1 - | Description du système

Informations générales sur le système d'injection - d’allumage
L'allumage et l'injection à contrôle électronique intégré (un seul boîtier électronique) permettent d'optimiser les performances et la puissance délivrée par le moteur à cycle d'Otto, en réduisant ainsi la consommation spécifique et la quantité de substances polluantes dans les gaz d'échappement. Ces systèmes assurent une parfaite mise au point du rapport air-carburant ainsi qu'une gestion optimale de l'avance à l'allumage.
Le système comprend trois circuits distincts :
Circuit d’essence
Circuit de l'air aspiré
Circuit électrique (avec boîtier électronique, capteurs et actionneurs).
Influence du mélange air - carburant et de l'avance à l’allumage
Une bonne gestion du mélange air-carburant et de l'avance à l'allumage est primordiale pour le fonctionnement optimal du moteur.
Le mélange air-essence est le rapport entre la masse d'essence et la masse d'air en entrée du moteur le rapport idéal, ou stœchiométrique, est celui qui détermine la combustion complète. Une proportion trop élevée ou trop faible d’air produit respectivement un mélange pauvre ou un mélange riche, avec des conséquences sur la puissance et la consommation du moteur, ainsi que sur les émissions des gaz d'échappement.
La commande électronique de l'avance à l'allumage permet d'optimiser les performances du moteur, la puissance maximale, la consommation et les concentrations de gaz polluants à l'échappement.
La commande électronique de l'avance à l’allumage, intégrée dans celle de l'alimentation, permet d'optimiser le fonctionnement du moteur dans toutes les conditions d'utilisation (démarrages à basse température, phase de mise en température, phases transitoires d'accélération et décélération, moteur en conditions de charge réduite, pleine charge, régime de ralenti).
Système d’injection-allumage Siemens M3C
Le système d'injection et d'allumage Marelli est du type « alfa/N », dans lequel le régime du moteur et la position du papillon sont utilisés comme paramètres principaux pour mesurer la quantité d’air aspiré ; une fois la quantité d'air connue, l'électronique dose la quantité de carburant en fonction du titre voulu. D'autres capteurs et sondes du système (capteur du moteur, pression atmosphérique aspirée, température de l'air, température du moteur et sonde lambda pour le contrôle du CO) permettent de corriger la stratégie de base dans des conditions de fonctionnement particulières. Le régime du moteur et l'angle du papillon permettent en outre de calculer l'avance à l'allumage idéale dans toutes les conditions de fonctionnement. La quantité d'air aspiré dans chaque cylindre, pour chaque cycle, dépend de la densité de l'air dans le collecteur d'admission, de la cylindrée unitaire et de l'efficacité volumétrique.
Pour sa part, l'efficacité volumétrique est déterminée de manière expérimentale sur le propulseur dans toute la plage de fonctionnement (régimes et charge moteur). Avec les valeurs ainsi obtenues, on réalise une cartographie mémorisée à l'intérieur de la carte Flash Eprom de la centrale électronique Siemens M3C pour la gestion de l'injection. La carte Flash Eprom est programmable par l'intermédiaire d'une ligne CAN. L'injection est à commande « séquentielle phasée », ce qui signifie que les injecteurs ne sont pas actionnés simultanément. L'injection d'essence dans chaque cylindre peut commencer en phase d'expansion et se poursuivre après le début de la phase d'admission. Le calage de fin d'injection (fermeture des injecteurs) se trouve à l'intérieur d'une cartographie spécifique, toujours mémorisée dans la carte Flash Eprom de la centrale électronique. L'allumage est statique à décharge inductive avec contrôle du « dwell » (angle de fermeture à l'allumage) pour assurer une charge à énergie constante des bobines. Les modules de puissance pour l'alimentation des bobines sont intégrés dans la centrale électronique et les courbes de l'avance à l'allumage sont mémorisées dans la carte Flash Eprom. Les bobines et les modules de puissance sont contrôlés par la centrale électronique, qui calcule l'avance à l'allumage.
Remarque
Pour le contrôle des composants du système d'injection et d'allumage et de leurs câblages, utiliser l'instrument de diagnostic « DDS » comme indiqué dans le paragraphe « Diagnostic guidé » (Sect. D 5).
Légende du schéma de position des capteurs et sondes

1 | Centrale électronique d’injection

2 | Relais injection

3 | Pompe à essence

4 | Sonde lambda (cylindre horizontal)

5 | Sonde de température du moteur

6 | Sonde de température de l’air

7 | Bobine (cylindre horizontal)

8 | Capteur de pression

9 | Capteur de régime du moteur

10 | Bobine (cylindre vertical)

11 | Bougie

12 | Potentiomètre du papillon

13 | Injecteurs

14 | Sonde lambda (cylindre vertical).

