BOSCH

Systéme électroniqued'injection d'essenceà régulation Lambda

L-Jetronic

Cahier technique

L-Jetronic

Les systèmes d'injection Jetronic ont faitl eur preuve des millions de fois depuis leuri ntroduction. L'évolution continuelle del'appareil de commande électronique et dessondes de mesure a conduit du D-Jetronicau L-Jetronic et a rendu ce système d'injec-ti on encore plus précis et encore plus sûr.Les nouvelles variantes des circuits, en cequi concerne l'exploitation des signaux demesure, ont permis des caractéristiques defonctionnement du moteur encore plus éco-nomiques et plus confortables. Dès mainte-nant, le système L-Jetronic répond auxprescriptions de demain concernant ladépollution des gaz d'échappement grâce àl' emploi de la sonde Lambda et à l'intégra-tion d'un régulateur Lambda dans l'appareilde commande électronique.Ce cahier technique est destiné à vous in-former sur les développements les plusrécents du système L-Jetronic.

Le moteur à essenceMode de fonctionnement,

" rendement du moteur à essence,coefficient d'air, les systèmesde préparation du mélange

L-JetronicBut, avantages, principe

Système de commandeParamètres de mesure et condi-tions de fonctionnement,détection de la vitesse de rotation,mesurage du débit d'air, départà froid, réchauffage,commande du ralenti,adaptation à la charge,adaptation à la températurede l'air,adaptations supplémentaires

Appareil de commandeélectroniqueConstruction,traitement des informationset formation des impulsionsd'injection

Technique des gazd'échappementComposition des gazd'échappement,traitement catalytiquesecondaire,régulation Lambda

Circuit électriqueEvolution des systèmesd'injection à commandeélectronique

2

4

Circuit de carburant

6Pompe à carburant, filtre àcarburant, régulateur de pression,rampe de distribution,i njecteur, formation du mélange

9

14

16

20

Rédacteur en Chef Dlpl.-lit, . (FH) Ul,,ch Adlcr,Rédacteur. Dipl. Ing. (FH) Horst Bauer.Avec la participation des départements techniques de lasociété Robert Bosch GmbH, Stuttgart.

2 Le moteur à essence

Le moteur à essence

Le moteur à essence (construit parl'ingénieurallemand Otto) est un moteurà explosion à allumage commandéextérieurement il transforme l'énergiecontenue dans le carburant en énergiecinétique.

Sur ce moteurà essence, le mélange air/carburant est réalisé en dehors de lachambre de combustion. Le mélange

est conduit dans la chambre de combustion. Ce mélange est comprimé dansl

a chambre de combustion. L'inflammation du mélange est produite par un système d'allumage commandé extérieure-

ment; le mode de fonctionnement dumoteur à essence est effectué dans uncycle à plusieurs temps.

Mode de fonctionnementUn mélange inflammable air/carburantest allumé et brûlé à l'intérieur d'un

cylindre. L'énergie libérée par l'explosion augmente la pression des gaz précomprimés. La pression augmentée par

l' explosion par rapport à la pression de la

précompression fournit un travail mécanique par l'intermédiaire du piston et duvilebrequin. Les gaz brûlés sont évacuésaprès chaque course d'explosion et ilssont remplacés par un mélange frais air/

carburant. Sur les moteurs des véhicules, l'échange des gaz est effectué depréférence suivant le cycle à 4 temps.

Principe du cycle à 4 temps(cycle Beau de Rochas)La commande de l'échange des gaz,dans le moteur à 4 temps, est effectuéepar les soupapes qui ouvrent ou fermentl es orifices d'admission et d'échappe-ment en fonction de la position du vilebrequin.

Les 4 temps du cycle sont:• l'admission• la compression•l'explosion ou la détente (temps

moteur)• l'échappement

1 er temps: admissionLa soupape d'admission est ouverte.La soupape d'échappement est fermée.Le piston se déplace vers le bas.II n'y a pas de combustion.

Le mouvement descendant du pistonaugmente le volume de la chambre decombustion et aspire en mëme temps lemélange air/ carburant dans le cylindrepar l'orifice de la soupape d'admissionouverte.

2e temps: compressionLa soupape d'admission est fermée.La soupape d'échappement est fermée.Le piston se déplace vers le haut.I I n'y a pas de combustion.

Le mouvement ascendant du pistondiminue le volume de la chambre de

Fig. 1

Cycle du moteur à 4 temps1 admission, 2 compression, 3 explosion (temps moteur), 4 échappement

combustion; en mëme temps, lemélange air/carburant est comprimé.Suivant le type de moteur, le taux decompression varie de 7 à 10.

3e temps: explosion ou détente (tempsmoteur)La soupape d'admission est fermée.La soupape d'échappement est fermée.Le piston se déplace vers le bas.La combustion se produit.

Le mélange air/carburant comprimé estenflammé par l'étincelle d'allumage del a bougie d'allumage. L'inflammation dumélange augmente sa température et lapression croit dans le cylindre. Sous l'effet de la pression des gaz de l'explosion

l e piston est chassé vers le bas et faittourner le vilebrequin par l'intermédiairede la bielle; c'est le temps moteur.

4e temps: échappementLa soupape d'admission est fermée.La soupape d'échappement estouverte.Le piston se déplace vers le haut.II n'y a pas de combustion.

Le mouvement ascendant du piston

réduit le volume de la chambre de combustion du cylindre et évacue les gazbrûlés (d'échappement) par l'orificeouvert de la soupape d'échappement.

Après le 4e temps, le cycle recommence. Dans le cycle pratique dumoteur à explosion, les temps d'ouverture des soupapes se chevauchent un

peu; les courants des gaz et les pulsations des gaz sont utilisés pour assurerun meilleur remplissage et une meilleurevidange des cylindres.

Rendement du moteurà essenceLe rendement du moteur à essence,outre la conception mécanique dumoteur, dépend, principalement, descritères suivants:taux de compression,déroulement de la combustion,mélange air/carburant

Taux de compressionPlus le taux de compression est élevé,plus le rendement thermique du moteurà essence est élevé et ainsi le carburantest

mieux utilisé. Le rapport volumétrique est limité par la limite du cliquetis.

Le cliquetis est causé par une combustion irrégulière du mélange enflammé etil entraîne des sollicitations du moteurtrop élevées et des avaries. La limite ducliquetis peut être reculée dans le senscompression plus élevée grâce à unmélange air/carburant homogène etgrâce à l'exploitation de l'effet des courants dans la tubulure d'aspiration.

Déroulement de la combustionPour assurer une bonne combustiondans le moteur à essence, il est primordial que le carburant se mélange bien

avec l'air pour que le carburant brûle, leplus possible complètement au coursdu temps d'explosion. En outre, il esti mportant que le front de la flamme progresse du point d'allumage sous une

forme régulière dans l'espace et dans letemps jusqu'à ce que tout le mélangesoit brûlé. Le processus de combustionest influencé grandement par le point,dans la chambre de combustion, où lemélange est enflammé, par le rapport dumélange et par la manière d'introduction dans la chambre de combustion.

Mélange air/carburant

La consommation spécifique en carburant d'un moteurà essence dépend principalement du rapport du mélange air/carburant. La consommation est la plus

faible pour un rapport air/carburant

d'environ 15 kg d'air pour 1 kg de carburant. Autrement dit, il faut 10000 I d'airenviron pour brûler 1 I d'essence. Lavaleur exacte (théorique) pour la com-bustion complète, appelée aussi«dosage parfait» (rapport stoechiométrique) est 14,7:1.

Comme les moteurs des véhicules fonc-

tionnent la plupart du temps aux régimes de charges partielles, les moteurs

sont conçus, au point de vue construction, pour assurer une consommationfaible à ces régimes. Aux autres régimes(ralenti, pleine charge), une composition

Le moteur à essence

Figure 2 Rapport «stoechiométrique» air/carburant (dosage partait) pour la combustionidéale, faible en substances toxiques

du mélange plus riche en carburant estplus favorable. Le système de prépara-tion du mélange doit pouvoir répondre àtoutes ces exigences variables.

Le coefficient d'air

Systèmes de préparationdu mélange

Les systèmes de préparation dumélange, que ce soit des carburateursou des équipements d'injection, ontpourtâche de produire un mélange opti-mal air/carburant.Pour le moteur à essence, fa préparationdu mélange est effectuée par des systè-mes à carburateur ou à injection. Jus-qu'à maintenant, le carburateur est lemode le plus employé pour la prépara-tion du mélange; cependant, ces der-niers temps, on tend de plus en plus àpréparer le mélange pari injection dans latubulure d'admission.

Cette tendance provient des avantagesprocurés par l'injection de carburant encorrélation avec les exigences au pointde vue rentabilité et puissance sansoublier le faible volume de substancestoxiques dans les gaz d'échappement.Les causes de ces avantages sont: l'in-j ection dans latubulure d'admission per-met un dosage exact du carburant enfonction des conditions de service etdes états de charge du moteuren tenantcompte des influences de l'environne-ment. La composition du mélange estmaintenue, ce faisant, d'une manière siexacte que le volume des matières toxi-ques, contenues dans les gaz d'échap-pement, est bien plus faible. En outre, enmontant un injecteur par cylindre, onobtient une meilleure répartition dumélange. Grâce à la suppression du car-burateur, les tubulures d'admission peu-vent être construites d'une manièreoptimale ce qui permet d'obtenir unmeilleur remplissage des cylindres, qui,lui-même, entraîne une courbe plusfavorable du couple.

Les systèmes mécaniquesParmi les équipements d'injectionmécaniques, le K-Jetronic est trèsrépandu. C'est un système qui fonc-tionne sans entraînement et qui i njecte àla continue. Ce système est décrit endétails dans le cahier «K-Jetronic», de lasérie des cahiers techniques: Bosch.

Les systèmes électroniquesLe L-Jetronic est un système d'injectionà commande électronique. Le L-Jetro-nic est un système qui a été développé àpartir du D-Jetronic. Le carburant esti njecté d'une manière intermittente,dans fa tubulure d'admission, par desi njecteurs commandés électronique-ment. Ce cahier donne une descriptionde ce système.

