Système d'injection de carburant - généralités

Modèles 1.4 et 1.6 litres

1. Le système d'injection centrale MULTEC (CFI) équipe les moteurs de 1.4 litre (C14NZ) et 1.6 litre (C16NZ). Il offre une méthode simple de dosage du carburant : celui-ci est injecté dans le collecteur d'admission par un unique injecteur commandé par électrovanne. L'injecteur est situé au centre, en partie supérieure du boîtier de papillon, lui-même monté sur le collecteur d'admission. La durée d'ouverture de l'injecteur détermine la quantité de carburant qui atteint les cylindres pour la combustion. Les signaux électriques déterminant la durée d'ouverture de l'injecteur sont calculés par le calculateur électronique (ECU) à partir des informations fournies par un réseau de capteurs.

La pression de carburant est régulée mécaniquement.

2. Les signaux transmis à l'ECU comprennent la dépression du collecteur d'admission fournie par le capteur de pression absolue du collecteur (MAP) ; le régime moteur et la position du vilebrequin fournis par le distributeur ; la vitesse du véhicule fournie par un capteur situé à la base du câble de compteur de vitesse ; la position du papillon des gaz fournie par le capteur de position de papillon ; la température du liquide de refroidissement moteur ; et la teneur en oxygène des gaz d'échappement, mesurée par une sonde située sur le collecteur d'échappement. La tension de la batterie est également surveillée par l'ECU.

3. À partir des informations recueillies par les différents capteurs, l'ECU envoie des signaux pour commander les actionneurs du système. Les actionneurs comprennent l'injecteur de carburant, le moteur pas à pas de commande de ralenti, le relais de pompe à carburant et le module de commande d'allumage.

4. L'ECU dispose également d'une fonction de diagnostic, utilisable avec un outillage de diagnostic Opel spécifique pour la recherche de pannes.

À l'exception des contrôles de base visant à vérifier que tous les câblages et flexibles concernés sont en bon état et correctement raccordés, la recherche de pannes doit être confiée à un concessionnaire Opel.

5. Le système comprend un pot catalytique trois voies pour réduire les polluants des gaz d'échappement, et une régulation en boucle fermée du mélange carburant (au moyen de la sonde à oxygène des gaz d'échappement) est utilisée. La régulation du mélange reste en boucle ouverte (à partir de valeurs préprogrammées stockées dans la mémoire de l'ECU) jusqu'à ce que la sonde à oxygène atteigne sa température de fonctionnement normale.

Modèles 1.8 litre

Premiers modèles (moteur 18E)

6. Un système d'injection Bosch LE Jetronic équipe tous les premiers modèles 1.8 litre avec moteur 18E.

7. Grâce à la commande électronique, le système d'injection fournit la quantité exacte de carburant pour des performances moteur optimales avec des niveaux d'émissions polluantes minimaux. Ceci est obtenu en surveillant en permanence le moteur à l'aide de différents capteurs, dont les données sont transmises à un calculateur électronique sous forme de signaux électriques. À partir de ces données constamment changeantes, le calculateur détermine la quantité de carburant nécessaire pour toutes les conditions de régime et de charge du moteur, carburant injecté ensuite directement dans le collecteur d'admission.

