INJECTIONS-ESSENCE-USA-1980-2000

INJECTIONS ESSENCE USA 1980-2000: EFI, DFI, TBI, CROSSFIRE,TPI, MPI, PFI, MPFI, CFI, SFI, SEFI, ...

En moteur à essence il faut avoir le bon mélange donc la bonne quantité d'essence au bon endroit et au bon moment, pas si simple. Pour les automobiles américaines à essence il y a eu les carburateurs, ensuite les injections mécaniques de compétition puis les 1éres injections constructeurs . Nous parlerons ici des injections suivantes, celles des années 1980-2000, de grande diffusion en série. 1-Différence carburateur-injection / 2-Introduction injection USA / 3-Différents systémes / 4-Les injections à base de TBI / 5- Les injections multipoints et séquentielles.

1-GENERALITES et DIFFERENCES CARBURATEURS / INJECTIONS.

En carburateur c'est le moteur qui appelle en permanence la quantité d'essence par aspiration (dépression sur un gicleur calibré au travers d'un venturi). Il n'y a pas de correction (boucle ouverte, on ne contrôle pas le résultat de la quantité d'essence aspirée : trop riche, ou correcte, ou trop pauvre). Le carburateur est donc une alimentation permanente non commandée (hormis la pompe de reprise mécanique pour les transitions d'accélération) en boucle ouverte, contrairement à une injection à ouverture commandée d'injecteurs sous pression.

Une injection fonctionne avec des injecteurs commandés électriquement. Elle peut-être permanente (basse pression ancienne type TBI de 9 à 14 psi) ou intermitente (haute pression plus moderne type TPI de 35 à 50 psi). Ce n'est pas le moteur qui impose une quantité d'essence mais un boitier d'injection à partir d'informations électriques. Des capteurs donnent électriquement les valeurs courantes du moteur, ne serait-ce que l'information de base le moteur tourne (depuis les impulsions compte-tour de l'allumeur ou le capteur volant moteur PMH: Point Mort Haut) mais aussi sa température, la position de l'accélérateur, etc.. . Les calculs, les commandes et les corrections se font donc dans le boitier d'injection ( ECM, PCM,.. ). L'injection à pour but d'optimiser la consommation (quantité d'essence), d'avoir une meilleure efficacité (prise en compte de plus de paramétres moteur-transmission-vitesse véhicule- ...) et généralement contrôler le résultat global de la combustion pour se corriger (résidus à l'échappement, lambda). C'est dans 99% des cas une boucle fermée (Closed Loop), car aprés l'action d'alimentation d'essence on regarde son résultat et on corrige ( trop riche, ou correct, ou trop pauvre).

2-INTRODUCTION INJECTIONS ESSENCE AMERICAINES 1980-2000 : QUI / QUOI et TECHNOLOGIES.

Les injections des années 1980-2000 sont monopoint, multipoint ou séquentielles. Tous ces systémes sont dits indirects, l'essence est déposée avant les soupapes d'admission contrairement aux systémes modernes avec l'injection haute pression dans les cylindres (injection directe). D'abord chez Cadillac EFI, DFI, PFI. puis chez Général motors ( Chevrolet, Buick, Pontiac, ... ) il y a eu les TBI, CROSSFIRE, TPI, MPI, SFI... Chez Ford ( Ford, Mercury, ... ) il y a eu les CFI et SEFI. Chez Mopar ( Chrysler,dodge, plymouth,... ) il y a eu les TBI et les multipoints " futs de biére " sur moteur Magnum. Nous ne parlons pas ici des derniéres modernes, les injections directes haute pression dans les cylindres.

En fonction des technologies disponibles au fil du temps différents systémes ont éxistés, ne serait-ce qu'à cause de l'évolution des composants électroniques du boitier d'injection (programmation, puissance calcul, vitesse, fiabilité) ou des capteurs (capacité de mesurer certaines valeurs précises). Pour le calcul si la mesure d'une valeur particuliére est impossible directement il faut pouvoir la déduire. Par exemple pour le mélange savoir le volume d'air aspiré : soit comme sur les modernes avec un débitmétre d'air à fil chaud MAF (Mass Air Flow) qui donne le volume d'air aspiré et sa T° (densité); soit on doit le déduire sur les anciennes à partir de la position d'ouverture du papillon (Throttle Position Sensor) + régime moteur ( impulsion depuis l'allumeur) + dépression admission MAP (Manifold Air Pressure) + T° air aspiré IAT (Intake Air Temp). Bref comme dit plus haut le calcul du mélange air-essence n'a pas toujours été si simple. Exemple de l'évolution des composants de boitier d'injection : années 50 / années 80 / années 90 .