Ce n'est qu'au début des années 50 quel'injection d'essence fit son entrée pour

I l'équipement des moteurs de voituresde course. A partir de 1951, on com-mença à expérimenter, aux Etats-Unis,'sur les voitures de course à Indianapo-lis. four les compétitions, au début,l'injection directe s'est imposée. Cetype d'injection a été largement utilisé:l'essence est refoulée dans la chambrede combustion de fa tête du cylindrecomme sur les flèches d'argent deMercedes-Benz de l'après-guerre.L'injection est effectuée par despompes en ligne comme c'est le casencore aujourd'hui habituellementpour les moteurs Diesel.En 1954, la Mercedes-Benz W 196 à in-jection est apparue. Un peu plus tard,les constructeurs britanniques desmoteurs de compétition BRM et Van-wall ont aussi adopté l'injection.'Aujourd'hui, dans fa Formule l, if n'ya pas un seul moteur qui soit alimentépar un carburateur. Les moteurs deFerrari, Matra, Alfa Romeo et BRMsont alimentés par des pompes d'injec-tion, comme le moteur Cosworth FordV 8 monté sur fa voiture de James I tunttoujours utilisé, avec laquelle il tutchampion du monde en 1976. Cesmoteurs de 3 I développent 450 à525 ch.Tandis que dans fa Formule I, la caté-gorie sportive la plus performante,l'injection s'est implantée rapidementparce que sa réglementation connaît àpeine de restriction au point de vuealimentation en mélange, pour lesgroupes des voitures de rallyes, lescarburateurs ont dominé pendant long-temps. En effet, fa réglementationsportive exigeait que les véhiculessoient en majeure partie semblablesaux véhicules de série si bien que,pour augmenter les performances, ondevait conserver fa préparation dumélange des voitures de série.Lorsque dans les catégories de compé-tition du haut de gamme des groupes2 et 4 ou du groupe actuel 5, fa pré-paration du mélange est devenue libre,on n'a pas pu arrêter l'offensive del'injection sur une grande échelle. Lerésultat est une augmentation de fapuissance de 10 °/ par rapport auxmoteurs équipés de carburateu rs.

L-Jetronic

Le L-Jetronic est un système d'injection,sans entraînement, à commande élec-tronique, avec injection intermittente decarburant dans la tubulure d'admission.

BUT

Le but de l'injection d'essence est d'at-tribuer à chaque cylindre de travail justela quantité de carburant nécessaire aufonctionnement du moteur en tenantcompte des conditions de service ins-tantanée du moteur. Naturellement, ilfaut recueillir le plus grand nombre deparamètres possible qui ont une in-fluence décisive sur le dosage du car-burant. Mais, comme les conditions deservice du moteur varient souvent rapi-dement, l'adaptation rapide du volumedu carburant à la situation de la circula-tion est d'une importance décisive. L'in-jection d'essence à commande électro-nique est ici particulièrement appro-priée. Grâce à elle, on peut, à volonté,enregistrer un grand nombre de carac-téristiques de fonctionnement à n'im-porte quel endroit du véhicule et ellespeuvent être transformées en signauxélectriques par des sondes de mesure.Ces signaux sont transmis à l'appareilde commande électronique du systèmed'injection. L'appareil de commandeélectronique les exploite et en tirei mmédiatementparcalcul la quantité decarburant à injecter. Celle-ci est influen-cée par la durée d'injection.

AvantagesPuissance élevéeL'absence de carburateur permet laconception optimale des tubuluresd'admission et un couple plus élevégrâce à un meilleur remplissage descylindres. Le carburant est injecté direc-tement devant les soupapes d'admis-sion. Par les tubulures d'admission, onne conduit que de l'air au moteur. Cestubulures d'admission peuvent êtreconçues d'une manière favorable aupoint de vue brassage de l'air pour obte-nir une répartition optimale de l'air et unremplissage optimal des cylindres. Onobtient ainsi une puissance spécifiqueplus élevée et une courbe caractéris-tiques du couple plus pratique.

Consommation de carburant réduiteLe L-Jetronic fournit au moteur juste laquantité de carburant dont il a réelle-ment besoin. Chaque cylindre reçoit lamême quantité de carburant dans tou-tes les conditions de service. Sur les sys-tèmes à carburateur, les mélanges air/carburant sont irréguliers pour les diverscylindres à cause des mouvements debrassage dans les tubulures d'admis-sion. II n'y a pas de répartition optimaledu carburant en produisant un mélangequi amène une quantité de carburantencore suffisante pour le cylindre le plusmal alimenté. Les conséquences en

sont une consommation élevée et unecharge différente des cylindres.Sur les systèmes Jetronic, il y a un injec-teur par cylindre. Les injecteurs sontcommandés centralement. On est ainsiassuré que tous les cylindres, à toutmoment et à tout état de charge, reçoi-vent exactement la même quantité decarburant: la quantité optimale.

Adaptation rapideLe L-Jetronic s'adapte pratiquementsans délai aux charges variables dumoteur étant donné que la quantiténécessaire de carburant est calculéepar l'appareil de commande électro-nique en quelques millisecondes; cettequantité de carburant est injectée parles injecteurs directement devant lessoupapes d'admission du moteur.

Gaz d'échappement contenant peu desubstances toxiquesLa concentration des substances toxi-ques, dans les gaz d'échappement, estune fonction directe du rapport air/car-burant. Si on veut que le moteur fonc-tionne en émettant le minimum de sub-stances toxiques, il faut alors avoir à dis-position une préparation du mélange quipermet d'assurer en permanence uncertain rapport air/carburant.Le L-Jetronic fonctionne avec une telleprécision que la législation concernantl es gaz d'échappement peut êtrerespectée.Fig.4

Courbescaractéristiques delapuissanceet du couple

a avec Jetronic, b avec carburateur

80

60UC

m

Figure 5

Consommation de carburanta avec Jetronic, b avec carburateur

kW

1 20

1 00

40

20

01000 2000 3000 4000 5000 tr/min

Vitesse de rotation

Ce sont les gouttesque notre injection

d'essence peutéconomiser:

Un «E» ou un «I» â l'arrière signifie: injectiond'essence. Suivant la manière de conduire etsuivant les conditions de circulation, il peut écono-miser jusqu'à 16 `%u de carburant. Un véhicule ài njection de cylindrée moyenne peut économiser,en moyenne, 200 litres par an sur un kilométrageannuel de 20 0()0 km.

l

A cet effet, l'université technique de Vienne( Autriche) a effectué des mesures: une voitureéquipée du carburateur conventionnel a étésoumise à un programme d'essais raffiné. Ensuite,e mêm e véhicule a été transformé et équipéd'un système à injection d'essence Bosch et leprogramme des essais a été répété. La seule différence technique: le système d'injection d'essenceBosch.de L'itinéraire s'est déroulé pendant des centaines

kilomètres, à travers une circulation urbainetrès i nte nse, sur les routes de campagnes et surlesautoroutes. Le résultat a été signifiant: dans lapratique, sur les trajets urbains et en rase campagne, un véhicule équipé del'inj ection d'essenceéconomise jusqu'à Il % de carburant par rapportau modèle identique à carburateur et avec lacoupure d'alimentation en régime de frein mo-teur, l'économie atteint jusqu'à 16% (interrup-tion de l'alimentation en carburant en régime defrein moteur).

Quel en est le secret?L'équipement Bosch d'injection d'essence doseexactement la quantité de carburant qui estnécessaire à une condition de marche instan-t~lnée. Qu'il fasse chaud ou qu'il fasse froid, quele moteur soit fortement ou faiblement sollicité.Dans notre «Centre Technique d'injectiond'essence», les systèmes K- et L-Jetronic sontadaptés aux moteurs en collaboration étroite avectous les constructeurs d'automobile connus. Pourgarantir l'exploitation optimale du carburant,nous simulons les conditions les plus diverses

' environnement sur des bancs d'essai climati-ques et de refroidissement, p. ex.: les conditionsclimatiques identiques à celles régnant au Saharaet dans les Terres Arctiques.

Plus de100 modèles équipés del'injection d'essenceBosch

En 1951, le premier système d'injection Boscha été fabriqué en série. Depuis lors, il a fait sespreuves à presque 7 millions d'exemplaires. Acause de ses avantages multiples, comme l'éco-nomie d'essence, la puissance plus élevée, ladiminution des substances nocives dans les gazd'échappement, le meilleur comportement audémarrage à froid et au réchauffage, aujourd'hui,l es automobiles sont équipées du système d'in-jection d'essence Bosch dans presque toutes lesclasses.

L-Jetronic 5

Principe

Une pompe refoule le carburant vers lemoteur et engendre la pression néces-saire à l'injection.Les injecteurs injectent le carburantdans les tubulures d'admission indivi-duelles. Un appareil de commande élec-tronique module les injecteurs.Le système L-Jetronic comprend engros les groupes suivants:

Le système d'aspirationLe système d'aspiration amène aumoteur la quantité d'air nécessaire. IIcomprend le filtre à air, le collecteurd'admission, le papillon et les tubuluresd'admission individuelles.

Les sondesLes sondes mesurent les paramètrescaractéristiques de l'état de fonctionne-ment du moteur. Le paramètre essentielest le volume d'air aspiré par le moteur

et qui est mesuré parle débitmètre d'air.D'autres sondes enregistrent la positiondu papillon, la température de l'air dumoteur.

Appareil de commandeélectroniqueLes signaux émis par les sondes sontexploités dans l'appareil de commandeélectronique; sur la base de ces signaux,il délivre les impulsions de commandecorrespondantes aux injecteurs.

Circuit de carburantLe carburant est pompé du réservoir et ilest distribué aux injecteurs; le carburantest mis à la pression nécessaire à l'injec-tion et cette pression est maintenueconstante. Les composants suivantsfont partie du circuit de carburant: lapompe à carburant, le filtre à carburant,l a rampe de distribution, le régulateur depression, les injecteurs et l'injecteur dedépart à froid. Figure 6

Principe du L-Jetronic (simplifié)

Figure 7

Représentation du système L-Jetronic1 réservoir de carburant, 2 pompe électriqueà carburant, 3filtre à carburant, 4rampe de distribution, 5régulateurdepression, 6appareildecommande électronique,7injecteur, 8 injecteurde départ à froid, 9 vis de réglage de la vitesse du ralenti, 10 contacteurde papillon, 11 papillon, 12 débitmètre d'air, 13 ensemble de relais,14 sonde Lambda (seulement pourcertainspays), 15sonde de la température du moteur, 16thermocontact temporisé,l7allumeur,l8commande d'airadditionnel,19 vis de réglage de la richesse de ralenti, 20 batterie, 21 commutateur d'allumage/démarrage.

