Accueil
Un injecteur est un dispositif permettant l'apport de matières gazeuses ou liquides dans une machine. Il existe plusieurs types d'injecteurs.
Injecteur de moteur :
L'injecteur permet l'apport du carburant dans la chambre de combustion.
À l'arrière de ce dispositif, on trouve un filtre qui ne laisse passer qu'un tout petit peu de carburant et qui retient les impuretés.
Le combustible est ensuite pulvérisé par l'avant sous forme de micro gouttelettes, permettant une combustion optimale. Ce phénomène peut être amplifié grâce à une turbine amplifiant la dispersion des gouttelettes.
Ce système se retrouve dans les chaudières à fioul, la vaste majorité des moteurs de voitures où il remplace désormais le carburateur, ou encore dans les turboréacteurs d'avions.
L'injection (moteur) est un dispositif d'alimentation des moteurs à combustion, permettant d'acheminer le mélange air-essence dans la chambre de combustion directement ou un peu en amont. Préféré au carburateur afin d'améliorer le rendement moteur, l'injection fut à l'origine mécanique puis améliorée par l'électronique en utilisant un calculateur électronique.
Le premier moteur à combustion interne alimenté par un système d'injection est breveté en 1893 par l'ingénieur Rudolph Diesel. C'est dans les années 60 que les constructeurs s'intéressent davantage aux injections plutôt qu'aux carburateurs, en raison des problèmes soulevés par la pollution atmosphérique.
Durant la dernière décennie du XIXe siècle, il développe l'idée d'un moteur à allumage par compression. Il reçoit un brevet pour ce procédé le 23 février 1893. De 1893 à 1897, Rudolf Diesel est financé conjointement par Heinrich von Buz, directeur de l'usine MAN à Augsbourg et l'industriel Alfred Krupp pour la réalisation de son moteur. Au début de 1897 il construit un prototype fonctionnel, qui deviendra le « moteur Diesel ». Son brevet est déposé sous le nom de « moteur à huile lourde », car c'est avec ce produit, alors très bon marché par rapport à l'essence, qu'il fonctionne. Les huiles lourdes sont des résidus de la distillation du pétrole brut après extraction des produits utilisés à l'époque : un tout petit peu d'essence, beaucoup de pétrole lampant et de produits de graissage (huiles et graisses).
Le premier moteur commercialisé, présenté en 1900 à l'Exposition universelle de Paris, a une cylindrée de 1 960 cm3 tournant à 172 tr/min, et développe une puissance de 14,7 kW. Malgré son système d'injection par pompe à air, ce moteur a un rendement assez intéressant : CSE (consommation spécifique) de 335 g/kWh (à titre d'exemple, les poids-lourds les plus récents ont une CSE entre 250 et 200 g/kWh). Le Français Lucien-Eugène Inchauspé (1867-1930), en 1924, invente la pompe à injection, et en fait un moteur performant. Et la production par Robert Bosch permet un développement rapide de ces moteurs. Les premières automobiles de tourisme à moteur Diesel sont une Mercedes en 1936, puis la Peugeot 402 en 1938.
DIESEL
Types d'injection
Injection indirecte
Historiquement, la première utiliseé dans les moteurs d'automobiles.
L'application du moteur Diesel aux véhicules automobiles légers privilégie parfois le silence de fonctionnement au détriment d'une légère surconsommation.
Pour satisfaire à ces conditions, les moteurs Diesel montés sur les voitures étaient, jusqu'à un passé récent, de type à chambre divisée (injection indirecte).
Deux principes sont utilisés : les préchambres et les chambres de turbulence.
L'espace où se produit la combustion est formé de deux chambres qui communiquent à travers un conduit étroit :
- une préchambre, représentant 30 à 60% du volume total, dans laquelle le carburant est injecté et où s'amorce la combustion après que l'air y ait été introduit presqu'entièrement dans la phase de compression ;
- une chambre principale comprise entre le piston et la culasse, dans laquelle la combustion s'achève entièrement.
L'injection du carburant dans ce petit volume relativement chaud permet de réduire le délai d'allumage du combustible. Seule la quantité minimum de combustible nécessaire à l'amorçage de la combustion s'enflamme, le reste se trouve chassé de la préchambre par l'augmentation de pression et la combustion se poursuit dans la chambre principale.
Les moteurs à injection indirecte remplissent les conditions requises pour son application à l'automobile, à savoir un relatif silence de fonctionnement et un faible taux d'émissions de NOx.
Le second choc pétrolier en 1973 et les normes de dépollution toujours plus sévères ont amené les constructeurs à repenser le moteur Diesel en termes d'économie et de faible pollution.