3-DIFFERENTES GENERATIONS-DIFFERENTS SYSTEMES : monopoint / multipoint / multipoint séquentielle. Les 1ers systémes sont monopoint et permanent. Ils sont monopoint car un seul point d'entrée de l'essence dans le collecteur d'admission pour tous les cylindres, on parle de collecteur d'admission humide. Ils sont permanent car on alimente le moteur en permanence avec plus ou moins d'essence (comme un carburateur). Ce sont des injections basse pression : de 9 à 14 psi soit de 0.6 à quasiment 1 bar. Conçus en partant de la base d'un carburateur composé notamment d'un bloc à papillon (Throttle Body). En gardant ce corps-papillon on a greffé un ou plusieurs injecteurs à la place des gicleurs-venturi.Technologiquement on les appellent des TBI (Throttle Body Injection : corps d'injection à papillon) cependant pour des raisons commerciales on peut les appeller différement d'un constructeur à l'autre mais le principe reste le même. Nous avons chez GM le TBI par Rochester dés 1982 (moteur Iron-duke sur Cadillac, Chevrolet Citation et Camaro) et le cas particulier des Cadillac DFI (Digital Fuel Injection) avec le moteur HT4100 de 1982-1988 puis le 4500 de 1989-1992 ( toujours TBI mais numérique pas analogique). Nous avons chez Ford le CFI en 1983 ( Central Fuel Injection). Nous avons pour finir chez Mopar (groupe Chrysler) le TBI par Holley en 1988.

Sur la génération suivante les systémes sont multipoint et intermitent. On a toujours un bloc à papillon mais juste pour l'air en entrée de collecteur d'admission. On parle de collecteur sec. Ils sont multipoint car on a plusieurs points d'entrée de l'essence avec un injecteur par cylindre devant chaque soupape d'admission. Ils sont intermitent car on n'alimente pas en continu dans le cycle du moteur. Ce sont des injections entre 40 et 45 psi soit de 2.7 à 3.1 bars. Par contre on peut avoir 3 fonctionnements possibles: soit une commande d'injection simultanée à tous les cylindres une fois par tour devant la soupape d'admission ( qu'elle soit ouverte ou fermée), soit par banc moitié des injecteurs par moitié des injecteurs ( donc 2 demi-injections par tour) comme sur les Cadillac 1975-1979 puis séquentielle injecteur par injecteur. Technologiquement on les appellent des EFI, MPI ou MPFI ( Electronic Fuel Injection, Multi Port Injection ou Multi Port Fuel Injection ) cependant toujours pour des raisons commerciales on peut les appeler differement d'un constructeur à l'autre. Nous avons par exemple les EFI chez cadillac dés 1975 (Bendix-bosch), les TPI (Tune Port Injection) chez GM en 1985 (Rochester).

Cas particulier des injections séquentielles: calculent-injectent indépendamment et précisement injecteur par injecteur (autant de commande par tour que de cylindre, 8 sur V8). Ce sont des injections entre 40 et 45 psi soit de 2.7 à 3.1 bars. C'est chez Ford la SEFI ( Sequential Electronique Fuel Injection) de 1986 sur le 5.0 litres HO, High Output. Chez Mopar les moteurs de type Magnum à partir de 1992 en 318ci de 5.2 litres ou 360ci de 5.9 litres (à ne pas confondre avec la voiture du même nom) dotés de l'injection surnommée " Beer Keg " soit fut de biére pour son collecteur d'admission si particulier. Chez GM la SFI (Sequential Fuel Injection) sur moteur LS1 en 1997. On a même vu 16 injecteurs sur le V8 LT5 de la corvette ZR1 des années 1990-1995, 8 pour bas régime sur un 1er conduit et 8 de plus pour haut régime sur un second conduit, soit 16 commandes par tour.

4-COMPLEMENTS INJECTIONS MONOPOINT A BASE DE TBI chez GM FORD MOPAR .

5-COMPLEMENTS INJECTIONS MULTIPOINT et SEQUENTIELLE chez GM FORD MOPAR .