Comprendre le système d'injection directe à rampe commune

Les moteurs diesel modernes utilisent un système d'injection de carburant à rampe commune. Les systèmes à rampe commune offrent un niveau de flexibilité qui peut être utilisé pour atteindre les meilleurs niveaux de contrôle des émissions, de puissance et d'efficacité énergétique. Les fabricants d'équipement d'origine (OEM) peuvent désormais concevoir des performances maximales et une valeur pour l'utilisateur final sur une large gamme de machines et d'applications.

Pour la flexibilité qu'ils permettent tout en répondant aux normes antipollution les plus strictes, un nombre croissant de moteurs diesel modernes utilisent des systèmes d'injection directe à rampe commune (CRDi). Le carburant est livré au moteur sous pression et avec une précision contrôlée électroniquement dans les systèmes à rampe commune. Cela donne un niveau de flexibilité qui peut être utilisé pour atteindre les meilleurs niveaux de contrôle des émissions, de puissance et de consommation de carburant.

Dans cet article, vous apprendrez la définition, les fonctions, les composants, le schéma, le fonctionnement, les avantages et les inconvénients d'un système d'injection directe à rampe commune.

Qu'est-ce qu'une injection directe à rampe commune ?

Les moteurs diesel, en général, offrent l'avantage distinct d'un rendement énergétique élevé et de faibles émissions de CO2. En conséquence, un certain nombre de nouvelles technologies ont été créées pour limiter les émissions nocives. Le système Common Rail Direct Injection (CRDI) d'injection directe de carburant est l'une de ces technologies. Dans cette conception, la combustion commence dans la chambre de combustion principale, qui est positionnée dans une cavité sur le dessus de la couronne du piston.
Ce système utilise des injecteurs à haute réponse avec contrôle électronique pour injecter du diesel cinq fois plus précis qu'un standard. système d'injection. En conséquence, il y a une plus grande diminution des particules et des NOx, ce qui améliore le rendement énergétique et le couple. En conséquence, le bruit et les vibrations du moteur sont réduits.

En 1997, Bosch a introduit le premier système à rampe commune. Le système tire son nom du réservoir commun à haute pression (rampe commune) qui alimente en essence tous les cylindres. La pression de carburant doit être générée individuellement pour chaque injection dans les systèmes d'injection diesel traditionnels. Le système à rampe commune, quant à lui, sépare la génération de pression et l'injection, garantissant que le carburant est toujours accessible à la bonne pression d'injection.

Applications

Le système à rampe commune convient à toutes sortes de véhicules routiers à moteur diesel, des citadines (comme la Fiat Panda) aux voitures de fonction (comme l'Audi A8). BOSCH, Delphi, Denso et Siemens VDO sont les principaux fabricants de systèmes à rampe commune actuels (maintenant détenus par Continental AG).

Fonctions

Voici les principales fonctions d'un système d'injection directe à rampe commune dans ses différentes applications :

Alimentation en carburant :

Le corps de la pompe d'injection contient des pièces de la pompe telles que le cylindre et le piston. Lorsque la came soulève le piston, le carburant est pressé à haute pression et transféré à l'injecteur.

Réglage de la quantité de carburant :

Indépendamment de la vitesse de rotation ou de la charge, l'admission d'air dans les moteurs diesel est presque constante. La puissance et la consommation de carburant fluctuent lorsque la quantité d'injection change avec le régime moteur tandis que le calage de l'injection reste constant. La pédale d'accélérateur sert à modifier la puissance du moteur, qui est presque proportionnelle à la quantité d'injection.

Temps de réglage de l'injection :

L'intervalle entre le moment où le carburant est injecté, allumé et brûlé et le moment où la pression de combustion maximale est atteinte est appelé retard d'allumage. Étant donné que cette période de temps est presque constante quel que soit le régime moteur, une minuterie est utilisée pour ajuster et modifier le calage de l'injection, permettant une combustion optimale.

 Combustible d'atomisation :

Le carburant est soigneusement mélangé à l'air lorsqu'il est mis sous pression par la pompe d'injection, puis atomisé à partir de la buse d'injection, ce qui améliore l'allumage. La conséquence finale est une combustibilité totale.

Composants d'une injection directe à rampe commune

Les principaux composants d'un système d'injection directe à rampe commune comprennent :

• Pompe d'injection de carburant :met le carburant sous haute pression
• Tuyau haute pression - envoie le carburant à la buse d'injection
• Buse d'injection - injecte le carburant dans le cylindre
• Pompe d'alimentation :aspire le carburant du réservoir de carburant
• Filtre à carburant :filtre le carburant
• Unité de contrôle moteur

Schéma d'un CRDi

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement d'un système d'injection directe à rampe commune CRDi est moins complexe et peut être facilement compris. Un système à rampe commune est composé d'un accumulateur de pression (ou, pour le dire autrement, d'un tuyau de distribution d'essence) positionné le long du bloc moteur. Une pompe à carburant multicylindre haute pression alimente la rampe. Des électrovannes sont utilisées pour activer les injecteurs. Les électrovannes et la pompe à carburant sont contrôlées électroniquement.

La pression d'injection dans un système d'injection à rampe commune est indépendante du régime et de la charge du moteur. De ce fait, le contrôle des paramètres d'injection est simple. Afin de réduire le bruit du moteur et les émissions de NOx, une injection pilote est généralement utilisée. Le débit de carburant est contrôlé par une soupape de type pointeau et siège dans les injecteurs. Le haut et le bas de la soupape à pointeau sont alimentés en pression de carburant. En sauvant une partie de la pression du haut, la pression sur le bas fera sortir l'aiguille de son siège. Le carburant s'écoulera alors par les ouvertures des buses.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur le fonctionnement d'un système d'injection directe à rampe commune :

Avantages et inconvénients d'un système d'injection directe à rampe commune

Avantages :

Voici les avantages d'un CRDi dans ses différentes applications :

• Il produit 25 % de puissance et de couple en plus qu'un moteur à injection directe conventionnel.
• L'investissement initial est minime.
• Il est possible d'obtenir un meilleur ramassage.
• Il réduit le bruit et les vibrations au minimum.
• Il est possible d'obtenir plus de miles.
• Les émissions sont minimes.
• La quantité de carburant consommée est réduite.
• Il est possible d'obtenir de meilleurs résultats.

Inconvénients :

Malgré les bons avantages du système CRDi, certaines limitations subsistent. Ci-dessous les inconvénients d'une injection directe common rail dans ses différentes applications :

• Véhicule cher
• Pièces coûteuses
• Les coûts de maintenance sont élevés
• Conception compliquée en raison de nombreuses pièces

Conclusion

Les systèmes à rampe commune offrent un niveau de flexibilité qui peut être utilisé pour atteindre les meilleurs niveaux de contrôle des émissions, de puissance et d'efficacité énergétique. Les fabricants d'équipement d'origine (OEM) peuvent désormais concevoir des performances maximales et une valeur pour l'utilisateur final sur une large gamme de machines et d'applications. C'est tout pour cet article, où la définition, les applications, les fonctions, les composants, le schéma, le fonctionnement, les avantages et les inconvénients d'une injection directe à rampe commune sont expliqués.

J'espère que vous apprendrez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, veuillez partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à bientôt !