Circuit d’essence
L’essence dans le réservoir est refoulé dans la durite de d’alimentation (OUT) puis vers les injecteurs par une pompe située à l’intérieur d’un flasque monté sur la partie basse du réservoir. Le flasque contient également le régulateur de pression qui maintient la pression d’alimentation constante à une valeur plus haute que la dépression générée par le moteur. L’essence non injectée retourne au flasque puis au réservoir par l’intermédiaire d’une durite de retour (IN).
Circuit de l'air aspiré
Le circuit d’air comprend deux conduites d’aspiration (A), un corps de papillon (B) et une boîte d’air (C) montée au-dessus du corps de papillon.
Le système de gestion du moteur (allumage/injection) utilise une série de capteurs permettant de corriger la carburation en fonction de la pression et de la température de l'air ainsi que de la charge du moteur. Un capteur de température d’air (6), monté sur le manchon d’admission du cylindre vertical et un capteur de pression d’air (5) situé entre le « V » du bloc moteur relié aux conduites d’aspiration, mesure la pression barométrique et envoie ces informations au boîtier électronique pour permettre de corriger la quantité d’essence injectée sur les trajets avec fortes variations d’altitudes (par exemple, un trajet qui commence au niveau de la mer et termine en altitude) ; il permet également au boîtier électronique de corriger le mélange en fonction de la densité de l’air. (pour un volume d’air constant, la quantité d’air, et donc d’oxygène, diminue lorsque la température augmente et vice versa.
Dans le premier cas, le mélange est appauvri et, dans le second cas, il est enrichi pour conserver le meilleur rapport air-essence).
Deux sondes lambda (4), (14) montées dans les tuyaux d’échappement du cylindre horizontal et du cylindre vertical, pilotent le système de gestion du dosage air-essence.
Le potentiomètre (12), monté sur le palonnier du papillon des gaz du cylindre arrière, envoie au boîtier électronique un signal qui indique indirectement la quantité d'air aspiré par le moteur (mesure indirecte de la charge du moteur).
Phases de fonctionnement
Fonctionnement normal
Une fois le moteur en température, le boîtier électronique calcule les temps de l'injection et les avances à l'allumage à partir des valeurs enregistrées dans les cartographies correspondantes, choisies en fonction du nombre de tours et de l'angle d'ouverture du papillon. L’essence est envoyée à chaque cylindre par injection séquentielle, avec un seul jet pendant le cycle utile.
Démarrage
Quand la clé de contact est sur la position ON, le boîtier électronique active la pompe à essence pendant quelques instants afin de mettre en pression le circuit hydraulique d'alimentation. Les signaux relatifs à l'ouverture du papillon et à la température du moteur sont traités. Lorsque le démarreur fait tourner le moteur, le boîtier électronique reçoit également le signal du régime de rotation et de la phase et active l'injection et l'allumage. Pour faciliter la mise en route du propulseur, le mélange s'enrichit en fonction de la température du moteur. Au cours du démarrage, l'avance à l'allumage est maintenue à 0° jusqu'à ce que le moteur tourne. Le boîtier électronique commence ensuite à gérer l'avance à l’allumage à partir des valeurs de la cartographie et les corrections nécessaires en fonction de la température de l'air et du moteur.
Accélération/ décélération
Au cours de la phase transitoire de l'accélération, le boîtier électronique enrichit le mélange pour améliorer le rendement du moteur Pour reconnaître cette condition, le boîtier électronique se base sur la rapidité d’ouverture de la poignée des gaz. Pour réduire les émissions polluantes et limiter la consommation, le boîtier électronique met également en oeuvre une stratégie d'appauvrissement du mélange au cours de la phase transitoire d'une forte décélération, reconnue grâce à la rapidité de fermeture des gaz.