L’injection électronique de carburant est un type de technologie et de structure mécanique qui fournit du carburant à un moteur. Ces systèmes sont les plus courants dans les automobiles et les camions. Toutes les voitures vendues aujourd’hui aux États-Unis doivent être équipées de systèmes d’injection électronique en grande partie en raison de l’efficacité et de la fiabilité globales de ces systèmes, et la plupart des nouvelles voitures fabriquées dans le monde utilisent des modèles électroniques pour des raisons similaires. Les premières voitures utilisaient des carburateurs pour transférer le carburant entre les chambres. Les carburateurs sont encore très courants dans les petits appareils et les machines, mais à mesure que les voitures devenaient plus avancées et complexes, il devenait de plus en plus difficile pour les carburateurs de suivre le rythme. Les modèles électroniques utilisent une série de circuits et de manomètres pour ouvrir et fermer les vannes de carburant avec précision et à grande vitesse. Une série de capteurs positionnés dans tout le moteur aide à maintenir le processus en douceur et peut également être un moyen rapide d’identifier les problèmes et les réparations nécessaires.
Mécanique moteur à un niveau de base
L’ingénierie et la science derrière le fonctionnement des moteurs peuvent être assez compliquées, mais à un niveau très basique, leur objectif principal est de prendre un carburant, généralement de l’essence de pétrole ou du diesel, et de le convertir en énergie qui peut être exploitée pour produire un mouvement. Il y a un certain nombre d’étapes dans ce processus, mais extraire le carburant de son réservoir et dans la chambre de combustion du moteur est l’une des plus critiques. L’injection électronique de carburant (EFI) est la norme moderne du marché, du moins pour les voitures. C’est une technologie précise qui est capable de fournir juste la bonne quantité de carburant en réponse aux commandes du conducteur et aux besoins du moteur.
Progresser au-delà du modèle de carburateur
Bien que la grande majorité des voitures et des camions dans le monde adoptent aujourd’hui un modèle EFI, les voitures antérieures étaient équipées de carburateurs, qui étaient moins efficaces. Certains autres types de petits moteurs, tels que les tondeuses à gazon ou les motoculteurs, utilisent encore des carburateurs, tout comme de nombreuses voitures plus anciennes encore sur les routes. Celles-ci sont plus sujettes à l’échec et peuvent être coûteuses à réparer.
Les premiers systèmes d’injection électronique étaient des systèmes de corps de papillon, ou des systèmes à point unique, et comportaient une soupape d’injection de carburant à commande électrique. Plus tard, ceux-ci ont été remplacés par des systèmes multi-ports plus efficaces, qui ont un injecteur de carburant séparé pour chaque cylindre. Cette dernière conception permet de mieux doser le carburant avec précision dans chaque cylindre et permet également une réponse plus rapide.
Focus sur l’efficacité
Bien qu’un système d’injection électronique de carburant soit beaucoup plus compliqué qu’un carburateur, il est également beaucoup plus efficace. L’injecteur est un type de soupape à commande électronique, qui s’ouvre et se ferme et fournit du carburant atomisé au moteur. Il pulvérise le carburant dans les soupapes d’admission directement sous la forme d’un fin brouillard. L’injecteur s’ouvre et se ferme rapidement, et la largeur d’impulsion, ou la durée pendant laquelle il reste ouvert, détermine la quantité de carburant qui entre dans la vanne. Le carburant est fourni aux injecteurs par une rampe d’injection.
Rôle des capteurs
Plusieurs capteurs sont inclus dans le système, principalement pour s’assurer que la bonne quantité de carburant est délivrée aux injecteurs, puis aux soupapes d’admission. Ces capteurs comprennent un capteur de régime moteur, un capteur de tension, un capteur de température du liquide de refroidissement, un capteur de position du papillon, un capteur d’oxygène et un capteur de débit d’air. De plus, un capteur de pression absolue du collecteur surveille la pression d’air dans le collecteur d’admission pour déterminer la quantité d’énergie générée.
Dans un système d’injection de carburant séquentiel, les injecteurs s’ouvrent un à la fois, en conjonction avec l’ouverture de chaque cylindre. Certains autres systèmes d’injection peuvent ouvrir tous les injecteurs simultanément. L’option séquentielle est avantageuse car elle permet une réponse plus rapide lorsque le conducteur effectue un changement rapide.
L’ensemble du système d’injection est contrôlé par une unité de commande électronique (ECU), qui fonctionne comme un échange central d’informations provenant de tous les différents capteurs. L’ECU utilise ces informations pour déterminer la longueur de l’impulsion, l’avance à l’allumage et d’autres éléments. L’ECU a plusieurs caractéristiques de sécurité intégrées, y compris un paramètre de coupure de carburant et un paramètre de vitesse maximale.