| | | L'injection électronique |  |
| | | Auteur | Message |
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Gaeter
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Date de naissance : 24/08/1947
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 | | Sujet: L'injection électronique Sam 13 Nov 2021 - 10:47 | |
| Comme je m’ennuie à mourir, tout est bon pour trouver un sujet d’étude. En y regardant de plus près, nous n’avons pas encore parlé de l’injection électronique. Nous parlions ailleurs des à-coups à faible vitesse et de leurs origines douteuses, explicables, mais douteuses. Dans l’exposé, je faisais allusion au rôle possible de l’injection électronique, puisqu’il semblerait qu’elle ait elle aussi quelques imperfections. Je me suis penché sur le sujet, dont je ne connais pas grand-chose et c’est ainsi que j’ai trouvé quelques articles où l’on parle de papillons. Wikipédia m’apprend qu’il s’agit d’un insecte de l’Ordre des Lépidoptères. Un autre article m’envoie à Rhodes, dans la fameuse Vallée des Papillons, où de mi-juin à fin septembre on peut admirer une myriade de papillons dont certains rarissimes sur terre. Me doutant un peu que ces papillons-là n’intervenaient en rien dans l’injection électronique de nos motos, j’ai poursuivi mes recherches, dont je vous livre le résumé succinct, dépouillé et concis. Sur les motos modernes, l'injection a remplacé le carburateur, laquelle a comme avantage primordial une bonne précision du dosage air/essence. Ce mélange est (relativement) constant : il faut 14,7 grammes d'air pour brûler un gramme d'essence (A/R ratio : 14,7/1). La densité de l’air n’est pas constante. Elle varie en fonction de l’altitude, de la température, de l’hygrométrie, paramètres qui influençaient les carburateurs, mais pas l’injection, lequel est analysée par des contrôleurs de la température de l’air, de la pression atmosphérique, de la température du liquide de refroidissement, de la pression dans la boîte à air, etc. À ce ratio-là, la combustion est complète, ce qui réduit les rejets de polluants, lesquels sont traités par le pot catalytique, qui lui, ne fonctionne que dans une fourchette de richesse très étroite, surveillé par les sondes lambda, qui mesurent le taux d’oxygène dans l’échappement. De là aussi l’importance de la propreté du filtre à air qui voit passer 10.000L d’air par litre d’essence ! Il existe 4 types d’injection, mais la plupart des motos ont une injection qui fonctionne avec un papillon selon une stratégie "α/N", α étant l'angle d'ouverture du papillon et N le régime moteur. Ainsi, à chaque situation, le calculateur a en mémoire la quantité de carburant qu'il doit injecter. C'est cette mémoire que l'on appelle le (les) mapping ou cartographies. Plus le calculateur est puissant, plus il a de points dans sa cartographie et plus il est capable de s'adapter finement à différentes situations (variations de pression, de température, etc). L’ECU recense les temps d'injection en fonction des paramètres α/N pour une température du moteur X, une température de l'air Y et une pression Z. À chaque changement de paramètre, il recalcule l’injection. Un moteur à injection est doté d'une pompe à essence électrique, en général logée dans le réservoir avec le système de jauge, qui approvisionne les injecteurs en carburant sous pression. Ces derniers sont constitués d'une aiguille (un pointeau) entouré d'une bobine électrique. Quand le calculateur alimente la bobine, l'aiguille se soulève sous l'effet du champ magnétique, libérant ainsi l'essence sous pression qui est pulvérisée dans le collecteur. En effet, sur nos motos, nous utilisons une injection "indirecte". L’essence est injectée dans les tubulures d’admission, en amont de la soupape d'admission. L’injection est pied et poing lié à l’allumage par l'intermédiaire d'une bougie d'allumage qui provoque un arc électrique