Figure 2 - Piezo Unit Injector fitted to a cylinder head
Figure 3
Informations techniques
Les injecteurs de l’unité piézomécanique se trouvent à l'intérieur de la culasse, et le câblage traverse une prise multiple circulaire au dos de la culasse, jusqu’aux injecteurs individuels. Les injecteurs sont différents des injecteurs à rampe commune en ce que la pression élevée du carburant est générée par un culbuteur supplémentaire qui fonctionne depuis l'arbre à cames et agit directement sur les injecteurs, et donc il n'y a pas de pompe haute pression. Ces injecteurs peuvent fonctionner sur une plage étendue de pressions allant de 130 à 2 200 bars.
Ce système est appelé « Pumpe-Düse » (PD) par le groupe Volkswagen Audi.
Il peut y avoir jusqu'à cinq phases d'injection :
- Les phases pilotes (de 0 à 2) : pour contrer les « cliquetis de diesel » en démarrant doucement la combustion
- Phase d'injection principale (1) : concerne les caractéristiques de puissance et de couple
- Injection secondaire (de 0 à 2) : pour augmenter la température de combustion pendant la régénération particulaire du diesel.
Les injecteurs piézoélectriques présente un avantage par rapport aux injecteurs électromagnétiques conventionnels, en ce qu’ils ont un temps de réaction très rapide - environ quatre fois plus rapide.
Les injecteurs piézoélectriques contiennent une « pile » d’environ 300 plaques en céramique ultra-minces. Lorsque la tension de commutation est appliquée, les plaques se dilatent et agissent sur le pointeau de l'injecteur, ce qui ouvre ensuite l'aiguille d’injection et injecte le carburant dans le cylindre.
La Figure 3 présente un élément piézoélectrique dans ses deux états différents. L’illustration 1 présente la pile sans tension d'alimentation, et l’illustration 2, l'augmentation de la hauteur de la pile lorsque la tension d'alimentation est active.
Remarque 1 : Une fois que la pile est en position d'ouverture de l'injecteur, il n'a pas besoin de disposer d’une tension d'alimentation continue et reste dans l'état ouvert jusqu'à la commande de fermeture. Les commandes d’« ouverture » et de « fermeture » sont les crêtes de courant positif et négatif dans la forme d'onde. Pour cette raison, ne débranchez jamais la prise multiple de l'injecteur alors que le moteur est en marche. Si l'injecteur se trouve dans l'état ouvert, il pourrait bloquer hydrauliquement le moteur avec le diesel. Le moteur s'arrête si le module de commande détecte des défauts provenant des injecteurs ou du circuit de commande.
Remarque 2 : Cet injecteur d'unité provient d’un moteur PD VAG de 2,0 litres avec des injecteurs piézoélectriques. Les injecteurs électromécaniques pour d’autres capacités de moteur sont décrits dans une autre rubrique.