8. Les principaux composants du système sont :

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   Calculateur - les signaux fournis par les différents capteurs sont traités dans le calculateur, et à partir de ces signaux, les impulsions de commande appropriées pour les injecteurs sont générées. Des circuits supplémentaires intégrés au calculateur assurent une coupure de l'injection en décélération pour réduire la consommation de carburant, ainsi qu'un enrichissement de démarrage à froid pour faciliter le démarrage à basse température.
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   Relais de commande - il comprend un élément temporisateur électronique et un relais de commutation, qui coupe l'alimentation en carburant immédiatement après l'arrêt du moteur.
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   Débitmètre d'air : la quantité d'air aspirée par le moteur est mesurée par le débitmètre d'air afin de déterminer la charge du moteur. Ce résultat est obtenu grâce à un volet fixé sur un axe, libre de pivoter dans le corps du débitmètre, et qui est dévié par le passage de l'air d'admission. Un potentiomètre est relié à l'axe du volet ; il transforme la position angulaire du volet en tension, laquelle est envoyée au calculateur. Le débit d'air traversant le capteur est l'une des principales grandeurs utilisées par le calculateur pour déterminer, à chaque instant, la quantité de carburant précise nécessaire au moteur.
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   Injecteurs de carburant : chaque injecteur est constitué d'un pointeau commandé par électrovanne, qui s'ouvre sur ordre du calculateur. Le carburant provenant de la rampe d'injection est alors injecté par la buse de l'injecteur dans le collecteur d'admission. Les quatre injecteurs fonctionnent simultanément, une fois par tour de vilebrequin, quelle que soit la position des soupapes d'admission. Ainsi, chaque injecteur fonctionne une fois soupape d'admission fermée et une fois soupape ouverte, à chaque cycle moteur. Les injecteurs s'ouvrent toujours au même moment par rapport à la position du vilebrequin, mais la durée pendant laquelle ils restent ouverts (durée d'injection) dépend d'autres paramètres et est déterminée par le calculateur. Pour un volume d'air donné traversant le débitmètre, le calculateur peut enrichir le mélange air/carburant en augmentant la durée d'injection, ou l'appauvrir en la diminuant.
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   Pompe à carburant : la pompe à carburant est une pompe électrique à rouleaux auto-amorçante, située à l'arrière du véhicule. Le carburant provenant du réservoir est refoulé par la pompe, à une pression déterminée, à travers le filtre à carburant jusqu'à la rampe d'injection. Depuis la rampe d'injection, le carburant alimente les quatre injecteurs ; l'excédent est renvoyé au réservoir par le régulateur de pression de carburant. Un volume de carburant bien supérieur à celui nécessaire est mis en circulation dans le circuit, même dans les conditions de fonctionnement les plus sévères, et ce débit continu permet de maintenir une température de carburant basse. Cela réduit les risques de bouchon de vapeur et garantit de bonnes caractéristiques de démarrage à chaud.
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   Régulateur de pression de carburant : le régulateur de pression de carburant est monté sur la rampe d'injection et règle la pression de fonctionnement du circuit d'alimentation. L'appareil se compose d'un boîtier métallique, divisé en deux chambres par une membrane. Le carburant provenant de la rampe d'injection remplit l'une des chambres du régulateur, tandis que l'autre chambre contient un ressort de compression et est soumise à la dépression du collecteur d'admission, par un flexible raccordé au collecteur, en aval du papillon des gaz. Une soupape fixée à la membrane ouvre un orifice de retour de carburant dans la chambre carburant du régulateur lorsque la membrane se déforme.

   Lorsque la pression de carburant dans le régulateur dépasse une certaine valeur, la membrane se déforme et le carburant retourne au réservoir par l'orifice de retour désormais ouvert. Ce phénomène se produit également lorsque l'orifice est ouvert par la déformation de la membrane sous l'effet de la dépression du collecteur. Ainsi, lorsque la dépression du collecteur augmente, la pression de carburant régulée diminue proportionnellement.

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   Contacteur de papillon : le contacteur de papillon est fixé sur l'axe du papillon, sur le boîtier de papillon. Lorsque l'axe tourne sous l'effet du mouvement de la pédale d'accélérateur, les contacts internes du contacteur se ferment aux deux extrémités de la course de l'axe. Un contact se ferme en position de ralenti, et un autre en position pleine charge. Ces signaux sont ensuite traités par le calculateur pour déterminer la position du papillon.
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   Valve d'air auxiliaire : ce dispositif comprend un canal d'air de grand diamètre, relié par des flexibles au boîtier de papillon et au collecteur d'admission, et permettant à l'air d'admission de contourner le papillon des gaz. Au centre du canal d'air se trouve une plaque d'obturation fixée à une lame bilame. Lorsque le moteur est froid, la plaque d'obturation est retirée du canal d'air, permettant à l'air de traverser la valve. Au fur et à mesure que le moteur se réchauffe, un courant est envoyé à la valve, chauffant la lame bilame, ce qui provoque la fermeture progressive du canal d'air par la plaque d'obturation, jusqu'à sa fermeture complète lorsque la température du moteur augmente. L'air supplémentaire traversant la valve est mesuré par le débitmètre d'air, qui compense en augmentant la durée d'injection afin de fournir du carburant supplémentaire. Le moteur reçoit donc un mélange air/carburant plus riche lors du démarrage à froid et pendant la phase de chauffe.
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   Capteurs de température : les informations de température du moteur (liquide de refroidissement) et de température de l'air d'admission sont mesurées par des capteurs, l'un situé dans la chemise de refroidissement et l'autre dans le flux d'air d'admission. Ces capteurs sont constitués de résistances dont la résistance diminue lorsque la température augmente. La variation de résistance électrique des capteurs est mesurée par le calculateur, et cette information est utilisée pour modifier la durée d'injection en conséquence.

