Le common rail et la pompe haute pression
L'injection diesel moderne repose sur un principe simple à énoncer et redoutable à maîtriser : maintenir en permanence une réserve de gazole sous très haute pression, prête à être injectée à l'instant voulu.
Le principe du common rail
Dans les anciens systèmes, la pression d'injection était générée injecteur par injecteur, au moment d'injecter. Le common rail — la rampe commune — sépare les deux fonctions :
- une pompe haute pression maintient en permanence une rampe sous pression, partagée par tous les injecteurs ;
- chaque injecteur s'ouvre au moment précis décidé par le calculateur, en puisant dans cette réserve.
L'avantage est énorme : la pression et le moment d'injection deviennent indépendants, réglables librement, et l'on peut découper l'injection en plusieurs impulsions par cycle — pré-injection, injection principale, post-injection.
Des pressions considérables
La rampe travaille à des pressions qui donnent le vertige : de l'ordre de 1600 bar sur les systèmes déjà anciens, jusqu'à 2500 bar et au-delà sur les plus récents. C'est ce qui permet une pulvérisation très fine du gazole, donc une combustion propre et efficace.
Ces pressions expliquent aussi pourquoi une lecture de pression de rampe aberrante doit être prise au sérieux — et pourquoi une valeur impossible désigne le capteur, pas la pompe. Voir pression de rampe aberrante.
Les deux régulations
Maintenir la bonne pression demande de la doser. Deux organes s'en chargent, parfois ensemble :
- La régulation de débit, côté entrée de pompe : une électrovanne — souvent appelée IMV — limite le gazole admis dans la pompe, pour ne comprimer que ce qui est nécessaire. C'est la méthode la plus économe et la plus douce pour la pompe.
- La régulation de pression, côté rampe : une électrovanne laisse échapper le trop-plein pour tenir la consigne.
Beaucoup de systèmes combinent les deux, pilotés en rapport cyclique. Voir la commande PWM.
La pompe CP4, un sujet à connaître
Les pompes haute pression ont une histoire. Les générations CP1 et CP3, à pistons radiaux, ont une réputation de robustesse. La génération CP4, plus récente, a été conçue pour les hautes pressions et le rendement — mais elle est plus sensible.
Le problème est bien documenté : dans certaines conditions — carburant à faible pouvoir lubrifiant, présence d'eau, panne sèche — la CP4 peut s'autodétruire. Et quand elle casse, elle envoie des débris métalliques dans tout le circuit haute pression : rampe, injecteurs, conduites. La réparation n'est alors plus une pompe, mais tout le système d'injection.
C'est une raison de plus de soigner la qualité du carburant et l'entretien du circuit — et de prêter attention à toute anomalie de pression de rampe avant qu'elle ne dégénère.
Le lien avec la reprogrammation
Augmenter le débit injecté sollicite davantage la pompe et la rampe. Sur un système sain, il y a de la marge ; sur une pompe fatiguée, on révèle sa faiblesse. Contrôler la capacité du circuit à tenir la pression cible, retour de fuite des injecteurs compris, fait partie du préalable. Voir contrôler un moteur.
Voir aussi les capteurs et démarrage à froid.
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