Circuit de carburant

Le circuit decarburantfournitsous pres-sion. dans toutes les conditions de fonc-tionnement la quantité de carburantnécessaire au moteur.

Le carburant est pompé du réservoir decarburant, dans une rampe de distribu-tion, par une pompe électrique multi-cellulaire à rouleaux, à la pression de2,5 bars environ à travers un filtre. Lesconduites de carburant allant aux injec-teurs partent de la rampe de distribution.Un régulateur de pression, qui maintientla pression d'injection constante, setrouve à l'extrémité de la rampe de dis-tribution. Le circuit de carburant débiteune quantité de carburant supérieure àcelle que le moteur pourrait utiliser dansl es conditions extrêmes de fonctionne-ment. Le surplus de carburant est con-duit sans pression au réserroirdecarbu-rant par le régulateur de pression. Lecarburant étant continuellement en cir-culation dans le circuit, le circuit estdonc toujours alimenté avec du carbu-rant froid. On évite ainsi la formation debulles de vapeur et on obtient un boncomportement au démarrage à chaud.

Pompe à carburant

Comme pompe à carburant, on utiliseune pompe électrique multicellulaire àrouleaux. La pompe et le moteur élec-trique se trouvent ensemble dans uncarter commun et ils baignent dans lecarburant. Lesjoints qui risquent de pro-voquer des dérangements et les pro-blèmes de lubrification sont ainsi évités.En même temps, le moteur électriqueest bien refroidi. II n'y a pas de dangerd'explosion étant donné qu'il n'y a pasde mélange inflammable dans le cartermoteur/pompe. La pompe refoule unequantité de carburant supérieure à celledont le moteur à explosion a besoin,pour pouvoir maintenir la pression con-stante, dans le circuit de carburant,quelles que soient les conditions defonctionnement qui se produisent. Lapompe multicellulaire à rouleaux elle-même comprend une chambre cylindri-que dans laquelle tourne un disque derotor monté excentriquement. Ce dis-que est muni de rouleaux métalliquesqui sont placés dans des logements à lapériphérie. Les rouleaux sont chassésvers l'extérieur sous l'action de la forcecentrifuge lorsque le disque du rotortourne et les rouleaux assurent l'étan-chéité comme un joint tournant. L'effetde pompe est obtenu de la manière sui-vante: sous l'effet des rouleaux d'étan-chéité tournant, il se produit une aug-mentation périodique du volume à l'en-trée du carburant et une diminutionpériodique à la sortie du carburant.Lors du démarrage, la pompe tourneaussi longtemps que le commutateurdedémarrage est actionné. Si le moteur adémarré, la pompe reste alors en circuit.Un circuit de sécurité évite que le carbu-

rant soit refoulé lorsque le contact d'al-l umage est mis et lorsque le moteur estarrêté (p. ex.: en cas d'accident).La pompe à carburant ne nécessite pasd'entretien et elle est ,montée à proxi-mité immédiate du réservoir de carbu-rant.

Filtre à carburant

Le filtre à carburant retient les saletésdans le carburant.

Un filtre est monté en aval de la pompeélectrique à carburant. Le filtre renfermeune cartouche en papier d'une grosseurde pores moyenne de 10 uM et derrière

un tamis qui arrête les débris de papierqui auraient pu éventuellement se déta-cher. C'est pourquoi, le sens d'écoule-mentindiquésurlefiltredoitêtreabsolu-ment respecté. Une plaque d'appui posi-tionne le filtre dans le carter. Le carterdu filtre est en métal. Le filtre doit êtreremplacé au complet; la périodicité duremplacement des filtres dépend dudegré d'encrassement du carburant et,suivant la capacité du filtre, elle estd'environ tous les 30000 ou tous les80 000 km.

Figure 8Représentationschématique ducircuit de carburant1 réservoirdecarburant2 pompe de carburant3 filtre à carburant4 rampe de distribution5 régulateur de

pression6 injecteur7 injecteur de départ

à froid

Figure 9Pompe électriqueà carburant1 côté aspiration2 limiteur de pression3pompemulticellulaire

à rouleaux4 induit du moteur5 clapet de non-retour6 côté refoulement

Circuit de carburant

Régulateur de pressionLe régulateur de pression règle la pres-sion dans le circuit de carburant.

Le régulateur de pression est monté àl'extrémité de la rampe de distribution.Le régulateur de pression est un régula-teur de pression à clapet de décharge,commandé par une membrane, qui, sui-vant l'équipement, règle la pression ducarburant sur 2,5 ou 3 bars. II est consti-tué paruncorps métallique quiestdiviséen deux chambres par une membranesertie, par une chambre à ressort pourrecevoir le ressort hélicoïdal à tensioni nitiale agissant sur la membrane et parl a chambre pour le carburant.Si la pression tarée est dépassée, un cla-pet actionné par la membrane dégagel'orifice de la conduite de retour pourpermettre au surplus de carburant deretourner au réservoir de carburant pargravité. La chambre à ressort du régula-teur de pression est reliée, derrière lepapillon, au collecteur d'admission dumoteur par l'intermédiaire d'une con-duite. Ceci a pour conséquence que lapression, dans le circuit de carburant,dépend de la pression absolue dans lecollecteur d'admission et que la perte decharge par les injecteurs est donc lamême quelle que soit la position dupapillon.

Rampe de distributionLa rampe de distribution garantit unepression de carburant uniforme pourtous les injecteurs.

La rampe de distribution a une fonctionaccumulatrice. Son volume est suffisantpar rapport à la quantité de carburanti njectée par cycle de travail du moteurpour éviter les sautes de pression. Lesi njecteurs raccordés à la rampe de dis-tribution sont ainsi soumis à la mêmepression de carburant. En outre, cetterampe de distribution permet un mon-tage simple des injecteurs.

I njecteur_Les injecteurs injectent le carburantdans les tubulures d'admission indivi-duelles des cylindres devant les soupa-pes d'admission du moteur.

Il yauninjecteur parcylindre dumoteur.Les injecteurs sont actionnés électro-magnétiquement; ils sont ouverts etfer-més par de impulsions électriquesvenant de l'appareil de commande élec-tronique. L'injecteur comprend un corpsde soupape, l'aiguille d'injecteur et lenoyau magnétique qui est monté. Lecorps de la soupape contient l'enroule-ment magnétique et la pièce de guidagede l'aiguille de l'injecteur. Lorsque lecourant ne traverse pas l'enroulementmagnétique, l'aiguille de l'injecteur, àl'orifice de la sortie de la soupape, estmaintenue sur son siège d'étanchéité

par un ressort hélicoïdal. Lorsque l'élec-tro-aimant est excité, l'aiguille de l'injec-teurestsoulevéedesonsiège de0,1 mmenviron et le carburant peut s'écoulerpar une fente annulaire calibrée. L'extré-mité antérieure de l'aiguille d'injectioncontient un téton d'injection taillé pourl a pulvérisation du carburant: La duréed'attraction et de retombée de la sou-pape est de 1 à 1,5 ms environ. II fautéviter l'arrosage de la paroi de la tubu-l ure d'admission pour obtenir unebonnerépartition du carburant en ayant de fai-bles pertes par condensation.C'est pourquoi, suivant le type demoteur, il faut respecter un angle d'in-jection donné en corrélation avec unecertaine distance de l'injecteur par rap-

Figure 11

Rampe de distribution1 raccord d'alimentation en carburant, 2 rampe dedistribution, 3 raccord pour l'injecteur de départa froid, 4 régulateur de pression, 5 retour auréservoir, 6 injecteurs

Figure 12

Filtre à carburantl' filtre en papier, 2 tamis, 3 plaque d'appui

Figure 13

Injecteur1 filtre, 2 enroulement magnétique, 3 noyaumagné-tique, 4 aiguille d'injecteur, 5 connexion électrique

Figure 14

Régulateur de pression1 raccord de la conduite de carburant, 2 raccord del a conduite de retour au réservoir, 3 soupape,4 support de la soupape, 5 membrane, 6 ressort depression, 7 raccord du collecteur d'admission.

port à la soupape d'admission. Le mon-tage des injecteurs est effectué aumoyen de supports spéciaux; le posi-tionnement des injecteurs dans les sup-ports est fait par des éléments en caout-chouc moulé. L'isolement thermiqueainsi atteint empêche la formation debulles de vapeur et assure un démar-rage à chaud sans problèmes. En outre,l a soupape est protégée par le supporten caoutchouc contre les vibrationstrop élevées.

8 Circuit de carburant

Formation du mélange

La formation du mélange se fait dans lecollecteur d'admission et dans lecylindre du moteur.

La quantité de carburant jaillissant del'i njecteur est injectée devant la sou-pape d'admission. Lors de l'ouverturede la soupape d'admission, le volumed'air aspiré entraîne le nuage de carbu-rant et il forme un mélange inflammablegrâce au tourbillonnement lors dutemps d'admission.

6

Figure 15Montage de l'injecteur

Figure 16Composants duL-Jetronic

1 débitmètre d'air2 appareil de com-

mande électronique3 filtre à carburant4 pompe à carburant5 régulateurdelapres-

sion du carburant6 commande d'air

additionnel7 thermocontact

temporisé8 sonde de

température9 contacteur de

papillon10 injecteur de départ

à froid11 injecteurs

Système de commande

9

Système de commande

Les _ conditions de fonctionnement dumoteur sont enregistrées par des son-des de mesure et elles sont transmises àl 'appareil de commande électroniquesous la.forme de signaux électriques.Les sondes de mesure et l'appareil decommande électronique constituent lesystème de commande.

Paramètres de mesureet conditions defonctionnementLes paramètres caractéristiquesconditions de fonctionnementmoteur peuvent être différenciésvant le schéma suivant:• paramètres principaux• paramètres d'adaptation*. paramètres d'adaptation précise

Les paramètres principauxLes paramètres principaux sont lavitesse de rotation et la quantité d'airaspirée par le moteur. En partant de cesparamètres, on détermine le volumed'air par course; ce volume d'air sert demesure directe à l'état de charge dumoteur.

