IV à partir des informations fournies par différents capteurs. Ces capteurs comprennent le capteur de température d'air d'admission et le capteur de position du papillon, montés dans le boîtier CFI ; un capteur de régime/position du vilebrequin, qui fournit l'information sur le régime moteur ; et un capteur de pression absolue du collecteur (MAP), qui mesure la pression de l'air entrant dans le moteur.
Des capteurs supplémentaires informent le module EEC IV de la température du liquide de refroidissement moteur et de la vitesse du véhicule (à partir d'un capteur monté sur la boîte de vitesses).
Une sonde à oxygène (HEGO) dans les gaz d'échappement permet au module EEC IV de réguler le mélange air/carburant selon les paramètres de fonctionnement du pot catalytique. Aucun réglage manuel du mélange n'est possible.
Le régime de ralenti est commandé par un moteur de commande du papillon des gaz, qui règle la position du papillon en phases de ralenti, de décélération/mi-charge, ainsi qu'au démarrage et à l'arrêt du moteur.
Sur les moteurs 1.6 litre, un système d'air pulsé est installé pour réduire les émissions polluantes des gaz d'échappement pendant la phase de chauffe du moteur. Ce système est commandé par une électrovanne à dépression, actionnée par le module EEC IV via un solénoïde.
Le système injecte de l'air dans le collecteur d'échappement pour élever la température des gaz d'échappement, ce qui permet d'oxyder davantage de polluants et de porter le catalyseur à sa température de fonctionnement plus rapidement. Le système fonctionne jusqu'à ce que le catalyseur atteigne sa température de fonctionnement ; le électrovanne de commande coupe alors le système.
Sur les moteurs de 1,8 litre, un système de recirculation des gaz d'échappement (EGR) est utilisé pour réinjecter une petite quantité de gaz d'échappement dans le collecteur d'admission. Ce procédé abaisse la température de combustion, ce qui réduit les émissions de NOx (oxydes d'azote). Le système EGR est commandé par le module EEC IV, en liaison avec un transducteur de pression électronique (EPT) et un régulateur de dépression électronique (EVR).
Sur certains modèles, un système de contrôle des émissions par évaporation peut être monté. Il empêche le rejet de vapeurs d'essence dans l'atmosphère. Lorsque le contact est coupé, les vapeurs du réservoir de carburant sont dirigées vers un filtre à charbon actif, où elles sont absorbées. Au démarrage du moteur, le module EEC IV ouvre une électrovanne de purge, et les vapeurs d'essence sont acheminées vers le collecteur d'admission et mélangées à l'air frais. Cela régénère le filtre à charbon. Un clapet anti-retour empêche l'air d'admission de refouler dans le réservoir de carburant.
Une béquille à inertie de pompe à carburant est montée. Ce contacteur coupe le circuit électrique de la pompe à carburant en cas d'accident ou de choc similaire, afin d'interrompre l'alimentation en carburant du moteur.
Une « stratégie de fonctionnement limité » (LOS) signifie que le véhicule reste conduisible, bien qu'avec une puissance et un rendement réduits, en cas de défaillance du module EEC IV ou de ses capteurs.
Précautions
De nombreuses opérations décrites dans ce chapitre nécessitent la dépose de conduites et de raccords de carburant, ce qui peut entraîner un déversement de carburant. Avant d'effectuer toute intervention sur le circuit d'alimentation, reportez-vous aux consignes données dans « Sécurité avant tout ! » au début de ce manuel et respectez-les impérativement. L'essence est un liquide très dangereux et volatil ; les précautions à prendre lors de sa manipulation ne sauraient être trop soulignées.
Une pression résiduelle subsiste dans les conduites de carburant longtemps après la dernière utilisation du véhicule ; il convient donc de faire preuve d'une grande prudence lors de la déconnexion d'un flexible de carburant. Desserrez lentement tout flexible de carburant afin d'éviter une libération soudaine de pression pouvant provoquer une projection d'essence. Par précaution supplémentaire, placez un chiffon sur chaque raccord au moment de le déconnecter, afin de récupérer le carburant éventuellement projeté.
Certains points de réglage du circuit d'alimentation (et d'autres) sont protégés par des capuchons, bouchons ou joints « inviolables ». Le but de ce dispositif est de dissuader toute modification de réglage par des opérateurs non qualifiés, et de la détecter.
Dans certains pays de la CEE (mais pas encore au Royaume-Uni), il est illégal de conduire un véhicule dont les scellés inviolables sont absents ou endommagés. Avant de retirer un scellé inviolable, assurez-vous que cette opération ne contrevient pas aux réglementations locales ou nationales en matière de lutte contre la pollution. Une fois le réglage terminé, posez un nouveau scellé lorsque la loi l'exige.
Ne brisez pas les scellés inviolables d'un véhicule encore sous garantie.
