Bosch a créé l’injecteur de carburant diesel en 1920 en réponse à la hausse de la demande et du prix du carburant. Depuis l’introduction de l’injection de carburant dans les véhicules, la vitesse et l’accélération de beaucoup d’entre eux se sont exagérées. Les améliorations technologiques ont rendu les moteurs plus économes en carburant, plus efficaces et ont créé une puissance plus élevée. Cette technologie, bien qu’actualisée, est aujourd’hui utilisée dans les moteurs diesel et à essence.
Qu’est-ce qu’un injecteur de carburant ?
Un injecteur de carburant est un dispositif permettant de pulvériser et d’injecter du carburant dans un moteur à combustion interne. L’injecteur pulvérise le carburant et l’envoie directement dans la chambre de combustion à un moment précis du cycle de combustion. Les injecteurs les plus récents peuvent également doser la quantité de carburant en fonction de ce que dicte et commande le module de commande électronique (ECM). Les injecteurs de carburant constituent désormais une alternative au carburateur, dans lequel un mélange air-carburant est aspiré par la dépression créée par la course descendante du piston.
Généralement, les injecteurs de carburant diesel sont montés dans la culasse du moteur avec une pointe à l’intérieur de la chambre de combustion. La taille des trous, le nombre de trous et les angles de pulvérisation peuvent varier d’un moteur à l’autre.
Les injecteurs peuvent être montés dans le collecteur d’entrée (injection multiport, corps de papillon, ou plus récemment directement dans la chambre de combustion).
Pourquoi avons-nous besoin d’injecteurs de carburant ?
Les injecteurs de carburant sont des composants nécessaires au moteur car :
- Le principe de fonctionnement des moteurs à combustion interne veut que plus le mélange air-carburant est de bonne qualité, plus la combustion est efficace, ce qui permet d’augmenter le rendement du moteur et de réduire les émissions.
- Le mélange air-carburant inefficace fourni par les carburateurs laisse diverses particules non brûlées dans la chambre de combustion d’un moteur à combustion interne. Cela conduit à une mauvaise propagation de la flamme de combustion en raison d’un dysfonctionnement, ainsi qu’à des émissions plus élevées.
- Le carburant non brûlé sous forme de carbone ou de gaz et de particules non brûlés à l’intérieur de la chambre de combustion affecte négativement le rendement (kilométrage) et les émissions du véhicule. Pour éviter cela, une technologie d’injection de carburant améliorée est devenue essentielle.
Types d’injecteurs de carburant
Les progrès réalisés dans les technologies d’injection de carburant ont donné naissance à divers systèmes d’injection de carburant tels que l’injection à corps de papillon, l’injection multipoint, l’injection séquentielle et l’injection directe, qui varient en fonction de l’application.
Les bases de l’injection de carburant
Il existe 2 types d’injecteurs de carburant :
Les injecteurs de carburant diesel
Les injecteurs de carburant diesel modernes sont utilisés pour atomiser et injecter ou pulvériser le diesel (qui est un carburant plus lourd que l’essence) directement dans la chambre de combustion du moteur diesel pour un allumage par compression (sans bougies d’allumage).
Les injecteurs de carburant diesel nécessitent une pression d’injection beaucoup plus élevée (jusqu’à 30 000 psi) que les injecteurs d’essence, car le diesel est plus lourd que l’essence, et il faut une pression beaucoup plus élevée pour atomiser le carburant.
Injecteurs de carburant à essence
Les injecteurs d’essence sont utilisés pour injecter ou pulvériser l’essence directement (GDI) ou à travers le collecteur d’admission (multiport) ou le corps de papillon dans la chambre de combustion pour la combustion qui est allumée par l’étincelle.
La conception des injecteurs d’essence varie selon le type… les injecteurs GDI les plus récents utilisent une buse à trous multiples, les injecteurs à orifices multiples et à corps de papillon utilisent une buse de style sans pointe. Les pressions d’injection de l’essence sont beaucoup plus faibles que celles du diesel… 3000 psi pour le GDI et 35 psi pour le style Pinter.
Principes de base du dosage du carburant
Il existe 2 types de dosage du carburant (contrôle de la durée de la quantité injectée, de la pression et de la synchronisation du carburant) : les injecteurs. Les moteurs modernes ont jusqu’à 5 événements d’injection dans chaque cycle de combustion… pour tirer profit de l’efficacité et de la réduction des émissions.
1. Injecteurs de carburant à commande mécanique
Injecteurs de carburant mécaniques dans lesquels le contrôle de la vitesse, de la quantité, de la synchronisation et de la pression du carburant est effectuée mécaniquement à l’aide de ressorts et de pistons. Ces pièces sont alimentées par la came ou la pompe d’injection.
2. Injecteurs de carburant à commande électronique
Ces injecteurs de carburant sont contrôlés électroniquement en ce qui concerne la quantité de carburant, la pression et la synchronisation. Le solénoïde électronique est alimenté par le module de commande électronique (ECM) du véhicule.