Les paramètres d'adaptationPour les conditions de fonctionnementqui diffèrent des conditions normales, lemélange doit êtreadaptéauxconditionsmodifiées. II s'agit alors des conditionsde fonctionnement suivantes: départ àfroid, réchauffage du moteur, adapta-tion à la charge du moteur. Les paramè-tres concernant le départ à froid et leréchauffage sont enregistrés par l'inter-médiaire de sondes de mesure quitransmettent la température du moteurà l'appareil de commande électronique.Pour l'adaptation aux divers états decharge, le degré de charge (ralenti,charge partielle, pleine charge) est com-muniqué à l'appareil de commandeélectronique par l'intermédiaire du con-tacteur de papillon.

Les paramètres d'adaptation préciseD'autres plages de fonctionnement etd'autres facteurs d'influence peuventêtre pris en considération lors dudosage du carburant pour optimiser leconfort de conduite; il s'agit du compor-tement de transition lors de l'accéléra-tion, de la limitation de la vitesse de rota-tion maximale et du régime de freinmoteur. Les mesures correspondantessont effectuées par les sondes déjàmentionnées. Les signaux de ces son-des, dans ces plages de fonctionne-ment, sont dans un certain rapport entreeux les uns et les autres. Ces rapportssont reconnus par l'appareil de com-mande électronique et ils ont unei nfluence correspondante sur lessignaux de commande des injecteurs.

desdu

Sui-

Figure 17

Signaux et paramètres de commande sur l'appareil de commande électroniqueQL volume de l'air aspiré, v L température de l'air, n vitesse de rotation du moteur, l' degré de charge dumoteur, C m température du moteur, Ve volume de carburant injecté, QLZ volume de l'air additionnel,i Ves volume supplémentaire au démarrage, U B tension du réseau de bord

Action conjuguée des paramètresTous les paramètres sont exploitésensemble par l'appareil de commandeélectronique de telle manière que lemoteur soit toujours alimenté par laquantité de carburant nécessaire à lacondition de fonctionnement instanta-née. On obtient ainsi un comportementde conduite optimal.

Figure 18 Détection de la vitesse de rotationsur le système d'allumage à rupteurn vitesse de rotation du moteur, 1 allumeur,2 appareil de commande électronique

Détection de la vitessede rotationLes informations concernant la vitessede rotation et le point d'injection sontfournies à l'appareil de commande élec-tronique du L-Jetronic parle rupteur del'allumeur, sur les systèmes d'allumageà rupteur; sur les systèmes d'allumagesans rupteur, les informations sont four-nies par la borne 1 de la bobine d'allu-mage.

Traitement des impulsionsLes impulsions fournies par le systèmed'allumage sont traitées dans l'appareilde commande électronique. Tout

d'abord, elles traversent un conforma-teur d'impulsions. Ce conformateurtransforme les oscillations amortiesfournies par le signal en impulsionsrectangulaires. Ces impulsions rectan-gulaires sont conduites à un diviseur defréquence.Le diviseur de fréquence divise la fré-quence des impulsions fournies parl'ordre d'allumage de telle sorte quedeux impulsions soient produites parcycle de travail indépendamment dunombre de cylindres. Le début de l'im-pulsion est en même temps le début del'i njection des injecteurs. Chaque injec-teur injecte donc une fois par tour devilebrequin et ce indépendamment de laposition de la soupape d'admission. Si lasoupape d'admission est fermée, le car-burant est accumulé devant la soupapeet lors de la prochaine ouverture de lasoupape d'admission, il est aspiré dansla chambre de combustion en mêmetemps que l'air. La durée de l'injectiondépend du volume d'air et de la vitessede rotation.

10 Système de commande

Ordre d'allumage des cylindres et tempsd'ouverture des soupapes d'admission

L'allumage fournit une impulsionde déclenchement

Le Conformateur d'impulsions les transformeen impulsions rectangulaires

Le diviseur de fréquence divise par deuxl ' ordre des impulsions pour la commandedes injecteurs

Mesurage du débit d'airLe volume d'air aspiré par le moteurdonne une indication sur son état decharge.

_

Le volume total de l'air aspiré par lemoteur est mesuré et il sert de para-mètre principal au dosage du carburant.Levolumedecarburantdéterminé parlemesurage du débit d'air et par la vitessede rotation est désigné sous l'appella-tion volume de base du carburant.Le mesurage du débit d'air enregistretoutes les modifications de la charge dumoteur, qui peuvent se produire pen-dant la durée de service du véhicule,p. ex.: l'usure, la formation de dépôtsdans la chambre de combustion, chan-gement de la position des soupapes.Comme le volume d'air aspiré doitd'abord passer à travers le débitmètred'air avant de parvenir au moteur, lesignal émis par le débitmètre d'air, lorsde l'accélération, précède le remplis-sage d'air effectif des cylindres. Ainsi,comme le dosage d'une quantité supé-rieure de carburant se produit àl'avance, on obtient alors l'enrichisse-ment à l'accélération souhaité.

Débitmètre d'airLe principe du mesurage estfondésurlemesurage de la force provenant del'écoulement de l'air aspiré et agissantsur un volet-sonde en s'opposant à laforce de rappel d'un ressort. Le volet estdéplacé de telle manière que la sectionlibre devienne toujours plus grosse enmême temps que la section de passagedu canal de mesurage au fur et à mesureque le volume d'air augmente. La varia-tion de la section libre du débitmètred'air en fonction de la position du volet-sonde a été choisie de telle manière qu'ily ait une corrélation logarithmique entrel 'angle décrit par le volet-sonde et levolume d'air aspiré. Ainsi, on obtient unegrande sensibilité du débitmètre d'airmême si les volumes d'air sont faibles làoù justement un grand degré de préci-sion est exigé. Un volet de compensa-tion estfixéauvolet-sonde de mesuraged'une manière solidaire pour que lesvibrations provoquées par les coursesd'admission des divers cylindres, dansle circuit d'admission, n'aient qu'une

4 3

Figure 19Traitement desimpulsions d'allu-mage dans l'appareilélectronique decommandeKW = vilebrequin

Figure 20Débitmètre d'air dansle circuit d'admission1 papillon2 débitmètre d'air3 appareil de com-

mande électronique4 filtre à airQ L volume d'air aspiré

Figure 21Débitmètre d'air(côté air)1 volet de

compensation2 volume d'amortisse-

ment3 by-pass4 volet-sonde5 vis de réglage du

mélange au ralenti(by-pass)

Figure 22Débitmètre d'air(côté connexions)1 couronne dentée

pourla tension initialedu ressort

2 ressort de rappel3 rampe de contact4 plaque en céramique

avec résistance etbandes conductrices

5 curseur de contact6 curseur7 contact de la pompe

Système de commande

Figure 23 Relations entre le volume d'air,l'angle du papillon, la tension au potentiomètreet la quantité de carburant injectéSi on part d'un certain volume d'air Q L (point O)s'écoulant à travers le debitmètre d'air, on obtientalors le volume de carburant QK (point D) théori-quement nécessaire. En outre, un certain angle depapillon (point A) est décrit en fonction du volumed'air. Le potentiomètre actionné parle volet-sondeémet un signal de tension U à l'appareil de com-mande électronique (point 8). Apartirde l'appareilde commande électronique, les injecteurs sontpilotés, le point C représentant le volume decarburant Ve injecté. On reconnaît que le volumede carburant pratiquement injecté et que le volumede carburant nécessaire au point de vue théoriquesont identiques (Ligne C-D).

i nfluence minime sur la position duvolet-sonde.Les pulsations de pression agissentalors de manière égale sur le volet-sonde et sur le volet de compensation.Les couples produits s'annulent alorsréciproquement de telle sorte que lesmesures ne sont pas influencées. Laposition angulaire du volet-sonde estconvertie par un potentiomètre en unetension électrique. Le potentiomètre estconçu de telle manière qu'il y a un rap-port inversement proportionnel entre levolume d'air et la tension délivrée. Dansl'appareil de commande électronique,seuls les rapports de résistance sontexploités pour que le vieillissement et latempérature du potentiomètre n'aientaucune influence sur le degré d'exacti-tude. Pour le réglage du mélange, auralenti, il est prévu un by-pass à sectionde passage réglable, au-dessus duquelunfaiblevolumed'aircontournelevolet-sonde. Le graphique montre les rela-tions entre le volume d'air, l'angle décritpar le papillon, la tension du potentio-mètre et le volume de carburant injecté.

Départ à froidPendant la phase de démarrage, unvolume supplémentaire de carburantest infecté momentanément en fonctionde la température du moteur.

Lors du départ à froid, des pertes de car-burant se produisent par condensationdans le mélange aspiré. Au moment dudémarrage, pour compenser ces perteset pour faciliter le lancement du moteur,il faut injecter du carburant supplémen-taire.L'injection de ce volume de carburantsupplémentaire est effectuée momen-tanément en fonction de la températuredu moteur.Le processus décrit est appelé enrichis-sement au départ à froid. Lors de l'enri-chissementdudépart àfroid,lemélangedevient «plus riche», c'est-à-dire que lecoefficient d'air est passagèrementi nférieur à 1.L'enrichissement au départ à froid peutêtre effectué suivant deux méthodes:par la commande du démarrage aumoyen de l'appareil de commande élec-tronique et au moyen des injecteurs oupar un thermocontact temporisé et uni njecteur de départ à froid.

Commande au démarragePendant la phase de démarrage, uneplus grande quantité de carburant esti njectée en augmentant la durée d'injec-tion des injecteurs. La commande audémarrage est donnée, dans l'appareilde commande électronique, par l'ex-ploitation des signaux du commutateurde démarrage et de la sonde de tempé-rature du moteur.La construction et le mode de fonction-nement de la sonde de températuresont décrits dans le chapitre «réchauf-fage».

I njecteur de départ à froidL'injecteur de départ à froid est actionnéélectromagnétiquement. Dans l'injec-teur, on a incorporé une bobine d'élec-tro-aimant. En position de repos, l'arma-turemobiledel'électro-aimantestmain-tenue pressée contre unjoint par un res-sort et ainsi la soupape de l'injecteur estobturée. Si l'électro-aimant est excité,l ' armature de l'aimant estalorssoulevéedu siège de la soupape et libère l'orificede passage du carburant. Le carburantparvient maintenant tangentiellementdans un injecteur qui lui implique unmouvement de rotation; cet injecteurest nommé injecteur à chambre de gira-tion. Grâce à cette forme de l'injecteur,le carburant est particulièrement fine-ment pulvérisé et il enrichit l'air de car-burant derrière le papillon dans lecollec-teur d'admission.