Les véhicules diesel avec ou sans turbo équipés de bougies de préchauffage sur lesquels on a obligation de faire préchauffer avant de démarrer sont des moteurs dit à injection indirecte car l'injecteur n'injecte pas directement dans le cylindre mais dans une préchambre.
Ils sont équipés d'une pompe injection rotative H P manuelle (ou un peu d'électronique) qui distribue le carburant successivement à chaque cylindre en ouvrant les injecteurs les uns après les autres par la pression du gasoil.
Coupe moteur
Injection directe
Sur un diesel à injection directe, la chambre où se réfugie l’air en fin de compression est usinée dans le piston ; l’air y pénètre sans difficultés puisqu’il n’y a pas de “petit trou” à franchir.
Comme le montre la planche ci-dessous illustrant un des brevets des Diesel Man, on se débrouille pour donner à la veine gazeuse une vitesse tourbillonnaire importante, toujours pour faciliter le brassage du gas oil dans l’air dès le début de l’injection.
Ce système injecte le gazole au-dessus du piston plutôt qu'à l'intérieur d'une pré-chambre de combustion (injection indirecte).
L'avantage est une meilleure combustion, donc une réduction de la consommation et de la pollution.
Moteur essence ou alcool injection indirecte
Le circuit d'injection est un circuit moyenne pression organisé comme suit:
* Régulateur de pression ;
* Tuyauteries d'injection ;
* Injecteurs commandés individuellement par un calculateur.
L'essence est pulvérisée dans la tubulure d'admission en amont de la soupape d'admission (de la même manière qu'un carburateur).
En motocycle, l'injection indirecte est essentiellement utilisée pour le quatre temps.
Moteur essence ou alcool injection directe
Le circuit d'injection est un circuit moyenne pression organisé comme suit:
* Régulateur de pression ;
* Tuyauteries d'injection ;
* Injecteurs pompes commandés individuellement par un calculateur.
* compression
Actuellement les moteurs essences bénéficient de l'injection mais elle n'est pas directe. En effet, on appelle une injection directe lorsque l'injection se fait directement dans la chambre de combustion et non pas dans la tubulure d'admission comme l'injection classique.
Les avantages de cette technologie sont nombreux car elle permet de réduire considérablement la consommation et les rejets. L'injection indirecte a pour inconvénients de "transporter" l'essence jusqu'à la chambre de combustion ce qui fait que quelques gouttes restent collées sur les parois et arrivent dans la chambre au mauvais moment ce qui a pour effet de perturber la combustion. Avec l'injection directe, l'essence est directement injectée dans la chambre donc pas de pertes. L'injection se fait à 100 bars au lieu de 3 dans le cas de l'injection normale ce qui fait que les gouttelettes sont plus fines et la combustion meilleure.
Outre cet avantage cette technologie permet au moteur de fonctionner en charge stratifiée c'est à dire que le mélange est réparti dans la chambre de combustion en plusieurs couches de différentes richesse.
l'objectif de ce système est de fonctionner en mélange pauvre ce qui permet un gain en matière de consommation. Mais en mélange pauvre le mélange n'arrive pas à s'enflammer. Le système maintient donc une richesse de 1 autour de la bougie. La combustion se propage donc aux couches inférieures moins riches. L'inconvénient est que le fonctionnement en richesse pauvre augmente le taux d'oxyde d'azote. D'où l'utilité du pot catalytique pour l'éliminer.
Ce système présente également l'énorme avantage de recycler une partie des gaz d'échappement. En effet plus la compression est forte avant l'explosion est forte plus la combustion est meilleure. Lorsque le papillon des gaz est peu ouvert, l'admission d'air n'est pas énorme et le fait de faire rentrer des gaz d'échappement (qui n'influent pas sur la combustion) équilibre le mélange et permet une meilleure combustion, une meilleure consommation et une baisse des rejets.
Mais cette technologie est en pleine expansion puisque Saab a proposé dernièrement un système totalement novateur : il s'agit d'un système proposant un injecteur-bougie qui a l'immense avantage de recycler jusqu'à 70 % des gaz d'échappement. Mais ce moteur en est encore qu'au stade de l'étude...Malheureusement ! Le système d'injection directe n'est pas encore totalement au point mais lorsqu'il le sera, il constituera une réelle alternative au moteur diesel !
Sources :
http://fr.wikipedia.org
http://www.autotechbook.co.cc
http://www.afrauto.com
http://www.landroverfaq.com/
http://jean-pierre.rossi.pagesperso-orange.fr/diesel/diesel.htm
http://www.auto-innovations.com/
http://www.educauto.org
http://alex.carpent.free.fr
Injecteur de moteur :
L'injecteur permet l'apport du carburant dans la chambre de combustion.