et enflamme le mélange. De nombreux problèmes découlent du fait que le nuage d'essence n'occupe ni le même volume ni la même place dans le cylindre alors que la bougie d'allumage reste fixe. Ce principe d'allumage nécessite donc une grande homogénéité du mélange au moment où l'arc électrique se produit. En résumé : L’injection indirecte a besoin d’essence sous pression, d’un apport d’air pour maintenir un ratio air/essence optimal, d’un injecteur contrôlé par l’ECU et d’une bougie d’allumage. Ce système a deux inconvénients : Le premier, c’est que pour gérer le flux d’air aux faibles ouvertures de la poignée, on met un obstacle dans le conduit, le papillon, qui crée une énorme perte de charge et des turbulences aérodynamiques. Ce système d’admission fonctionne mal aux faibles ouvertures de la poignée. Il en va de même lorsqu’on ouvre l’accélérateur au maximum : le papillon des gaz reste toujours au milieu du flux, ce qui perturbe l’écoulement en pleine charge, occasionnant une légère perte de puissance maximale. Secundo, l’injecteur d’essence est en général mal positionné, puisqu’il arrose le conduit plutôt que de pointer directement vers la soupape. Ce « mouillage » du conduit est préjudiciable au temps de réponse de l’injection, à la consommation et à la pollution, particulièrement à froid. Une partie de l’essence qui reste sur la paroi de l’admission n’est pas aspirée par le moteur quand il en a besoin. En revanche, au moment où le pilote coupe les gaz, car il n’a plus besoin ni de puissance, ni de carburant, la très forte dépression « siphonne » le conduit et aspire les gouttes d’essence restantes, en pure perte. Blup, blup, blup. Cafouillage et à-coups (?). Ou ce phénomène répond-il à la question que Maloya et Thierry50 se posaient dans le post T120 : ralenti anormalement haut après décélération. Si on ajoute à ces inconvénients l’imprécision du Throttle-by-Wire, les limites de la cartographie, la mauvaise position de la bougie, on est en droit de se demander comment nos motos parviennent à rouler. À mon avis, elles cachent dans leurs entrailles un petit Aladin, qui court de gauche à droite pour corriger les manquements et pour nous assurer des balades sereines. Conclusion : pour garder une moto homologuée Euro 4 ou 5, ne touchons, ni aux sondes Lambda, ni au pot catalytique, ni aux pots d’échappements, ni à l’AIS (Air Injection System = Système d’Injection d’Air), ne touchons à rien, si ce n’est de nettoyer le filtre à air et de remplacer les bougies en temps voulus. Ne chipotons pas ! Contentons-nous de rouler, sans arrière-pensées et laissons faire, pour autant qu’un rat ne bouffe pas un fil quelque part…
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Du choc des esprits jaillit la lumière.
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|  | | Invité
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Sam 13 Nov 2021 - 18:15 | |
| - Gaeter a écrit:
- Ou ce phénomène répond-il à la question que Maloya et Thierry50 se posaient dans le post T120 : ralenti anormalement haut après décélération.
je n'ai jamais eu ce phénomène sur la thruxton ni avant sur mon er6 question: pourquoi n'avons nous pas d'injection directe? |
| | | | Benoît
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Sam 13 Nov 2021 - 18:16 | |
| Merci Gaeter pour cette très belle synthèse, très claire, facilement compréhensible et instructive !
Gaeter, tu es un vrai "vulgarisateur" de la technique moto. |
| | | | Jim
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Sam 13 Nov 2021 - 18:17 | |
| Merci beaucoup Gaeter, c'est un sujet qui faisait partie des choses à étudier, inscrites sur mon cahier à spirale, pour les longues soirées d'hiver. Juste après l'apprentissage du solfège et avant la vannerie(mais celui-là me fait définitivement trop chier !)Tu m'évites donc de la peine et facilite ma compréhension du principe.