Thermocontact temporiséLe thermocontact temporisé limite ladurée d'injection de l'injecteur de départà froid en fonction de la température dumoteur.Le thermocontact temporisé comprendune bande bimétallique chauffée élec-

Figure 24

Enrichissement au démarrage parlacommande du démarrage 1 sonde de la tempéra-ture du moteur, 2 appareil de commande électronique,3 injecteur, 4 commutateur d'allumage-démarrage

Figure 25 Enrichissement au démarrage parl'injecteur de départ à froid l'injecteur dedépartà froid, 2 thermocontact temporisé, 3 ensemble derelais, 4 commutateur d'allumage-démarrage

Figure 26

Injecteur de départ à froidl' arrivée du carburant, 2 connexion électrique,3 armature d'électro-aimant, 4 enroulement magné-tique, 5 injecteur à chambre de giration

triquement qui ouvre ou ferme des con-tacts en fonction de la température decette bande bimétallique. Le thermo-contact est incorporé dans un corpsfileté creux qui est fixé à un emplace-ment caractéristique de la températuredu moteur. Ce thermocontact tempo-risé détermine la durée de fonctionne-ment de l'injecteur de départ à froid. Ladurée de mise en circuit, c'est-à-dire dufonctionnement, dépend de la tempéra-ture de réchauffage du thermocontacttemporisé par la chaleur du moteur, latempérature ambiante et aussi par l'élé-

Figure 27

Thermocontact temporisél' connexion électrique, 2 corps, 3 bimétal, 4 spiralede chauffage, 5 contact

ment chauffant électrique incorporé authermocontact temporisé. Ce chauf-fage propre est nécessaire à la limitationde la durée maximale de mise en circuitde l'injecteur de départ à froid pour quel e moteur ne reçoive pas trop de carbu-rant supplémentaire et qu'ainsi il ne soitpas «noyé».Lors du départ à froid, c'est le chauffageélectrique qui est prépondérant pourdéterminer la durée de mise en circuit(coupure p. ex.: au bout d'environ 8 s à-20°C); par contre, le thermocontacttemporisé a ses contacts ouverts enpermanence lorque le moteur est à latempérature de service étant donnéqu'il est bien réchauffé par la tempéra-ture du moteur. C'est pourquoi, quandun moteur à la température de serviceest démarré, un surdébit de démarragen'est pas injecté par l'intermédiaire del'injecteur de départ à froid.

Réchauffage

Pendant la phase de réchauffage lemoteur reçoit davantage de carburant.

La phase de réchauffage suit immédia-tement la phase de démarrage à froid.Le moteur a besoin d'un enrichissementi mportant pendant la phase de réchauf-fage parce qu'une partie du carburant secondense sur les parois du cylindreencore froides. En outre, après la misehors circuit de l'injecteur de départ àfroid, sans enrichissement de carburantsupplémentaire injecté, une baisse derégime importante se ferait remarquer.A la température de -20°C par exem-ple, immédiatement après le démar-rage, suivant le type de moteur, oni njecte deux à trois fois plus de carbu-rant que la quantité injectée quand lemoteur fonctionne à la température nor-male. Au cours de la première partie del a phase de réchauffage, on doit avoir unenrichissement en fonction du temps,appelé l'enrichissement de postdémar-rage. La durée nécessaire est d'environ30 s; suivant la température, le surdébitd'enrichissement est de 30 à 60%.Lorsque la phase de postdémarrage estterminée, le moteur a seulement besoind'un léger enrichissement dont la cou-pure de la régulation dépend de la tem-pérature du moteur. Le diagrammemontre une courbe caractéristique typi-que en fonction du temps à une tempé-rature de démarrage de 20°C. La tem-pérature du moteur doit être communi-,quée à l'appareil de commande électro-nique pour pouvoir déclencher ces pro-cessus de régulation. L'information surla température est donnée par la sondede température.

Sonde de températureLa sonde de température comprend uncorps fileté creux dans lequel on a incor-poré une thermistance CTN. CTN signi-fie coefficient de température négativecaractérisant ainsi la propriété de larésistance: la résistance est en matériaude semi-conducteur; la résistance élec-trique diminue au fur et à mesure que latempérature augmente. Cette variationsert de base à la mesure. La sonde detempérature est montée sur les moteursà refroidissement par eau de telle ma-nière que la sonde baigne dans l'eau derefroidissement qui ainsi réchauffe l asonde. Sur les moteurs à refroidisse-ment par air, la sonde est incorporée à laculasse du moteur.

Commande du ralenti

Figure 28

Sonde de températurel' connexion électrique, 2 corps, 3 thermistanceCTN

Figure 29 Enrichissement au réchauffage1 sonde de température du moteur, 2 appareil decommande électronique, 3 injecteurs

Figure 30

Courbe de l'enrichissement auréchauffagefacteur de l'enrichissement en fonction du temps,a en priorité zone dépendant du temps, b zonedépendant de la température du moteur

Pendant la phase de réchauffage lemoteur reçoit davantage de mélangesous l'influence d'une commande d'airadditionnel pour s'opposer au frotte-ment élevé à froid et pour garantir unralenti sans à-coups.

Quand le moteur est froid, les résistan-ces provoquées par les frottementssont plus élevées. Ces résistances doi-

vent être vaincues en supplément par lemoteur au ralenti. C'est pourquoi, on faitaspirer parle moteur, par l'intermédiairede la commande d'air additionnel,davantage d'air en contournant le papil-l on. Comme cet air supplémentaire estmesuré par lasondededébit d'air et qu'ilen est tenu compte lors du dosage ducarburant, le moteur reçoit au total

Système de commande 13

davantage de mélange. Ainsi, lorsque lemoteur est froid, on obtient une stabili-sation du ralenti.

Commande d'air additionnelUn diaphragme à trou, dans la com-mande d'air additionnel, actionné par unressort bimétallique, fait varier la sectionde passage de la conduite de contour-nement. La section d'ouverture de cediaphragme à trou varie en fonction de latempérature de telle sorte que, lors dudépart à froid, une section de passageparticulièrement importante est libérée;l orsque la température du moteur aug-mente, la section de passage est conti-nuellement diminuée et puis, finale-ment, obturée. Le ressort bimétalliqueest chauffé électriquement. Ainsi, onpeut obtenir une limitation de la duréed'ouverture suivant le type de moteur.L'emplacement de la commande d'airadditionnel est choisi de telle manièrequ'il soit soumis à la température dumoteur. On est ainsi assuré que la com-mande d'air additionnel ne fonctionnepas quand le moteur est chaud.

n

Figure 31

Commande d'air additionnel

Figure 33

Correction ralenti/pleine chargel' diaphragme A trou, 2 ressort bimétallique,

l' papillon, 2 contacteur du papillon, 3 appareil3 chauffage électrique, 4 connexion électrique

de commande électronique

Figure 32

Commande de la vitesse de ralentil' papillon, 2 débitmètre d'air, 3 commande d'airadditionnel. 4 vis de richesse de ralenti

Adaptation à la chargeLes charges différentes du moteur exi-gent des compositions différentes dumélange. La courbe caractéristique desbesoins en carburant est déterminée enfonction du moteur, dans toutes les con-ditions de service, parla courbe caracté-ristique du débitmètre d'air.

RalentiSi au ralenti le mélange est trop maigre,cela risque de provoquer des ratés decombustion et donc de provoquer unerotation du vilebrequin par à-coups.C'est pourquoi, dans ces conditions defonctionnement, on enrichit un peu lemélange. Pour le réglage du mélange auralenti, on a prévu un canal «by-pass»dans le débitmètre d'air; la section depassagedu «by-pass» est réglée parunevis. Par ce canal, une faible partie duvolume d'air contourne le volet-sonde.

Charge partielleEn majeure partie, le moteur fonctionneaux régimes de charge partielle. Lacourbe caractéristique des besoins en

Figure 34

Contacteur de papillon1 contact de pleine charge, 2 coulisse de contact,3 axe du papillon, 4 contact du ralenti

carburant est programmée dans l'appa-reil de commande pour ce champ devitesses de rotation et elle détermine ledosage du carburant. Cette courbe a étéconçue de telle manière que le moteur aune consommation de carburant ré-duite au régime de charge partielle.

Pleine chargeAu régime de pleine charge, le moteurdoit développer toute sa puissance.

Cela est obtenu en enrichissant lemélange par rapport à sa compositionau régime de charge partielle. Le degréd'enrichissement est programmé dansl'appareil de commande électroniqueen fonction du moteur. L'informationconcernant l'état de charge «Pleinecharge» est donnée à l'appareil de com-mande électronique par le contacteurdu papillon.

Contacteur du papillonLe contacteur du papillon est fixé sur lecollecteur d'admission et il est actionnépar l'axe du papillon. Dans les positionsde fin de course «pleine charge» et«ralenti», une paire de contacts est cha-que fois fermée.

AccélérationDu carburant supplémentaire est iniectépendant l'accélération.

Lors des passages d'une condition defonctionnement à l'autre, des différen-ces de mélange se produisent qui sontcorrigées pour améliorer le comporte-ment en marche du véhicule.Si, à une vitesse de rotation constante, lepapillon est ouvert brusquement, levolume d'air, qui parvient aux chambresde combustion traverse le débitmètred'air aussi bien que le volume d'airnécessaire à élever la pression dans lecollecteur d'admission au nouveauniveau de pression. Ce faisant, le volet-sonde pivote alors brièvement au-des-sus de la position d'ouverture lorsque levolet-sonde est en position de pleineouverture. Ce pivotement au-delà de lal i mite normale entraîne un dosage ducarburant plus élevé (enrichissementd'accélération) qui permet d'obtenir unbon comportement lors des change-ments de régime.Pendant la phase de réchauffage, cetenrichissement à l'accélération risquede ne pas être suffisant. Dans cette con-dition de service, la vitesse à laquelle levolet-sonde, dans le débitmètre d'air,est déviée, est exploitée dans l'appareilde commande électronique par l'inter-médiaire du signal électrique.

Adaptation à la tempéra-ture de l'airLe volume de carburant iniecté estadapté à la température de l'air.

