L'alimentation et l'injection : exercices de Bac pro

Pompe en ligne : elle possède autant d'éléments de pompage que de cylindres à alimenter, entraînés par un arbre à cames. ³ Le moteur a 6 cylindres, donc 6 éléments.

Pompe rotative : elle ne comporte qu'un seul élément de pompage, qui envoie le carburant vers une tête hydraulique. ³ Donc 1 élément.

La tête hydraulique de la pompe rotative a autant de sorties que de cylindres : 6 sorties, mais cela ne change pas le nombre d'éléments de pompage. ³

Différence : $6 - 1 = 5$ éléments de pompage en plus pour la pompe en ligne.

Relève la donnée : $P = 3$ bars. Cette valeur correspond à l'essence envoyée dans la tubulure d'admission en injection indirecte. ²

Pose la conversion : $P = 3 \times 100\,000$.

Calcule : $P = 300\,000$ Pa.

Contrôle : 300 000 Pa, c'est 3 fois la valeur de 1 bar, ce qui est cohérent.

Les quatre fonctions sont celles que remplit la pompe d'injection du moteur Diesel. ³

Situation a : même quantité pour chaque cylindre, c'est l'équi-répartition.

Situation b : envoyer le carburant au bon injecteur, c'est la distribution.

Situation c : régler la quantité selon la demande, c'est le dosage.

Situation d : comprimer le carburant, c'est la mise en pression.

Données : $P_{\text{rampe}} = 2\,000$ bars et $P_{\text{indirecte}} = 3$ bars.

Même unité pour les deux : on peut diviser directement.

Calcul : $\dfrac{2\,000}{3} \approx 666{,}7$.

Interprétation : la pression à la rampe est environ 667 fois supérieure.

Pression : $P = 3 \times 100\,000 = 300\,000$ Pa.

Surface : $S = 2 \times 10^{-4} = 0{,}0002$ m².

Formule : $F = P \times S$.

Calcul : $F = 300\,000 \times 0{,}0002 = 60$.

Résultat : $F = 60$ N.

Injections par cylindre et par minute : $\dfrac{3\,000}{2} = 1\,500$.

Pour les 4 cylindres : $1\,500 \times 4 = 6\,000$ injections par minute.

Volume par minute : $6\,000 \times 0{,}04 = 240$ mL/min.

Passage à l'heure : $240 \times 60 = 14\,400$ mL/h.

Passage aux litres : $\dfrac{14\,400}{1\,000} = 14{,}4$ L/h.

Écart : $1927 - 1895 = 32$ ans.

Avant Bosch, le moteur Diesel utilisait un procédé d'alimentation qui l'empêchait d'atteindre des vitesses de rotation élevées. ³

Bosch remplace la « pompe à air » de Diesel par une pompe à injection. ³

Conséquence : le moteur Diesel monte plus haut en régime qu'auparavant. ³

Réponse rédigée : 32 ans séparent les deux dates, et la pompe à injection a levé l'obstacle de l'alimentation en carburant.

Question 1 : l'injection achemine le carburant dans la chambre de combustion, directement ou un peu en amont, et elle est préférée au carburateur pour améliorer le rendement. ²

Question 2 : en injection indirecte, l'essence est envoyée dans la tubulure d'admission, donc le mélange se forme avant la soupape d'admission. ²

Question 3 : l'injection indirecte dépose le carburant en amont, dans la tubulure ; l'injection directe l'envoie dans la chambre de combustion elle-même. ²

Question 4 : avec la rampe commune, on injecte d'abord une petite quantité pour amorcer vite la combustion, puis une rafale plus importante qui s'enflamme d'elle-même. ³

Cela donne une meilleure combustion, car la flamme est déjà installée quand arrive le gros du carburant. ³