Reste une chose que tu n'évoques pas, c'est la raison pour laquelle cette injection en amont des soupapes d'admission, plutôt que directement dans la chambre de combustion, puisqu'elle semble ne pas parfaitement convenir, n'a-t-elle pas été préférée ? |
| | | | Gunthar
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Sam 13 Nov 2021 - 19:11 | |
| L'injection directe pose de nombreux problèmes de pollution, les mêmes en gros que sur un diesel (mais avec moins d'oxydes d'azote), et normalement impose un filtre à particules.
Depuis 2018, toutes les voitures essences à injection directe (le cas de quasi toutes les voitures essence désormais) doivent avoir un FAP, sauf peut-être les Mazda qui ont une technologie particulière.
C'est aussi très particulier en comportement. Sans un turbo, voire un double turbo pour réguler la courbe de puissance, c'est très râpeux,voire brutal, c'est pas souple, ça prend pas de tours et ça fait un bruit de diesel. Les premières injections directes essence, chez Mercedes, fallait se pincer pour croire que c'était un moteur essence. On aurait juré un taxi. |
| | | | Jim
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Sam 13 Nov 2021 - 22:58 | |
| Z'êtes quand même vachement calés, les gars, hein....
Merci.. |
| | | | Gaeter
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Dim 14 Nov 2021 - 6:57 | |
| @Jim : Pourquoi n’y a-t-il pas d’injection directe sur nos motos ? Sur les motos quatre temps, il existe bien, en théorie, deux types d’injection en fonction de l’emplacement de l’injecteur : • L’injection directe : l’injecteur pulvérise l’essence directement dans le cylindre : Vespa en 1996 et Piaggio en 1999 sur les 50cc, abandonnés depuis. Kawasaki, qui planche depuis 2020 sur un modèle de ce type. À noter que l’injection directe revient sur le devant de la scène sur les deux temps (KTM), mais ça, c’est hors sujet. • L’injection indirecte : l’injecteur pulvérise l’essence dans le conduit d’admission : multipoint, simultanée, semi-séquentielle/ séquentielle. Multipoint : Un injecteur par cylindre pulvérise le carburant Simultanée : Les injecteurs pulvérisent le carburant tous ensemble Séquentielle : Les injecteurs pulvérisent le carburant en suivant un ordre déterminé D’après ce que j’ai compris, l’injection directe sur les motos quatre temps a été abandonnée ou laissée de côté à cause du coût de production. L’injection directe exige de repenser, de reconfigurer la construction du moteur et de ses périphériques, dont la pompe à essence, l’admission d’air, l’arbre à cames et que sais-je encore. La production d’un modèle de moto ne sait pas rivaliser avec la production de dizaines de milliers d’un modèle de voiture. Il est peu probable qu’on voie apparaitre un jour l’injection directe sur nos motos, car la recherche s’oriente maintenant vers la technologie hybride et électrique. Pour les intéressés il y a ce très bon dossier technique, L’injection motocycle, d’Antoine Gomez, formateur technique au GNFA : http://www.educauto.org/files/file_fields/2014/04/18/dossier_technique_injection_motocycle.pdf
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| | | | Jim
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Dim 14 Nov 2021 - 11:52 | |
| Merci Gaeter. Je n'imaginais pas qu'une différence a priori aussi minime, pouvait avoir de telles conséquences...
Je suis assez sidéré par la vitesse des calculs que doit faire l'electronique, compte tenu du nombre de paramètres et de la fréquence à laquelle ils doivent être faits ! Un ordre d'idée ? |
| | | | Gunthar
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| | Sujet: Re: L'injection électronique Dim 14 Nov 2021 - 14:43 | |
| - Gaeter a écrit:
- @Jim : Pourquoi n’y a-t-il pas d’injection directe sur nos motos ?
Sur les motos quatre temps, il existe bien, en théorie, deux types d’injection en fonction de l’emplacement de l’injecteur :
• L’injection directe : l’injecteur pulvérise l’essence directement dans le cylindre : Vespa en 1996 et Piaggio en 1999 sur les 50cc, abandonnés depuis. Kawasaki, qui planche depuis 2020 sur un modèle de ce type. À noter que l’injection directe revient sur le devant de la scène sur les deux temps (KTM), mais ça, c’est hors sujet.