La masse d'air, jouant un rôle détermi-nant pour la combustion, dépend de latempérature du volume d'airaspiré.L'airfroid est plus dense. Cela signifie que,pour une même ouverture du volet-sonde, le remplissage des cylindresdevient de plus en plus mauvais au fur età mesure que la température de l'airaugmente. Pour enregistrer ce phéno-mène, une sonde de température estmontée dans le canal d'aspiration dudébitmètre d'air; cette sonde de tempé-rature indique à l'appareil de commandeélectronique la température de l'airaspiré. Suivant la température, l'appareilde commande électronique dose alorsl evolume décarburant en conséquence.

14 Système de commande/Appareil de commande électronique

AdaptationssupplémentairesPour l'optimisation du comportementen marche, spécifigue du véhicule danscertaines conditions de service desadaptations supplémentaires _peuvenêtre faites.

Limitation de la vitesse de rotationSur le système de limitation de la vitessede rotation utilisé jusqu'à maintenant,l orsqu'une certaine vitesse maximale derotation est atteinte, le dispositif d'allu-mage était court-circuité par le rotor del'allumeur.Sur les véhicules équipés de cataly-seurs, cette méthode n'est plus possibleétant donné que le carburant qui conti-nue à être injecté parviendrait dans lescatalyseurs puisque le carburant n'estpas brûlé. Cela entraînerait une destruc-tion des catalyseurs sous l'effet de lachaleur. Comme solution, on a choisi icilalimitationélectroniquedelavitessederotation. Le pilotage du circuit de limita-tion de lavitesse de rotation est effectuépar l'appareil de commande électro-nique lui-même. Le signal, dépendant del avitesse de rotation, est comparé à unevaleur limite fixée. Lorsque cette valeurlimite est dépassée, les signaux d'injec-tion sont supprimés.

Régime de frein moteurLors du passage au régime de freinmoteur, si une certaine vitesse de rota-tion est dépassée, l'alimentation en car-burant peut être interrompue, autre-ment dit: les injecteurs restent fermés.L'appareil de commande électroniqueexploite, pour cette opération, lessignaux engendrés par le contacteur depapillon et par lavitesse de rotation. Si lavitesse de rotation tombe en dessousd'une certaine valeur ou si les contactsde la vitesse de ralenti s'ouvrent de nou-veau dans le contacteurde papillon, l'ali-mentation en carburant recommence.La vitesse de rotation limite à partir del aquelle les impulsions d'injection sontsupprimées est fonction de la tempéra-ture du moteur.

Appareil de commandeélectronique

L'appareil de commande électroniqueen tant que bloc central exploite lesdonnées fou rnies par l es sondes con-cernant les conditions de service dumoteur. D'après ces données, l'appareilengendre des impulsions de commandedestinées aux _ injecteurs ce faisantle volume de carburant à infecter estobtenu enagissant surladurée d'ouver-ture des i njecteurs.

Constructionde l'appareil decommande électroniqueL'appareil de commande du L-Jetronicest. logé dans un boîtier métallique,monté sur le véhicule à l'abri des pro-jections d'eau et hors de la zone desradiations thermiques du moteur.Les composants électroniques de l'ap-pareil de commande sont disposés surdes cartes imprimées. Les modules depuissance des étages finals se trouventsur le cadre métallique de l'appareil decommande, ce qui favorise la dissipa-tion de la chaleur.L'utilisation de circuits intégrés et d'élé-ments hybrides permet de réduire lenombre de composants. La réunion degroupes fonctionnels sous la forme decircuits intégrés (p. ex. conformateur etdiviseur d'impulsions, multivibrateur-di-viseur de commande) et de sous-en-sembles hybrides augmente la fiabilitéde l'appareil de commande.Un connecteur multiple assure la jonc-tion de l'appareil de commande aux in-jecteurs, aux capteurs et au circuit debord. L'appareil de commande disposed'un circuit d'entrée conçu de manière àéviter les erreurs de branchement (in-version de polarité et court-circuit).Des appareils de contrôle spéciauxBosch, qui peuvent être branchés avecdes connecteurs multiples entre le fais-ceau de câbles et l'appareil décomman-de, sont disponibles pour les mesuressur les circuits électroniques et sur lesdifférents capteurs.

Traitement des informa-tions et formation desi mpulsions d'injectionLa fréquence de la cadence des impul-sions d'injection est déterminée en sebasant sur_ la vitesse de rotation dumoteur. La vitesse de rotation et levolume d'air aspiré déterminent letemps de base d'injection,

La formation du temps de base d'injec-tion est effectuée dans un groupe spé-cial de circuits de l'appareil de com-mande électronique, c'est le multivibra-teur-diviseur de commande. Le multivi-brateur-diviseur de commande (DSM)reçoit l'information n, du diviseur de fré-quence, concernant la vitesse de rota-tion, et il exploite cette informationconjointement avec le signal Us concer-nant le volume d'air. Le multivibrateur-diviseur de commande transforme latension Us en impulsions de commanderectangulaires pour obtenir une in-jection intermittente du carburant. Letemps tp de ces impulsions détermine levolume de base d'injection, c'est-à-direle volume de carburant à injecter parcourse d'admission sans tenir comptedes corrections. C'est pourquoi, ondésigne tp comme étant «le temps debase d'injection». Plus le volume d'airaspiré est important parcourse d'admis-

sion, plus le temps de base d'injectionest long. Deux cas limites sont cepen-dant possibles: si la vitesse de rotationdu moteur n augmente en supposantque levolume Qdu passage de l'airresteconstant, la pression absolue diminuederrière le papillon et les cylindres aspi-rent moins d'air par course de piston,autrement dit les cylindres sont moinsremplis. Pour cette raison, on a besoinde moins de carburant pour la combus-tion et la durée d'impulsion tp est consé-quemment plus courte. Si la puissancedu moteur augmente et ainsi le volumed'airaspiréàlaminute ensupposant quel a vitesse de rotation reste constante, leremplissage des cylindres est aussi plusélevé et il faut avoirdavantage de carbu-rant; le temps d'impulsion tp du multivi-brateur-diviseur de commande est pluslong. Pendant la marche du véhicule,la vitesse de rotation et la puissancedu moteur varient la plupart du tempsensemble; le multivibrateur-diviseur decommande en déduit continuellementle temps de base d'injection t P . Si lavitesse de rotation du moteur estélevée, la puissance du moteur est nor-malement élevée (pleine charge). Donc,finalement, il en résulte une duréed'impulsion t, plus longue et davantagede carburant par cadence d'injection.Le temps de b ase d'injection est modifiés uivant les co nd i tions de serv i ce _dumoteur par les sig naux des sondes_

L'adaptation du temps de base d'injec-tion aux diverses conditions de serviceest effectuée par l'étage multiplicateurde l'appareil de commande électro-nique. Cet étage est piloté par des im-pulsions de durée t P du multivibrateur-diviseur de commande. L'étage multi-plicateur recueille des informationssupplémentaires concernant les diversétats de fonctionnement du moteur:le départ à froid, la phase de réchauf-fage, le fonctionnement sous pleinecharge etc. Par les calculs, il en tireun facteur de correction h et il le multi-plie par le temps de base d'injection t Pcalculé par le multivibrateur-diviseurde commande. Le temps en résultantest désigné sous tm tm est ajouté autemps d'injection de base t p ; c'est-à-dire: le temps d'injection est augmentéet le mélange air/carburant est plusriche. i m est donc une unité de mesurede l'enrichissement du carburant, ex-primée par un facteur qui est désignécomme étant «un facteur d'enrichisse-ment». Par exemple, par grand froid,les injecteurs, au début de la phasede réchauffage, injectent deux à troisfois plus de carburant.

Correction de la tensionLa durée d'attraction des injecteursdépend grandement de la tension de labatterie. Le retard de réponse qui enrésulterait entraînerait une duréee d'in-jection trop courte sans correction élec-tronique de la tension et ainsi il entraîne-rait un volume d'injection trop faible etplus serait réduit le volume de carburanti njecté dans le moteur. Pour cette rai-son, une tension de service basse, p. ex.:

Appareil de commande électronique

I mpulsions d'injectionLes impulsions d'injection formées parl'étage multiplicateur sont amplifiéesdans un étage final branché en aval. Lesi njecteurs sont pilotés par ces impul-sions renforcées.Tous les injecteurs du moteur s'ouvrentet se ferment en même temps. Chaquei njecteur comporte une résistance addi-tionnelle branchée en série servant àlimiter l'intensité du courant.L'étage final du L-Jetronic alimente encourant électrique 3 ou 4 injecteurs enmême temps. Les appareils de com-mande électroniques des moteurs à 6cylindres et à 8 cylindres ont deux éta-ges finals avec chaque fois 3 ou 4 injec-

teurs. Les deux étages finals fonction-nent à la même cadence. La cadenced'injection du système L-Jetronic estchoisie de telle manière que, pourchaque tour de vilebrequin, deux fois,la moitié du carburant nécessaire àchaque cylindre est injectée.En plus de l'excitation des injecteurs parl'i ntermédiaire de résistances addition-nelles, il y a des appareils de commandeélectroniques équipés d'un étage finalrégulé. Sur ces appareils de commandeélectroniques, les injecteurs fonction-nent sans résistances additionnelles.L'excitation des injecteurs est effectuéede la manière suivante: dès qu'au débutde l'impulsion les enroulements magné-

Figure 36 Mode de création des impulsionsd'injection dans l'appareil de commande élec-tronique sur un moteur à 4 cylindres

tiques des injecteurs ont attiré l'aiguille,l'intensité du courant de l'injecteur estabaissée, pour le reste de la durée d'im-pulsion, sur une valeur nettement plusfaible, l'intensité du courant de maintien.On obtient des temps de réponse courtsétant donné que ces injecteurs, audébut de l'impulsion, sont mis sous ten-sion avec uncourant d'une intensité trèsélevée. L'étage final est moins sollicitépar l'intensité du courant dont la valeuraété abaissée après la mise sous tension.Ainsi, on peut brancher 12 injecteurs surun étage final.

après le démarrage à froid, lorsque labatterie est fortement déchargée, doitêtre compensée par une prolongation ts ,

choisie en conséquence, du temps d'im-pulsion calculé à l'avance, pour que lemoteur reçoive le volume de carburantconvenable. On appelle ceci «la com-pensation de tension».Pour la compensation de tension, ondonne à l'appareil de commande élec-tronique la tension effective de la batte-rie comme grandeur de commande. Unétage électronique de compensationprolonge les impulsions de pilotage desi njecteurs justement de la valeur ts duretard de réponse des injecteurs dépen-dant de la tension. La durée totale desi mpulsions d'injection t; est donc lasomme de t p + tm + ts.