Modèles 1.8 litre ultérieurs (à partir de 1987)

9. Un système d'injection Bosch L3 Jetronic équipe tous les modèles 1.8 litre ultérieurs dotés du moteur 18SE.

10. Le système est basé sur le système LE utilisé précédemment, mais il dispose d'un calculateur numérique, contrairement au système analogique du type LE. Le calculateur du système L3 est logé dans le compartiment moteur, intégré à l'ensemble débitmètre d'air, et le schéma de câblage du système est modifié en conséquence.

Modèles 2.0 litres

11. Les systèmes Motronic équipant les modèles 2.0 litres gèrent de manière intégrée l'injection de carburant et l'allumage. Cela présente des avantages considérables en termes de rendement, de performances et de réduction des émissions polluantes à l'échappement.

12. Le régime de ralenti est régulé par l'ouverture et la fermeture d'une valve à commande électrique qui permet à l'air de contourner le papillon des gaz. Aucun réglage manuel n'est possible.

13. L'avance à l'allumage est augmentée ou réduite électroniquement en fonction du régime moteur et de la charge, de la température du moteur et de la température de l'air admis. Les informations de régime moteur proviennent d'un capteur inductif à impulsions situé sur le côté du bloc-cylindres. Le capteur est monté à proximité de la rondelle frein dentée fixée au contrepoids n° 1 du vilebrequin. Le passage de chaque dent de la rondelle génère une impulsion électrique dans le capteur. Ce signal est transmis au calculateur.

14. Le système équipant les modèles 8 soupapes antérieurs à 1990 est connu sous le nom de Motronic ML4.1. La partie injection est très proche des systèmes LE/L3 Jetronic équipant les modèles 1.8. Le calculateur est situé derrière le panneau de garniture dans l'espace pieds du conducteur.

15. Les modèles 8 soupapes de 1990 sont équipés d'un système appelé Motronic M1.5. La principale différence réside dans le calculateur, qui commande les injecteurs par paires au lieu de tous ensemble comme précédemment. Il existe également de légères différences dans les fixations du régulateur de pression de carburant et de la rampe d'injecteurs. La pompe à carburant est désormais immergée dans le réservoir au lieu d'être montée à côté.

16. Le système équipant les modèles 16 soupapes est connu sous le nom de Motronic M2.5. La différence la plus notable par rapport aux autres systèmes Motronic concerne la mesure de l'air admis. Alors que les autres systèmes mesurent le volume d'air au moyen d'un volet, le système M2.5 mesure la masse d'air par son effet de refroidissement sur un fil chaud.

Le système M2.5 intègre également un contrôle de cliquetis, qui détecte la détonation (auto-allumage ou cliquetis) et entraîne un retard de l'avance à l'allumage.

17. L'injection sur le système M2.5 est entièrement séquentielle. Chaque injecteur est commandé individuellement pour injecter le carburant au moment optimal du processus d'admission. Le distributeur d'allumage est équipé d'un capteur à effet Hall qui envoie au calculateur un signal de reconnaissance de cylindre.

18. Sur tous les systèmes, le calculateur intègre des fonctions d'autodiagnostic et de détection de défauts. Les codes défaut sont mémorisés dans le calculateur, mais ils ne sont accessibles qu'aux concessionnaires Vauxhall ou autres spécialistes disposant de l'équipement de diagnostic nécessaire.

19. Si le calculateur détecte un défaut, un programme de « retour au garage » (limp home) se met en service : une valeur moyenne remplace le signal normal d'un capteur défectueux ou débranché. Dans ce cas, le véhicule reste utilisable, mais avec des performances et un rendement réduits. Un voyant au tableau de bord, représentant un moteur et un éclair, avertit le conducteur qu'un défaut est survenu.