Pot catalytique - précautions Le pot catalytique est un dispositif fiable et simple qui ne nécessite aucun entretien en soi ; toutefois, le propriétaire doit connaître certains points s'il souhaite que le pot catalytique fonctionne correctement pendant toute sa durée de vie.
a) NE PAS utiliser d'essence plombée sur un véhicule équipé d'un pot catalytique : le plomb recouvre les métaux précieux, réduit leur efficacité de conversion et finit par détruire le pot catalytique.
b) Veillez toujours à bien entretenir le circuit d'allumage et le circuit d'alimentation conformément au programme du constructeur, et assurez-vous que le filtre à air, le filtre à carburant (s'il existe) et les bougies sont remplacés aux intervalles prescrits. Si le mélange air/carburant d'admission devient trop riche par négligence, le surplus non brûlé pénétrera dans le pot catalytique, y brûlera, surchauffera l'élément et finira par détruire le pot catalytique.
c) Si le moteur présente des ratés, ne roulez pas (ou le moins possible) tant que le défaut n'est pas corrigé : les ratés laisseront pénétrer du carburant non brûlé dans le pot catalytique, ce qui provoquera une surchauffe, comme indiqué ci-dessus.
d) NE PAS démarrer le véhicule en le poussant ou en le remorquant : cela imbiberait le pot catalytique de carburant non brûlé, provoquant une surchauffe dès que le moteur démarrera. Voir le point b) ci-dessus.
e) NE PAS couper le contact à régime moteur élevé : si le contact est coupé à un régime supérieur au ralenti, du carburant non brûlé pénétrera dans le pot catalytique (très chaud), avec un risque d'inflammation sur l'élément et de détérioration du pot catalytique.
f) NE PAS utiliser d'additifs pour carburant ou pour huile moteur : ils peuvent contenir des substances nocives pour le pot catalytique.
g) NE PAS continuer à utiliser le véhicule si le moteur brûle de l'huile au point de laisser une traînée de fumée bleue visible : les dépôts de carbone imbrûlés obstrueraient les canaux du pot catalytique et réduiraient son efficacité ; dans les cas graves, l'élément surchaufferait.
h) N'oubliez pas que le pot catalytique fonctionne à très haute température. C'est pourquoi les protections thermiques du dessous de caisse et l'enveloppe du pot deviennent suffisamment chauds pour enflammer les matières combustibles avec lesquelles ils entrent en contact. NE PAS, par conséquent, garer le véhicule dans les broussailles sèches, les hautes herbes ou les tas de feuilles mortes.
i) N'oubliez pas que le pot catalytique est FRAGILE : ne le frappez pas avec un outil pendant les opérations d'entretien, faites très attention lors des interventions sur la ligne d'échappement, veillez à ce que le pot catalytique soit bien éloigné des crics ou autres équipements de levage utilisés pour soulever le véhicule, et ne roulez pas sur terrain accidenté, dos d'âne, etc., de manière à « mettre à la masse » la ligne d'échappement.
j) Dans certains cas, notamment lorsque le véhicule est neuf et/ou utilisé en conduite urbaine avec arrêts et redémarrages fréquents, une odeur sulfureuse (semblable à celle d'œufs pourris) peut se dégager de l'échappement. Ce phénomène est courant sur de nombreux véhicules équipés d'un pot catalytique ; il semble dû à la faible quantité de soufre présente dans certaines essences, qui réagit avec l'hydrogène des gaz d'échappement pour produire du sulfure d'hydrogène (H2S). Bien que ce gaz soit toxique, il n'est pas produit en quantité suffisante pour poser problème. Une fois le véhicule parcouru quelques milliers de kilomètres, le problème devrait disparaître. En attendant, un changement de style de conduite ou de marque d'essence peut apporter une solution.
k) Le pot catalytique, sur un véhicule bien entretenu et bien conduit, doit durer entre 80 000 et 160 000 km. Au-delà, vérifiez attentivement le taux de CO à chaque intervalle d'entretien prescrit afin de vous assurer que le pot catalytique fonctionne toujours efficacement. Si le pot catalytique n'est plus efficace, il doit être remplacé.
Module EEC IV - avertissement
Après déconnexion de la batterie, les informations stockées dans la mémoire du module EEC IV sont effacées. Après avoir reconnecté la batterie, laissez le moteur tourner au ralenti pendant trois minutes. Une fois le moteur à sa température normale de fonctionnement, augmentez le régime de ralenti à 1200 tr/min et maintenez-le pendant environ 2 minutes, ce qui permet au module de « réapprendre » les valeurs optimales de ralenti. Il peut être nécessaire de rouler avec le véhicule pour que le module « réapprenne » les valeurs en charge. Le module doit achever son processus d'apprentissage après environ 8 km de conduite variée.
Se reporter au chapitre 1, section 38.
Testez-vous
Un quiz rapide sur Ford Sierra : chaque réponse est expliquée, avec un lien vers la page du manuel.