• L’injection indirecte : l’injecteur pulvérise l’essence dans le conduit d’admission : multipoint, simultanée, semi-séquentielle/ séquentielle.
Multipoint : Un injecteur par cylindre pulvérise le carburant
Simultanée : Les injecteurs pulvérisent le carburant tous ensemble
Séquentielle : Les injecteurs pulvérisent le carburant en suivant un ordre déterminé
D’après ce que j’ai compris, l’injection directe sur les motos quatre temps a été abandonnée ou laissée de côté à cause du coût de production. L’injection directe exige de repenser, de reconfigurer la construction du moteur et de ses périphériques, dont la pompe à essence, l’admission d’air, l’arbre à cames et que sais-je encore. La production d’un modèle de moto ne sait pas rivaliser avec la production de dizaines de milliers d’un modèle de voiture.
Il est peu probable qu’on voie apparaitre un jour l’injection directe sur nos motos, car la recherche s’oriente maintenant vers la technologie hybride et électrique.
Pour les intéressés il y a ce très bon dossier technique, L’injection motocycle, d’Antoine Gomez, formateur technique au GNFA :
http://www.educauto.org/files/file_fields/2014/04/18/dossier_technique_injection_motocycle.pdf Merci pour ce post très intéressant Gaeter, Tu oublies l'injection monopoint, même principe que le mono carbu de certains twins comme la fausse Bonneville, la Triumph Tiger (?) qui avait un unique carbu qui vaporisait dans les deux cylindres via un conduit en Y. Pas de synchro à faire, mais c'était moins optimal pour les perfs car plus de longueur de conduit avec, comme tu le dis, condensation d'essence sur les parois. C'est le même souci pour l'injection monopoint qui équipait la majorité des bagnoles 4 cylindres d'entrée de gamme dans les années 90-2000 : un seul gros injecteur qui arrosait toute la rampe. Sur le Vtwin de la Yam TR1 aussi, un seul carbu (mais sophistiqué) entre les deux cylindres. Quelques V-twin des années 80 et 90 aussi et plus récemment, mais je ne sais plus sur quelle moto (inde, chine ?), un twin parallèle qui était équipé d'une injection monopoint. Pour un engin à vocation utilitaire, c'est pas idiot car indéréglable et moins cher à l'achat comme à l'entretien. Sur les défauts et les contraintes de l'injection directe, tu as raison, il faut redessiner entièrement les chambres de combustion, l'injection passe de la moyenne à la très haute pression, l'injecteur n'étant plus abrité derrière les soupapes d'admission, il doit résister à l'explosion du mélange, il faut repositionner la ou les bougies... Et comme ce genre de moteur pour être efficace doit tourner en mélange pauvre (charge stratifiée) il chauffe beaucoup plus et il faut revoir toute la métallurgie et le refroidissement. Au final, le motard étant peu sensible à la question de la consommation d'essence, il n'acceptera pas un surcout et des désagréments (vibrations et bruit plus important), pour gagner 15 ou 20 % de conso. D'ailleurs, Honda avec sa 750 a déjà réduit énormément (3 à 3,5 l/100) la conso d'une moto de 50 chevaux sans y avoir recours. Simplement avec un calage moteur (270°) qui donne couple et puissance à bas régime et un moteur longue course qui optimise la combustion, moteurs longue course qui se généralisent dans l'automobile. Triumph (et Yamaha) est un peu sur la même voie (moteur calé à 270°), avec les mêmes résultats : j'ai vu récemment (je le retrouverai) un hit parade de sobriété des motos ou le 900 Street cup était le mieux placé des plus de 750, pas très loin derrière le 750 Honda. Pour gagner encore, il faudrait que la moto fasse elle aussi sa révolution aérodynamique, mais c'est un autre débat, tout aussi intéressant. |
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