16 Technique des gaz d'échappement

Technique des gaz d'échappement

Composition des gazd'échappement

La combustion du carburant, dans lescylindres d'un moteur, est plus oumoins parfaite. Plus la combustion esti mparfaite, plus le pourcentage desubstances toxiques, dans les gazd'échappement du moteur, est impor-tant. II n'y a pas de combustion vrai-ment parfaite du carburant, même enprésence d'un excès d'oxygène. II fautaméliorer la composition des gazd'échappement des moteurs à essen-ce pour diminuer la pollution de l'envi-ronnement.Toutes les mesures de réduction desémissions de polluants, limitées sui-vant les diverses réglementations, vi-sent à obtenir le minimum de nuisan-ces en corrélation avec une économiede carburant, des performances vala-bles et un bon agrément de conduite.Les gaz d'échappement d'un moteur àessence contiennent, outre un tauxélevé de substances inoffensives, aus-si des composants qui, du moins enconcentration assez forte, ont été re-connus comme nuisibles à l'environ-nement. Le taux de polluants représen-te environ un pour cent du volume degaz. Ce sont le monoxyde de carbone( CO), les oxydes d'azote (NO x ) et les

37Pourcentages de substances toxiquesdans les ,pluies acides,>sans tenir compte des émissions naturelles;d'après le 3e rapport du gouvernement fédéral,du 25. 4. l'984, sur la protection contre lesémissions toxiques.

hydrocarbures (HC). Les plus grosproblèmes résultent des concentra-tions de CO et de HC, d'une part, et deNO x, d'autre part, qui ont des effetscontraires en fonction du rapport air/carburant.

Monoxyde de carboneC'est un gaz incolore, insipide et ino-dore. Le monoxyde de carbone (CO),gazdonctrèsdangereux, secombine'al ' hémoglobine du sang et la rend inca-pable de fixer l'oxygène. Rien qu'uneconcentration de0,3%envolumedansl ' air respiré peut entraîner la mort aubout d'une demi-heure. C'est pourquoion ne doit pas laisser tourner un mo-teur, dans un local fermé, sans avoirmis en marche l'installation d'évacua-tion des gaz d'échappement.

Oxydes d'azoteL'oxyde nitrique (monoxyde d'azoteNO) est un gaz incolore, inodore et in-sipide. En présence de l'oxygène del'air, il se transforme rapidement enperoxyde d'azote (dioxyde d'azoteN02), de couleur brun rouge, d'odeurpiquante et provoquant une forte ir-ritation du système respiratoire. Leperoxyde d'azote est également nuisi-ble à la santé, à forte concentration,car il détruit le tissu pulmonaire. Engénéral, le NO et le N0 2 sont appelésen commun «oxydes d'azote» NO x .

HydrocarburesIls sont contenus dans les gaz d'é-chappement sous des formes multi-ples. En présence des oxydes d'azoteet de la lumière solaire, ils engendrentdes oxydants qui irritent les muqueu-ses. Une partie des hydrocarbures estnuisible à la santé.

Traitement catalytiquesecondaireUn traitement catalytique secondairepermet la réduction efficace des émis-sions de substances toxiques par le_moteur à essence.La composition des gaz d'échappe-ment d'un moteur peut être influencéeàtrois niveaux. La première possibilitéd'intervention s'offre lors de la forma-tion du mélange avant le moteur, la se-conde intéresse l'architecture du mo-teur (p. ex. optimisation des chambresde combustion) et la troisième prévoitle traitement secondaire des émis-sions sur le côté échappement du mo-teur. Ce dernier procédé doit permet-tre la transformation des composantstoxiques, qui se trouvent encore dansl es gaz, en substances inoffensives.Cette conversion s'effectue à l'aided'un catalyseur. II présente deux pro-priétés essentielles.

Technique des gaz d'échappement17

. Le catalyseur favorise la postcom- 38bustion du CO et des HC et leur trans-formation en dioxyde de carbone (C02)i noffensif.. Le catalyseur réduit simultanémentles oxydes d'azote (NOx), contenusdans les gaz d'échapppement, en azo-te neutre (N).Le traitement catalytique secondaires'avère donc beaucoup plus efficacequ'une simple postcombustion thermi-que des composants toxiques dansune flamme très chaude.Un catalyseur permet de convertir plusde 90 pour cent des polluants en sub-stances inoffensi ves.Le catalyseur à trois voies s'est impo-sé. Le qualificatif «àtrois voies» signifieque les trois substances toxiques -CO, HC et NOx - sont décomposéesen même temps. Cetype de catalyseurcomporte un substrat tubulaire en cé-ramique qui est recouverte de métauxprécieux, de préférence du platine oudu rhodium. Lorsque les gaz d'échap-pement traversent le catalyseur, le pla-tine ou le rhodium accélère la décom-position chimique des substancestoxiques. Les catalyseurs imposentce-pendant l'utilisation d'essence sansplomb, car celle-ci annule l'effet cataly-tique des métaux précieux.Le procédé catalytique suppose lacomposition optimale du mélange air-carburant. Un dosage parfait, c'est-à-dire «stœchiométrique» est caractéri-sé par le coefficient d'air Lambda = 1,00. Seulce coefficient d'air permet au cataly-seur de fonctionner avec une grandeefficacité. Une divergence d'un pourcent seulement nuit déjà beaucoup autraitement secondaire. Le maintienconstant de la composition du mé-lange à l'intérieur de tolérances trèsétroites ne peut être obtenu par aucunsystème de commande du mélange. Aceteffet, il fautfaire appel à une régula-tion extrêmement précise. La comman-de du mélange calcule bien et dose laquantité de carburant nécessaire,mais elle necontrôle pas le résultat. Onparle ici d'une chaîne de commandeouverte . Par contre, la régulation dumélange mesure la composition desémissions et exploite le résultat pourcorriger le débit de carburant calculé.On parle ici d'une boucle de ré g ulation .Ce système de régulation est surtoutefficace sur les moteurs à injectiond'essence, car ceux-ci ne présententpas de temps morts aussi importantsque dans le cas du moteur à carbura-teur avec ses longs canaux d'admis-sion.

Efficacité du traitement catalytiquesecondaire des gaz d'échappement avecrégulation Lambda.

coefficient d'air L

HC hydrocarbures, CO monoxyde de car-bone, NOx oxydes d'azote.Plage de réglage optimale du mélange:R = 0,99 à l',00. Taux de polluants:a sans, b avec traitement catalytique.Le graphique montre l'influence de la com-position du mélange et du traitement cata-lytique surl'émissiondesubstances toxiques,La nécessité d'une grande précision derégulation se concrétise par l'augmentationi mportante du monoxyde de carbone (CO)toxiquejusteau-dessous de Lambda l',00 ainsiquepar la progression soudaine des oxydesd'azote (NOx) également dangereuxjuste au-dessus de ï, = l',00.

39) Catalyseur.Lorsque les gaz d'échappement traversent lecatalyseur, le platine ou le rhodium accélère /adécomposition chimique des substances toxi-ques. l' substrat en céramique enrobé de com-posés à action catalytique, 2 garniture en paillede fer, 3 corps.

18 Technique des gaz d'échappement

Régulation Lambda

Sonde Lambda

40La sonde Lambda transmet à la cen-trale de commande un signal caracté-ristique de la composition instantanéedu melange.La sonde Lambda est montée à unpoint du collecteur d'échappement dumoteur, où règne la température né-cessaire au fonctionnement de la son-de sur l'ensemble de la plage des régi-mes du moteur.Fonctionn ementLa sonde plonge dans le courant desgaz d'échappement. Elle est conçuede telle sorte que la face extérieurede l'électrode est exposée aux gaz d'é-chappement, tandis que sa face in-térieure est au contact avec l'air am-biant.La sonde est constituée, principale- 42ment, d'un corps en céramique spécia-l e, dont les surfaces sont pourvuesd'électrodes en platine, perméablesaux gaz d'échappement. L'effet de lasonde repose sur le principe suivant: lematériau en céramique est poreux etpermet la diffusion de l'oxygène de l'air(électrolyte solide). La céramique de-vient conductrice à des températuresassez élevées. Si la teneur en oxygèneest différente des deux côtés des élec-trodes, une tension électrique est en-gendrée aux électrodes. Pour unecomposition stoechiométrique du mé-l ange air-carburant de Lambda=1 l a cour-be caractéristique présente un coudebrusque. Cette tension représente lesignal de mesure.ConstructionLa partie en céramique de la sonde est 43

l ogée dans un culot fileté. Elle est mu-nie de tubes de protection et de con-nexions électriques. La surface de lacéramique de la sonde est constituéed'une couche de platine microporeusequi, d'une part, a une influence décisi-ve sur la caractéristique de la sondegrâce à son effet catalytique et qui,d'autre part, sert d'interconnexion. Unecouche de céramique adhérente, ex-tra-poreuse, est superposée à la cou-che de platine sur le côté gaz d'échap-pement de la sonde. Cette couche pro-tectrice empêche l'érosion de la cou-che de platine catalytique par les rési-dus de combustion contenus dans lesgaz d'échappement.Une enveloppe de protection métalli-que, qui est matée sur le culot, recou-vre le côté connexion de la sonde. Ellepossède un orifice de dégazage et sertde contrelogement à la rondelle Belle-ville. Le fil de connexion est serti sur letalon de contact et sort de la sondeà travers un manchon isolant. Afin dene pas exposer la céramique aux rési-dus de combustion contenus dans les

émissions, le côté gaz d'échappementde la sonde est recouvert d'un tube deprotection. Ce tube comporte des fen-tes (chicanes) conçues de manière àéviter l'impact direct des gaz sur la cé-ramique. Outre cette protection méca-nique, les variations de températuresont atténuées efficacement lors dupassage d'un état defonctionnement àun autre.La tension et la résistance interne de lasonde dépendent de la température.L'efficacité de la régulation est as-surée pour des températures dépas-sant 350°C (sonde non-chauffée) ou200°C (sonde chauffée).

