Temps d’injection : déterminer la quantité d'essence

Nous avons parlé, dans le dernier mois, du boîtier Flexfuel et de la reprogrammation pour conversion. Cette fois-ci, place au temps d’injection, notamment, l’injection électronique essence.

Peu importe le type du système d'injection, introduire le carburant dans l'air afin d’aboutir à un mélange combustible doit se faire dans le respect du dosage air-essence. En supposant que le dosage nécessaire est connu par le système, il faut qu’il détermine continuellement la quantité d'essence à injecter ainsi que la fréquence d’injections.

2 paramètres sont nécessaires :

• Le régime de rotation de l’engin (N)
• La masse d'air qui est aspirée par le moteur

Temps d’injection - Le régime moteur

Il permet de déterminer l'unité de temps qui correspond à la fréquence des injections. Cette donnée est généralement fournie par le capteur PMH (Point Mort Haut). Ce dernier est aussi utilisé pour déterminer le point d'avance à l'allumage sur les allumages électroniques. Il peut également déterminer le point d'injection. Par ailleurs, sur les injections anciennes, le régime moteur était généralement fourni par la bobine d'allumage.

Deux types de capteurs PMH :

Le capteur inductif

Il contient une bobine enroulée autour d'un aimant. Il se trouve devant « une cible » qui est située sur la couronne du volant moteur. Cette cible se compose de dents et de trous.

Le PMH se trouve sur la couronne par l'absence de 2 dents. Suite à l’induction, les dents et les trous apparaissent face à l’aimant ce qui produit une tension alternative sinusoïdale dans le bobinage du capteur.

Par ailleurs, lorsque le point du capteur de la cible passe devant l'aimant, une vague particulière sera créée par le signal.

Avantages et inconvénients

Les principaux avantages sont qu'il est peu coûteux, et ne demande pas d'alimentation. Par contre, on souligne la présence de parasites significatifs sur le signal ainsi que le manque de précision à faible vitesse

Le capteur dit à effet Hall

Ce capteur est plus élaboré. On l'a associé à une plaquette de Hall, un aimant permanent et un circuit électronique. Le circuit alimente la plaquette. Le champ magnétique de l'aimant la traverse perpendiculairement. Lorsqu'une dent se présente devant la plaquette, les électrons qui vont la parcourir seront déviés par la variation du champ magnétique. Cela crée ainsi une tension de quelques millivolts. Le circuit amplifie ce signal et le transforme en un signal carré qui est directement exploitable par le calculateur.

L'amplitude de la tension de sortie reste constante à tout régime afin de fonctionner avec de faibles vitesses de rotation, et apporter plus de précision. En ajout, ce capteur est moins sensible aux parasites. Cependant, il est plus coûteux que le capteur inductif.

Temps d’injection - Déterminer la masse d'air admise

Déterminer la masse d'air est une opération plus complexe. En effet, elle dépend de nombreuses grandeurs.

Calculs

La densité de l'air dépend de la température ainsi que de la pression. Il est alors nécessaire de les prendre en compte.
Voici la formule des gaz « parfaits » permettant le calcul de l'influence des grandeurs sur la densité. Réellement, la composition de l'air influence un peu les résultats.

Masse d'air (en Kg) = [Pression (en Pa) x Volume (en m³)] / [Température (en K) x Constante (en J/Kg. K) ]

La constante des gaz parfaits doit être égale à 288 J/Kg.K.

Conversion : 1 bar = 100 000 Pa ; 0°C = 273 K.

D'après la dernière formule : 

Densité = masse / volume = Pression / [Température x Constante]

L’influence de la pression et de la température sur la densité de l'air :

• À 0° et 1,013 bars (pression atmosphérique) : densité = 1,288 (1,29 g/L)
• 20° et 1,013 bars : densité = 1,200 (1,2 g/L)
• 80° et 1,013 bars : densité = = 0,996 (1,00 g/L)
• 20° et 0,4 bars (la charge est partielle) : densité = 0,474 (0,47 g/L)
• 20° et 2.013 bars (une suralimentation de 1 bar) : densité = 2,386 (2,39 g/L)

Plus la température augmente, plus la densité de l’air diminue. Également, la densité sera plus importante lorsque la pression augmente.

Afin de déterminer la masse d'air admise, ou de la charge moteur, les ingénieurs ont recours à divers systèmes de mesure :

• Le débitmètre volumique
• Le débitmètre massique
• Le capteur de pression d'admission
• Le système α(Alpha) / N