À l'arrière de ce dispositif, on trouve un filtre qui ne laisse passer qu'un tout petit peu de carburant et qui retient les impuretés.
Le combustible est ensuite pulvérisé par l'avant sous forme de micro gouttelettes, permettant une combustion optimale. Ce phénomène peut être amplifié grâce à une turbine amplifiant la dispersion des gouttelettes.
Ce système se retrouve dans les chaudières à fioul, la vaste majorité des moteurs de voitures où il remplace désormais le carburateur, ou encore dans les turboréacteurs d'avions.
L'injection (moteur) est un dispositif d'alimentation des moteurs à combustion, permettant d'acheminer le mélange air-essence dans la chambre de combustion directement ou un peu en amont. Préféré au carburateur afin d'améliorer le rendement moteur, l'injection fut à l'origine mécanique puis améliorée par l'électronique en utilisant un calculateur électronique.
Le premier moteur à combustion interne alimenté par un système d'injection est breveté en 1893 par l'ingénieur Rudolph Diesel. C'est dans les années 60 que les constructeurs s'intéressent davantage aux injections plutôt qu'aux carburateurs, en raison des problèmes soulevés par la pollution atmosphérique.
Durant la dernière décennie du XIXe siècle, il développe l'idée d'un moteur à allumage par compression. Il reçoit un brevet pour ce procédé le 23 février 1893. De 1893 à 1897, Rudolf Diesel est financé conjointement par Heinrich von Buz, directeur de l'usine MAN à Augsbourg et l'industriel Alfred Krupp pour la réalisation de son moteur. Au début de 1897 il construit un prototype fonctionnel, qui deviendra le « moteur Diesel ». Son brevet est déposé sous le nom de « moteur à huile lourde », car c'est avec ce produit, alors très bon marché par rapport à l'essence, qu'il fonctionne. Les huiles lourdes sont des résidus de la distillation du pétrole brut après extraction des produits utilisés à l'époque : un tout petit peu d'essence, beaucoup de pétrole lampant et de produits de graissage (huiles et graisses).
Le premier moteur commercialisé, présenté en 1900 à l'Exposition universelle de Paris, a une cylindrée de 1 960 cm3 tournant à 172 tr/min, et développe une puissance de 14,7 kW. Malgré son système d'injection par pompe à air, ce moteur a un rendement assez intéressant : CSE (consommation spécifique) de 335 g/kWh (à titre d'exemple, les poids-lourds les plus récents ont une CSE entre 250 et 200 g/kWh). Le Français Lucien-Eugène Inchauspé (1867-1930), en 1924, invente la pompe à injection, et en fait un moteur performant. Et la production par Robert Bosch permet un développement rapide de ces moteurs. Les premières automobiles de tourisme à moteur Diesel sont une Mercedes en 1936, puis la Peugeot 402 en 1938.
DIESEL
Injection indirecte
Historiquement, la première utiliseé dans les moteurs d'automobiles.
L'application du moteur Diesel aux véhicules automobiles légers privilégie parfois le silence de fonctionnement au détriment d'une légère surconsommation.
Pour satisfaire à ces conditions, les moteurs Diesel montés sur les voitures étaient, jusqu'à un passé récent, de type à chambre divisée (injection indirecte).
Deux principes sont utilisés : les préchambres et les chambres de turbulence.
L'espace où se produit la combustion est formé de deux chambres qui communiquent à travers un conduit étroit :
- une préchambre, représentant 30 à 60% du volume total, dans laquelle le carburant est injecté et où s'amorce la combustion après que l'air y ait été introduit presqu'entièrement dans la phase de compression ;
- une chambre principale comprise entre le piston et la culasse, dans laquelle la combustion s'achève entièrement.
L'injection du carburant dans ce petit volume relativement chaud permet de réduire le délai d'allumage du combustible. Seule la quantité minimum de combustible nécessaire à l'amorçage de la combustion s'enflamme, le reste se trouve chassé de la préchambre par l'augmentation de pression et la combustion se poursuit dans la chambre principale.
Les moteurs à injection indirecte remplissent les conditions requises pour son application à l'automobile, à savoir un relatif silence de fonctionnement et un faible taux d'émissions de NOx.
Le second choc pétrolier en 1973 et les normes de dépollution toujours plus sévères ont amené les constructeurs à repenser le moteur Diesel en termes d'économie et de faible pollution.
