L’injection directe essence HPI 03. Moteur HPI HPI.
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L’injection L’injection directe directe essenceessence
HPI 03
Moteur HPI
HPI
Comparaison injections directe et indirecte
Rapport stoechiométrique
Dosage variable
Modes de fonctionnement
• Mode Stratifié
Très pauvre impossible à enflammer si homogène.
Injection en fin de compres-sion au voisinage de la bougie grâce à la forme du piston et au trumble
Forme du piston
Tumble
Trumble
Mode Stratifié
A proximité de la bougie ( 1 )le mélange est proche du rapport stoechiométrique
Bonne combustion
La chaleur dégagée par cette zone permet d’enflammer les strates (couches) de plus en plus pauvres en s’éloignant de la bougie ( 2 et 3 )
La zone 3 contient surtout de l’air et des gaz d’échappement (EGR jusqu’à 30%)
Mode StratifiéLa commande de la charge est réalisée uniquement par la régulation du débit d’injection, papillon grand ouvert.
La pression d’admission varie de 600 à 800 mbars dans le collecteur
Mode possible à faible régime ( 3500 tr/mn) et en faible charge.
Au-delà, la richesse devient trop forte autour de la bougie et le mélange ne peut plus s’enflammer
Mode homogène
Mode HomogèneLe carburant est injecté pendant la phase d’admission pour laisser le temps au mélange de s’homogénéiser avant inflammation
La charge est commandée par le papillon (boîtier motorisé) et l’avance à l’allumage.
Le dosage est stoechiométrique
La pression varie de 300 à 400 mbars
Aucun gain de consommation !
Utilisé au démarrage et dans la phase de mise en température (60°)
Circuit d’alimentation - vue d’ensemble
a réservoir
b pompe de gavage
c amortisseur de pulsations
d valve Schrader
e pompe haute pression
f rampe commune
g capteur de pression
h régulateur de pression
i injecteur
Circuit d’alimentation – pompe HP
Circuit d’alimentation – pompe HP
• Chaque élément de refoulement comporte une chambre A utilisée pour le transfert de l’essence et une chambre B remplie d’huile provoquant la montée en pression de l’essence
• L’élément de compression comporte 3 pistons creux maintenus par une couronne repoussée par des ressorts
• Un plateau oscillant à face inclinée est chargé d’animer les pistons
Circuit d’alimentation – pompe HP
Piston au PMB
L’huile le traverse et vient au contact de la membrane (sans subir de pression).
L’essence peut remplir la chambre A par le clapet d’admission
Lorsque la rotation du plateau oscillant amène sa face usinée au contact de la tête du piston, celui-ci devient étanche.
Circuit d’alimentation – pompe HP
Le plan incliné du plateau pousse le piston (devenu étanche) qui pousse l’huile contre la membrane dans la chambre B.
L’essence mise en pression peut sortir par le clapet de refoulement
Un clapet de sécurité (130 bars) boucle sur l’arrivée.
Circuit d’alimentation – Régulateur de pression
Commandé en RCO par le calculateur
NO sans ressort de rappel
Circuit d’air
EGR
Commandée en RCO
Adaptée au forts taux de recyclage (30 %)
Actionnée par un moteur DC alimenté + ou – avec capteur de position
Choix du mode de fonctionnement
• DémarrageToujours mode homogènePression 80 bars
• Ralentimode homogène si T°<60°mode stratifié sinonPression 70 bars
Choix du mode de fonctionnement
• Charge partielleMode stratifié à mélange pauvre
(EGR)
repasse en mode homogène si- couple augmente- besoin de dépression (servo)- phase de déstockage (mélange
riche)
Choix du mode de fonctionnement
• Pleine chargemode homogènePression 100 bars
• Régimes transitoirescoupure de l’injectionlimitation de la pression à 30-50 bars
Circuit d’alimentation – Régulation de pression
La ligne d’échappement
La ligne d’échappement
• Capteur de température amont
de type CPT informe le calculateur de la température des gaz à
la sortie du collecteur
Le fonctionnement en mélange pauvre entraîne une forte élévation de la température des gaz il faut périodiquement engager une procédure de refroidis-sement
La ligne d’échappement
• Sonde à oxygène amont
Le fonctionnement en mélange pauvre nécessite de connaître parfaitement la richesse elle est du type proportionnelle
La ligne d’échappement
• Le précatalyseur trifonctionnel
Placé au plus près du moteur pour une mise en température rapide
mode homogène : traite les 3 (CO, HC & NOx)
mode stratifié : uniquement oxydation (CO & HC) trop de NOx stockage
La ligne d’échappement
• Capteur de température aval
de type CTP
indication comparées au capteur amont pour contrôler le bon fonctionnement du précatalyseur
sert à contrôler la température du catalyseur DENOx
La ligne d’échappement
• Le catalyseur DENOx
Trop de NOx emis en mode stratifié impossible en traitement normal.
Platine-Rhodium ou Platine-Palladium comme catalyseur + sels de Baryum pour le stockage
- des oxydes d’azote (NOx)- des oxydes de soufre (SO2)
La ligne d’échappement
• Le catalyseur DENOx - Stockage
CO et HC sont traités dans le précatalyseur.
En mélange pauvre les NOx, trop nombreux, sont stockés dans le pot DENOx sous la forme de nitrate et sulfate de baryum.
Stockage uniquement si T° entre 200 et 500°
Stockage entraîne une perte progressive de l’efficacité du catalyseur régénération
La ligne d’échappement
• Le catalyseur DENOx - Destockage
Régénération du catalyseur par apport d’hydrocarbure
NOx et SO2 ne sont pas traités en même temps
Déstockage des NOx : passage en mélange riche pendant quelques secondes, environ toutes les minutes.La sonde aval (off/on) détermine la fin de la régénération
Déstockage des SO2 : augmentation de la température des gaz entre 600 et 700° par dégradation de l’avance en mode homogène(tous les 500 km si le véhicule roule à + de 80 depuis plusieurs minutes)