Il existe de nombreuses méthodes pour rendre possible le processus de combustion d’une voiture. Parmi celles-ci, deux sont populaires : l’injecteur pompe et l’injecteur common rail. Ces deux systèmes d’injection existent sous différentes formes depuis des années. Chacun de ces systèmes de carburant a ses particularités.
Injection Standard, Rampe Commune ou Injecteur Pompe ?
Quelle est la différence ainsi que les avantages et inconvénients de chacun des systèmes ?
Injection Standard
Dans le cas d'une injection standard, une pompe à injection est directement reliée à chacun des injecteurs. Cette pompe va alors envoyer sous pression du carburant à chacun d'entre eux. Un calculateur s'occupe ensuite de contrôler les injecteurs pour les ouvrir au bon moment. L'avantage est d'être assez fiable du fait de sa relative simplicité.
Common Rail
La technologie de la rampe commune (Common Rail en anglais) a été inventée par l'ingénieur italien Mario Ricco et développée par la société italienne Fiat. Cette fois-ci, il y a une rampe commune (en forme de sphère dans certains cas) entre le pompe à injection et les injecteurs. Cet accumulateur de carburant sous pression permet d'obtenir une pression d'injection plus élevée et uniforme sur tous les injecteurs. De plus, les moteurs sont un peu moins bruyants car il permet d'effectuer des pré-injections de carburant. En effet, les ingénieurs ont remarqué que le moteur claquait moins si on effectuait une infime injection de carburant avant le 3ème temps du moteur à 4 temps (certains font même jusqu'à 8 injections par cycle !), celui où l'on injecte le carburant pour l'explosion (ou plutôt la combustion ...
Injecteur Pompe
Inventé et utilisé par le groupe Volkswagen pendant des années, ce système d'injecteur pompe consiste à installer une petite pompe autonome sur chaque injecteur. Cela en lieu et place d'une pompe centrale. L'un des avantages fut de pouvoir avoir une injection à haute pression, plus importante qu'une injection classique. Sur les autos plus anciennes il n'y avait pas de haute pression. Il existe une troisième méthode, beaucoup moins utilisée et disparue depuis ...
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Fonctionnement de l'Injecteur Pompe
La pompe à injection est l’une des pièces maîtresses du système moteur d’une voiture. La particularité de cette pièce (injecteur pompe) est qu’elle ajuste de façon précise la dose indispensable de carburant à injecter. Grâce à l’injecteur pompe, la « production d’imbrûlés » au moment de l’échappement est tout à fait limitée.
La pompe à injection fonctionne de manière très simple. En effet, elle reçoit le carburant prélevé dans le réservoir par la pompe d’alimentation et va alimenter les injecteurs en carburant, à l’aide de la production de pression. L’actuateur permet de bien régler le ralenti et se règle à l’aide de vis. L’électrovanne décrète le moment idéal pour envoyer le carburant selon le contexte moteur. En d’autres termes, il prend en compte la température, le régime en cours et l’appui sur la pédale d’accélérateur. Dans le cas où il y a trop d’avance, vous pourrez entendre des claquements ou cliquetis.
Avec l’injecteur pompe, chaque injecteur fonctionne indépendamment. L’injecteur et la pompe sont en un seul et unique composant, permettant de maintenir la pression du carburant dans l’injecteur avant d’être pulvérisé dans le cylindre pour la combustion.
Pour les voitures qui fonctionnent à l’essence, il existe entre autres trois différents types d’injecteurs pompe à savoir : la pompe à injection mono pointe, la pompe à injection multipoint et la pompe à injection directe.
L’injecteur à pompe n’utilise qu’une petite quantité de carburant au début du processus. Cela donne à votre moteur un haut rendement avec des niveaux de suie et d’émissions inférieurs à ceux qui pourraient être obtenus par d’autres systèmes d’injection. Par ailleurs, les injecteurs à pompe sont à la fois électroniques et mécaniques, selon le type de moteur. Cela en est ainsi, car les injecteurs sont à la fois injecteurs et pompes en une seule et unique pièce.
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Fonctionnement du Common Rail
Le common rail est type d’injection également connue sous le nom de « injection directe à rampe commune ». Un moteur common rail est en effet équipé d’un système d’injection à rampe commune, que l’on appelle en anglais « common rail ». Il s’agit d’une version plus moderne du moteur Diesel à injection direct. Cependant, le principe du common rail est apparu dès les années 1930, même si dans le temps il n’est pas capable de fonctionner sur une petite cylindrée. Dès les années 1990, Bosch fabrique et commercialise en grande série le common rail, et ceci grâce à ses dernières expériences. De nos jours, ce type d’injection équipe tous les moteurs diesels de grande série.
Tout système d’injection common rail se compose d’une pompe à carburant basse pression. Cette dernière a pour principal rôle d’aspirer le carburant dans le réservoir et de l’envoyer vers l’injection. Ensuite, une seconde pompe à haute pression, entraînée par le moteur se charge d’alimenté le common rail. Ici, la rampe commune agit comme un « accumulateur hydraulique » pour bien contrôler l’alimentation en carburant des injecteurs. Le système common rail est contrôlé par un capteur de pression, un calculateur électronique d’injection et un capteur de température du carburant. Les capteurs récupèrent les informations nécessaires afin d’optimiser l’injection.
Il est important de noter que l’injection common rail ne possède qu’un seul accumulateur à haute pression pour alimenter les injecteurs de tout le système. Commandés de façon électronique, les injecteurs sont piézoélectriques ou à solénoïde.
Tout comme l’injecteur pompe, le common rail a aussi un mode de fonctionnement qui lui est propre.
Une pompe d’injection de carburant. Elle crée la pression requise dans le système, en fonction du mode de fonctionnement du moteur.
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- Une rampe d’alimentation (batterie ou rail).
- Un régulateur de pression de carburant.
- L’ECU qui est synchronisé avec le cerveau de l’ensemble du système embarqué.
Avantages du Common Rail
Le principal avantage du common rail est l’optimisation de l’injection. Cela permet non seulement moins de consommer moins de carburant, mais aussi de rejeter moins d’émissions polluantes à l’échappement. Avec ce système de combustion, la rampe commune permet en réalité de faire une répartition homogène du carburant entre chaque injecteur. Ce n’est pas tout ! L’injection common rail permet d’injecter du carburant à pression très élevée, ce qui donne par-dessus tout une plus grande finesse du mélange air/carburant. Tout ceci améliore considérablement les performances du moteur équipé de ce système de combustion. On constate en moyenne une consommation plus faible d’environ 15 %, avec des performances supérieures de plus de 10 %.
Comparaison des Avantages
L’injecteur pompe présente ses avantages. De la même manière, l’injection common rail à ses points forts. Le premier système (injection à pompe) utilise une faible quantité de carburant et produit par la même occasion que peu de polluants. Quant à l’injection common rail. Elle consomme également moins de carburant, dégage moins de polluants, mais contrairement à l’injecteur pompe, elle offre une très grande pression. Elle est donc économique, contribue moins à la pollution de l’environnement et est assez performante.
Choix du Système : Facteurs à Considérer
Quel que soit le système de combustion pour lequel vous optez, notez que vous aurez une meilleure performance. Toutefois, il est très important de prendre en compte vos besoins. Si vous avez par exemple besoin d’une grande pression, il faut miser votre choix sur le common rail. A contrario, si vous désirez moins de pression, vous pouvez alors opter pour l’injecteur pompe.
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