Les véhicules diesel avec ou sans turbo équipés de bougies de préchauffage sur lesquels on a obligation de faire préchauffer avant de démarrer sont des moteurs dit à injection indirecte car l'injecteur n'injecte pas directement dans le cylindre mais dans une préchambre.
Ils sont équipés d'une pompe injection rotative H P manuelle (ou un peu d'électronique) qui distribue le carburant successivement à chaque cylindre en ouvrant les injecteurs les uns après les autres par la pression du gasoil.
Coupe moteur
Injection directe
Sur un diesel à injection directe, la chambre où se réfugie l’air en fin de compression est usinée dans le piston ; l’air y pénètre sans difficultés puisqu’il n’y a pas de “petit trou” à franchir.
Comme le montre la planche ci-dessous illustrant un des brevets des Diesel Man, on se débrouille pour donner à la veine gazeuse une vitesse tourbillonnaire importante, toujours pour faciliter le brassage du gas oil dans l’air dès le début de l’injection.
Ce système injecte le gazole au-dessus du piston plutôt qu'à l'intérieur d'une pré-chambre de combustion (injection indirecte).
L'avantage est une meilleure combustion, donc une réduction de la consommation et de la pollution.
L'essence
Moteur essence ou alcool injection indirecte
Le circuit d'injection est un circuit moyenne pression organisé comme suit:
* Régulateur de pression ;
* Tuyauteries d'injection ;
* Injecteurs commandés individuellement par un calculateur.
L'essence est pulvérisée dans la tubulure d'admission en amont de la soupape d'admission (de la même manière qu'un carburateur).
En motocycle, l'injection indirecte est essentiellement utilisée pour le quatre temps.
Moteur essence ou alcool injection directe
Le circuit d'injection est un circuit moyenne pression organisé comme suit:
* Régulateur de pression ;
* Tuyauteries d'injection ;
* Injecteurs pompes commandés individuellement par un calculateur.
* compression
Actuellement les moteurs essences bénéficient de l'injection mais elle n'est pas directe. En effet, on appelle une injection directe lorsque l'injection se fait directement dans la chambre de combustion et non pas dans la tubulure d'admission comme l'injection classique.
Les avantages de cette technologie sont nombreux car elle permet de réduire considérablement la consommation et les rejets. L'injection indirecte a pour inconvénients de "transporter" l'essence jusqu'à la chambre de combustion ce qui fait que quelques gouttes restent collées sur les parois et arrivent dans la chambre au mauvais moment ce qui a pour effet de perturber la combustion. Avec l'injection directe, l'essence est directement injectée dans la chambre donc pas de pertes. L'injection se fait à 100 bars au lieu de 3 dans le cas de l'injection normale ce qui fait que les gouttelettes sont plus fines et la combustion meilleure.
Outre cet avantage cette technologie permet au moteur de fonctionner en charge stratifiée c'est à dire que le mélange est réparti dans la chambre de combustion en plusieurs couches de différentes richesse.
l'objectif de ce système est de fonctionner en mélange pauvre ce qui permet un gain en matière de consommation. Mais en mélange pauvre le mélange n'arrive pas à s'enflammer. Le système maintient donc une richesse de 1 autour de la bougie. La combustion se propage donc aux couches inférieures moins riches. L'inconvénient est que le fonctionnement en richesse pauvre augmente le taux d'oxyde d'azote. D'où l'utilité du pot catalytique pour l'éliminer.
Ce système présente également l'énorme avantage de recycler une partie des gaz d'échappement. En effet plus la compression est forte avant l'explosion est forte plus la combustion est meilleure. Lorsque le papillon des gaz est peu ouvert, l'admission d'air n'est pas énorme et le fait de faire rentrer des gaz d'échappement (qui n'influent pas sur la combustion) équilibre le mélange et permet une meilleure combustion, une meilleure consommation et une baisse des rejets.
Mais cette technologie est en pleine expansion puisque Saab a proposé dernièrement un système totalement novateur : il s'agit d'un système proposant un injecteur-bougie qui a l'immense avantage de recycler jusqu'à 70 % des gaz d'échappement. Mais ce moteur en est encore qu'au stade de l'étude...Malheureusement ! Le système d'injection directe n'est pas encore totalement au point mais lorsqu'il le sera, il constituera une réelle alternative au moteur diesel !
Sources :
http://fr.wikipedia.org
http://www.autotechbook.co.cc
http://www.afrauto.com
http://www.landroverfaq.com/
http://jean-pierre.rossi.pagesperso-orange.fr/diesel/diesel.htm
http://www.auto-innovations.com/
http://www.educauto.org
http://alex.carpent.free.fr