Sonde Lambda.l' pièce de contact, 2 tube-support en céramique, 3 céramique de la sonde, 4 tube de protection(côté gaz d'échappement), 5 fil de connexion, 6 rondelle Belleville, 7 enveloppe protectrice(côté air), 8 culot (-), 9 électrode (-), 10 électrode (+).

Montage de la sonde Lambdadans un système à doublepot d'échappement.

41Disposition de la sonde Lambda dans letuyau d'échappement (schéma).l' céramique, 2 électrodes, 3 contacts,4 point de contact de l'enveloppe, 5 tuyaud'échappement, 6 couche protectrice encéramique (poreuse).

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Sonde Lambda chaufféeLe principe de construction de la son-de chauffée serapproche decelui delasonde non-chauffée.La céramique active est chauffée parun élément thermique en céramiquede sorte que la température de la son-de dépasse en permanence le seuil defonctionnement de 350°C, indépen-damment de la température des gazd'échappement.La sonde chauffée dispose d'un tubede protection avec moins de fentes.Cette formule empêche, entre autres,le refroidissement de la céramiquel orsque les gaz sont froids.La sonde chauffée offre des avanta-ges substantiels: régulation efficaceaux basses températures des gazd'échappement (p. ex. au ralenti), sen-sibilité moins marquée aux variationsde température des gaz, réduction destemps d'intervention de la ré-gulationLambda, amélioration de la dynamiquede la sonde, d'où meilleure exploitationdes valeurs des émissions, et plusgrande flexibilitéde montage, indépen-dante du réchauffement externe.

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Technique des gaz d'échappement 19

Circuit de régulation Lambda.Le circuit de régulation Lambda est superposé à la commande du mélange. Le débit d'injectionprédéterminé par la commande du mélange est adapté par la régulation Lambda pour optimiserla combustion. Ul Signal du débitmètre d'air, Ulambda Signal de la sonde Lambda.

Circuit de régulation LambdaLa régulation Lambda permet de main-teni rtrès exactement le rapport air/car-burant à la valeur Lambda = 1,00.La régulation Lambda constitue unefonction adaptative qui, en principe,peut compléter chaque système decommande du mélange à conduiteélectronique. Elle convient surtout auxdispositifs d'injection d'essence ou auMotronic.Le circuit de régulation, réalisé à l'aidede la sonde Lambda, permet de déce-l er et de corriger les divergences parrapport à un dosage air-carburant biendéfini. Le principe de régulation repo-se sur la mesure de la teneur d'oxygè-ne résiduel dans les gaz d'échappe-ment au moyen de la sonde Lambda. Letaux d'oxygène résiduel représente unparamètre de lacomposition du mélan-ge air-carburant distribué au moteur.La sonde Lambda, un détecteurde me-sure placé dans le collecteur d'échap-pement, indique si le mélange est plusriche ou plus pauvre que Lambda = 1,00.En cas de différence par rapport à cecoefficient, le signal de sortie de la

sonde fait un bond de tension qui estexploité par la centrale de commande.L'alimentation en carburant du moteurest modulée par le système de carbu-ration en fonction de l'information surla composition du mélange, transmisepar la sonde Lambda, de manière à ob-tenir un rapport air/carburant de ), =1,00. La tension de la sonde sert de cri-tère à la correction du volume de car-burant lors de la carburation. Le signalconditionné par le circuit de régulationest exploité pour influencer les actua-teurs du système Jetronic.Dans le cas de l'injection d'essence K-Jetronic (ou des dispositifs à carbura-teur), la régulation du mélange est as-surée par un régulateur annexe et parun actuateur électromagnétique (élec-trovanne de cadence).Le dosage exact du carburant permetdonc d'optimiser le rapport air/carbu-rant dans toutes les conditions de ser-vice, en fonction de la charge et de lavitesse de rotation. Les tolérances defabrication et l'âge du moteur nejouentpratiquement aucun rôle. Le dosagede carburant augmente pour des va-

l eurs Lambda > 1,00 et il diminue pourLamda < 1,00.Cette modulation continuelle et préci-se du mélange sur Lamda --1,00 constitue lepréalable essentiel à la dépollution ef-ficace des gaz d'échappement par lecatalyseur.

Fonctions de régulation à diffé-rents états de marche

DémarrageLa sonde Lambda ne donne un signalexploitable que pour des températuressupérieures à350°Cenviron. Lafonc-tion de régulation n'intervient pas tantque ce seuil n'est pas atteint; le mélan-ge air/carburant est adapté à une va-l eur Lamda moyenne. L'enrichissement dumélange au démarrage est réalisé pardes composants appropriés, commesur les systèmes d'injection Jetronicsans régulation.

Accélération et pleine chargeL'enrichissement à l'accélération peutêtre assuré par le régulateur. L'exploi-tation d'un moteur au régime de pleinecharge peut cependant imposer lechoix d'un rapport air/carburant diffé-rent de Lamda = 1,00. Comme pour la phased'accélération, cet état de fonctionne-ment est signalé par un capteur aurégulateur électronique, qui commutel ' alimentation en carburant sur «com-mande asservie» et module le débitd'injection en fonction d'une valeurpréréglée.

Variations du mélangeLa régulation Lambda fonctionne dansune plage opérationnelle Lamda = 0,8 à 1,2et compense les perturbations qui ap-paraissent normalement(p. ex. influen-ce de l'altitude) avec une précision de±1 % autour de Lambda = 1,00. Le régulateurdispose d'un circuit de surveillance del asonde Lambda, quiempêche larégu-l ation de rester trop longtemps sur unevaleur limite. Dans un tel cas, le systè-me commute sur «commande asser-vie» et le moteur fonctionne à une va-l eur Lambda moyenne.

20 Circuit électrique

Circuit électrique

Tout le circuit électrique du L-Jetronicest conçu de telle manière qu'il estbranché au circuit de bord du véhiculepar une seule connexion. Au point deconnexion, on trouve l'ensemble derelais qui est commandé par le commu-tateur d'allumage-démarrage et qui reliela tension de bord avec l'appareil decommande électronique et avec lesautres composants du système L-Jetro-nic.L'ensemble de relais a deux connexionsdistinctes pour le réseau de bord et pourl e système L-Jetronic.

Circuit de sécuritéPour éviter que, lors des accidents, lapompe électrique à carburant continueà débiter du carburant, elle est action-née par l'intermédiaire d'un circuit desécurité. Un contacteur actionné par le

courant de l'air de passage du débit-mètre d'air pilote l'ensemble de relaisqui, de son côté, met la pompe élec-trique à carburant hors circuit. Si, lecontact d'allumage étant mis, le moteurs'arrête, il n'y a donc plus d'écoulementd'air; à ce moment là, l'alimentation encourant électrique de la pompe élec-trique à carburant est interrompue. Pen-dant le processus de démarrage, l'en-semble de relais est piloté, d'unemanière adéquate, par l'intermédiairede la borne 50 à partir du contacteurd'allumage-démarrage.

Schéma des connexionsSur l'exemple représenté ici, il s'agit d'unschéma de connexions typique d'unvéhicule à moteur à 4 cylindres.Sur le faisceau de câbles, il faut bienfaire attention à ce que la borne 88z del 'ensemble de relais soit directementreliée au pôle positif (+) de la batterie,

Figure 45 Alimentation en tension (schéma)1 commutateur d'allumage-démarrage, 2 batterie,3 ensemble de relais, 4 appareil de commandeélectronique

Figure 46 Exemple d'un plan de connexion(système L-Jetronic avec étage final régulé)TF sonde de température du moteur, TZS thermo-contact temporisé, KSV injecteur de départ à froid,EV injecteur, LMM débitmètre d'air, ZLS commanded'air additionnel, DKS contacteur du papillon, EKPpompe électrique à carburant, BK ensemble derelais, ZS bobine d'allumage, BA batterie, ST con-necteur multipolaire pour l'appareil de commandeélectronique, Ki borne

sans fusible pour éviter les dérange-ments et les pertes de tension causéespar les résistances de passage.Les bornes 5,16,17 de l'appareil de com-mande électronique et la connexion 49de la sonde de température doivent êtrereliées à un point de masse commun pardes câbles individuels.

Evolution des systèmesd'injection à commandeélectronique

«Le Bosch Motronic»Les grandes possibilités des micro-ordi-nateurs permettent de combiner lesfonctions «injection d'essence» et «allu-mage» de telle sorte que les investisse-ments de base pour le micro-ordinateurl ui-même, mais aussi pour l'alimentationen tension et pourboïtier, ne sont néces-saires qu'une seule fois. En outre, pres-que toutes les sondes pour l'injectiond'essence et pour l'allumage peuventêtre utilisées en commun. Au total, onobtient un degré de fiabilité plus élevé àmoins de frais que deux systèmes dis-tincts. C'est pourquoi, Bosch a déve-l oppé un système qui contribue à aug-menter l'économie, le ménagement del'environnement et le confort de condui-te des véhicules.Le «Motronic» est un système intégrépour le _pilotage électronique de l'injec-tion d'essence et de l'allumage.Le «Motronic» réunit, dans un systèmede pilotage numérique du moteur, dessystèmes distincts comme l'injection etl'allumage. II s'agit ici d'un système de pi-lotage par ordinateur, pour le moteur,c'est-à-dire: l'utilisation d'un micro-ordi-nateur dans un appareil de commandeélectronique.L'utilisation d'un appareil de commandeélectronique numérique rend ce systè-me flexible et diversifié. Elle garantit uneexactitude constante (longue durée) etun degré de reproductibilité à volontédes caractéristiques du moteur, misesune fois en mémoire.Outre l'âme du «Motronic», le micro-or-dinateur qui est constitué par un micro-processeur, la mémoire pour les carac-téristiques et le programme, et par lescircuits de commande (entrée et sortie),ce système est caractérisé par un pluspetit nombre de pièces d'usure pour lapartie allumage et par des capteurs encommun pour l'injection et l'allumage.Le nombre réduit de pièces d'usure as-sure une liberté d'entretien plus grande.Cela signifie la suppression des systè-mes mécaniques de réglage de l'avanceet l'intégration, dans le système «Motro-nic» d'un dispositif d'allumage par ordi-nateur entièrement électronique (àcommande sans rupteur) avec capteursde vitesse à induction et de repère deconsigne.

Vous trouverez dans le cahier technique«Motronic» une description complètedu système.