Qu'est-ce que l'injection directe Common Rail (CRD)?

La technologie des moteurs diesel a progressé en apparaissant à des années-lumière au cours des deux dernières décennies environ. Il est révolu le temps où de la fumée noire chargée de soufre, remplie de soude, émanait des piles de semi-remorques. Les bêtes débordantes et acariâtres qui remplissaient les routes - et obstruaient nos voies respiratoires - ne sont plus qu'un souvenir.

Bien que les moteurs diesel aient toujours été très économes en carburant, les lois strictes en matière d'émissions et les attentes de performance du public acheteur de voitures ont forcé les développements qui ont fait passer le diesel de l'embarras à perdurer jusqu'à un air plus pur et des champions économiques puissants..

Old News: Injection indirecte mécanique

Les moteurs diesel d'autrefois comptaient sur une méthode simple et efficace - mais pas tout à fait efficace et précise de distribution de carburant dans les chambres de combustion du moteur. La pompe à carburant et les injecteurs des premiers moteurs diesel étaient entièrement mécaniques et, bien que usinés avec précision et de construction robuste, la pression de travail du système de carburant n'était pas suffisamment élevée pour rendre un jet de carburant soutenu et bien défini.

Et dans ces vieux systèmes mécaniques indirects, la pompe devait faire un double travail. Il a non seulement fourni la pression du système de carburant, mais a également servi de dispositif de distribution et de distribution. De plus, ces systèmes élémentaires s'appuyaient sur de simples entrées mécaniques (il n'y avait pas encore d'électronique) telles que les tours de pompe à carburant par minute (tr / min) et la position du papillon pour mesurer leur débit de carburant.

Par la suite, ils ont souvent livré un coup de carburant avec un jet de pulvérisation pauvre et mal défini qui était soit trop riche (le plus souvent) ou trop maigre. Cela a entraîné soit un riche clapotis de fumée noire de suie ou une puissance insuffisante et un véhicule en difficulté.

Pour aggraver les choses, le carburant à basse pression a dû être injecté dans une préchambre pour assurer une bonne atomisation de la charge avant de pouvoir pénétrer dans la chambre de combustion principale pour faire son travail. D'où le terme d'injection indirecte.

Et si le moteur était froid et l'air extérieur était froid, les choses devenaient vraiment léthargiques. Bien que les moteurs aient des bougies de préchauffage pour les aider à démarrer, il faudrait plusieurs minutes de fonctionnement avant qu'ils ne soient suffisamment imprégnés de chaleur pour permettre un bon fonctionnement..

Pourquoi un processus aussi volumineux et en plusieurs étapes? Et pourquoi tant de problèmes avec les températures froides?

La raison principale est la nature du processus diesel et les limites des premières technologies diesel. Contrairement aux moteurs à essence, les moteurs diesel n'ont pas de bougies d'allumage pour allumer leur mélange de carburant. Les moteurs diesel dépendent de la chaleur générée par la compression intense de l'air dans les cylindres pour enflammer le carburant lorsqu'il est pulvérisé dans la chambre de combustion. Et lorsqu'ils sont froids, ils ont besoin de l'aide de bougies de préchauffage pour soutenir le processus de chauffage. De plus, puisqu'il n'y a pas d'étincelle pour amorcer la combustion, le combustible doit être introduit dans la chaleur sous forme de brouillard extrêmement fin afin de s'enflammer correctement.

La nouvelle façon: l'injection directe électronique à rampe commune (CRD)

Les moteurs diesel modernes doivent leur résurgence de popularité aux progrès de la distribution de carburant et des systèmes de gestion du moteur qui permettent aux moteurs de restituer une puissance, des performances et des émissions équivalentes à celles de leurs homologues à essence, tout en produisant simultanément une économie de carburant supérieure..

Ce sont la rampe d'alimentation haute pression et les injecteurs électroniques contrôlés par ordinateur qui font toute la différence. Dans le système à rampe commune, la pompe à carburant charge la rampe d'alimentation à une pression pouvant atteindre 25 000 psi. Mais contrairement aux pompes à injection indirecte, il n'est pas impliqué dans le refoulement du carburant. Sous le contrôle de l'ordinateur de bord, cette quantité de carburant et cette pression s'accumulent dans le rail indépendamment du régime et de la charge du moteur.

Chaque injecteur de carburant est monté directement au-dessus du piston à l'intérieur de la culasse (il n'y a pas de préchambre) et est relié à la rampe de carburant par des lignes d'acier rigides qui peuvent résister à la haute pression. Cette haute pression permet un orifice d'injecteur très fin qui atomise complètement le carburant et évite la nécessité d'une préchambre.

L'actionnement des injecteurs se fait via un empilement de plaquettes de cristal piézoélectriques qui déplacent l'aiguille du jet par petits incréments permettant la pulvérisation de carburant. Les cristaux piezo fonctionnent en se dilatant rapidement lorsqu'une charge électrique leur est appliquée.

Comme la pompe à carburant, les injecteurs sont également contrôlés par le calculateur du moteur et peuvent être tirés en succession rapide plusieurs fois pendant le cycle d'injection. Grâce à ce contrôle précis des démarrages des injecteurs, des quantités de carburant plus petites et échelonnées (5 ou plus) peuvent être chronométrées au cours de la course de puissance pour favoriser une combustion complète et précise.

En plus du contrôle de la synchronisation, les injections à haute pression de courte durée permettent un modèle de pulvérisation plus fin et plus précis qui prend également en charge une atomisation et une combustion meilleures et plus complètes.

Grâce à ces développements et améliorations, le moteur diesel moderne à injection directe à rampe commune est plus silencieux, plus économe en carburant, plus propre et plus puissant que les unités d'injection mécanique indirectes qu'ils ont remplacées..