Que sont les moteurs d'injection directe ?

Le moteur est l'une des pièces les plus importantes de tout véhicule. Il existe un certain nombre de types de moteurs qui offrent des caractéristiques uniques aux véhicules. Une option est un moteur à injection directe.

Les moteurs à injection directe sont devenus de plus en plus populaires en raison de leur capacité à aider les véhicules à maintenir un rendement énergétique plus élevé. La technologie d'injection directe permet d'optimiser les moteurs à essence afin qu'ils brûlent le carburant plus efficacement, en utilisant différents collecteurs pour l'air et l'essence.

Vous vous demandez plus sur le fonctionnement de ces moteurs et les avantages qu'ils offrent ? Continuez à lire.

Qu'est-ce que l'injection directe d'essence (GDI) ?

L'injection directe d'essence (GDI) est un type d'injection de carburant qui fournit du carburant sous haute pression directement dans les cylindres du moteur.

Les systèmes d'injection traditionnels à orifice ou corps de papillon fournissent du carburant dans l'orifice d'admission au-dessus de la soupape d'admission. Dans les moteurs à bâbord ou à corps de papillon, l'air se mélange au carburant dans l'orifice d'admission et le mélange pénètre dans le cylindre via la soupape d'admission.

Les moteurs à injection directe peuvent fonctionner avec beaucoup moins de carburant que l'injection de carburant traditionnelle, ce qui réduit les émissions et augmente l'économie de carburant. Le module de commande du moteur (ECM) sélectionne le rapport carburant/air pour que les moteurs fonctionnent efficacement dans toutes les situations.

Bien que les moteurs diesel à injection directe soient courants, la technologie est relativement nouvelle dans les moteurs à essence. En plus d'un meilleur rendement énergétique, l'injection directe permet d'utiliser des taux de compression plus élevés que la normale, ce qui augmente la puissance.

Comment fonctionne l'injection directe

Les moteurs à injection directe utilisent deux pompes à carburant, une pompe basse pression et une pompe haute pression. La pompe basse pression envoie le carburant du réservoir, à travers le filtre à carburant et dans la pompe haute pression.

L'arbre à cames du moteur entraîne la pompe haute pression, permettant une pression de carburant aussi élevée que 2 500 livres de force par pouce carré (PSI). Ce carburant hautement pressurisé circule à travers les rampes d'injection et directement dans les cylindres du moteur via des injecteurs de carburant spécialement conçus. Pendant le fonctionnement normal du moteur, la pression dans les cylindres est assez élevée. La pompe à carburant haute pression surmonte la pression du cylindre, permettant au carburant finement atomisé d'entrer.

Les moteurs à injection directe sont physiquement différents des moteurs à injection par port ou corps de papillon. Un point d'accès supplémentaire au cylindre existe pour permettre l'injecteur de carburant. Les moteurs GDI utilisent également une rampe de carburant haute pression et une pompe à carburant haute pression, ainsi que des soupapes de décharge haute pression correspondantes en cas de dysfonctionnement.

Avantages de l'injection directe

L'utilisation d'un moteur à injection directe présente de nombreux avantages, notamment :

• Démarrages à froid plus faciles
• Meilleure économie de carburant et émissions réduites grâce à une meilleure atomisation du carburant
• Fonctionne bien avec le carburant flexible E85, qui est une combinaison de haut niveau d'éthanol et d'essence
• Réduction du décalage du turbo sur les moteurs turbocompressés
• Le carburant agit comme un liquide de refroidissement, permettant des taux de compression plus élevés

Inconvénients de l'injection directe

Les moteurs à injection directe présentent également quelques inconvénients :

• Soupapes d'admission plus sales (aucun carburant ne les traverse pour les garder propres)
• Il est plus difficile d'augmenter le débit de carburant pour les applications hautes performances
• Conçu pour une pression de carburant, pas un débit élevé
• Peut manquer de puissance et d'efficacité à haut régime
• Plus avancé par rapport à un moteur à injection classique, ce qui entraîne des réparations et des dépenses plus complexes lors de l'installation

Modes d'injection directe

Il existe quelques techniques primaires utilisées pour créer une distribution de carburant autour des chambres de combustion dans un moteur à injection directe. Ces modes GDI sont :

• Guidage mural : Un système guidé par la paroi positionne l'injecteur à un angle entre les soupapes d'admission et a une forme de piston distinctive qui dirige le carburant vers la bougie d'allumage. Lorsqu'il est injecté, un dôme de piston de forme spéciale dévie le mélange de carburant vers la bougie d'allumage. Le piston aide alors à pousser davantage le mélange combustible vers la bougie.

• Guide de pulvérisation : Ce système positionne l'injecteur au centre de la partie supérieure de la chambre de combustion à côté de la bougie et pulvérise le carburant directement vers le bas et à travers la bougie. Cette conception est généralement plus efficace que les systèmes à guidage mural car le carburant est pulvérisé directement vers la bougie d'allumage plutôt que de se déplacer le long de la couronne du piston.

Double injection

Certains fabricants utilisent la double injection, qui est un mélange d'injection directe et de port. La combinaison peut surmonter certains des défis de l'injection directe, en particulier des soupapes d'admission sales et des problèmes d'efficacité à haut régime. Dans les moteurs à double injection, l'ECM détermine les injecteurs à utiliser en fonction de la demande du moteur.

Formation pour travailler sur les moteurs à injection directe à l'UTI

Les constructeurs automobiles s'adaptent constamment à l'évolution des normes d'émissions. Les moteurs GDI sont de plus en plus courants sur le marché et la capacité de les diagnostiquer et de les réparer ne disparaît pas.

Il n'y a pas si longtemps, l'injection directe haute pression n'était présente que dans les véhicules haut de gamme, mais les moteurs GDI deviennent rapidement la norme dans l'industrie automobile.

Vous pouvez apprendre à travailler sur les moteurs GDI, ainsi que sur d'autres types de moteurs majeurs, dans le cours d'entretien et de réparation de moteurs automobiles qui fait partie du programme de technologie automobile de l'Universal Technical Institute (UTI). Ce programme aide à préparer les étudiants à acquérir l'expérience pratique et la formation dont ils ont besoin pour une carrière dans l'industrie automobile.¹

Le programme est disponible dans 11 campus à l'échelle nationale. Les cours commencent toutes les trois à six semaines afin que vous puissiez vous lancer plus rapidement dans votre carrière. Pour en savoir plus, visitez notre page de programme et demandez des informations pour entrer en contact avec un représentant des admissions dès aujourd'hui.