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132-2 S Moteurs Injections Electroniques

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  • STAGE BASES MOTEURS

    LES MOTEURS A INJECTION

    ELECTRONIQUE

    Centre de perfectionnementFRANCIS MONNOYEUR

    Codification132-2 S

    Ce document est la proprit de BERGERAT MONNOYEUR TRAVAUX PUBLICS et ne peut tre communiqu sans son autorisation.

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUEBASES MOTEURS Prface

    Ce document justifie et prsente les volutions rencontres sur les moteurs :- 3114, 3116- 3176, 3196, 3406, 3456, 3508, 3512- 3126, C9, 3408, 3412- 3408, 3412

    Ce document n'est pas prvu pour une tude approfondie des diffrentes technologies, celles-cisont expliques dans les documents spcifiques.

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 2

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUEBASES MOTEURS

    Sommaire

    LES MOTEURS 3114 / 3116 ................................................................................................................... 4Evolution de l'injection, les modules individuels.................................................................................... 4

    LES MOTEURS 3114 / 3116 ................................................................................................................... 5Installation d'un module dans le haut du moteur................................................................................... 6La rampe et sa commande................................................................................................................... 8

    LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I................................................................. 10Le contrle de l'injection par lectro-distributeur sur le circuit de fuel ................................................. 10Implantation des modules d'injections MEUI ...................................................................................... 11Les circuits de fuel basse et haute pression ....................................................................................... 12Fonctionnement de l'injecteur MEUI ................................................................................................... 14

    LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I. ................................................................ 16Le contrle de l'injection par lectro-distributeur sur un circuit hydraulique ........................................ 16

    Prsentation du moteur 3126 ............................................................................................................. 17Le circuit de fuel du moteur 3126 ....................................................................................................... 18La pompe hydraulique du moteur 3126 .............................................................................................. 20Le module d'injection du moteur 3126................................................................................................ 24

    Prsentation du moteur C9 ................................................................................................................ 26La pompe hydraulique du moteur C9 ................................................................................................. 28Le module d'injection du moteur C9 ................................................................................................... 30

    Prsentation des moteurs 3408 / 3412............................................................................................... 32Le circuit de fuel des moteurs 3408 / 3412......................................................................................... 34Le circuit hydraulique des moteurs 3408 / 3412 ................................................................................. 36Schma de la pompe et de la rgulation ............................................................................................ 38Le module d'injection des moteurs 3408 / 3412.................................................................................. 40Installation du module d'injection, moteur 3408 / 3412 ....................................................................... 42Le circuit lectrique ............................................................................................................................ 44Schma lectrique moteur complet .................................................................................................... 52Notes personnelles ............................................................................................................................ 54

    Rdig par :Roger LECULLIEZ

    Vrifi par :Jean Claude VEYSSET, Zohrab LAMY

    Approuv par :Jean Louis DALLOZ

    CPFM Rfrence document :132Version :

    2Page :

    3

  • LES MOTEURS 3114 / 3116BASES MOTEURS

    Evolution de l'injection, les modules individuels

    La conformit aux nouvelles contraintes anti-pollution est l'un des principaux arguments qui justifiel'injection lectronique.

    Il est vident que ce n'est pas l'lectronique qui pousse le carburant dans les chambres de combustion.

    L'lectronique est utilise pour grer la quantit de carburant injecte.

    La puissance ncessaire pour pousser le carburant en force travers les injecteurs est transmise pardes systmes mcaniques ou hydrauliques.

    Evolution des systmes d'injection, l'injection modulaire.

    Moteurs M. U. I. (Mechanical Unit Injector / Mcanique Unit Injection) 3114, 3116.

    Pour amliorer les performances de l'injection il faut pulvriser le carburant le plus finement possible,l'idal serait une pulvrisation l'chelle molculaire.

    Les constructeurs travaillent des pressions d'injection importantes pour obtenir une pulvrisation fineet une forte pntration favorisant le mlange air / carburant.

    Dans une pompe d'injection classique, en ligne ou rotative, la pression est obtenue mcaniquement parl'action d'une force sur la surface de l'lment de pompage.

    L'augmentation de la pression fait augmenter les contraintes mcaniques dans l'arbre cames etl'accouplement dans la distribution.

    En installant les lments de pompage dans la culasse, c'est l'arbre cames de distribution de fortesection qui fournit le couple ncessaire.

    L'absence de tuyau d'injecteur diminue les causes de retard d'injection.

    Le dosage est ralis par rotation de l'lment de pompage, technique identique celle des pompesd'injection en ligne, voir dtail page 8.

    Chacun des lments de pompage est quip d'une crmaillre.

    Toutes les crmaillres sont lies par une tringlerie quipe de bras de levier.

    La tringlerie repre est accouple un rgulateur mcanique lui-mme solidaire de la distribution dumoteur.

    Cette technologie ne permet pas l'installation de systme d'avance automatique l'injection.

    Remarque.

    Ce module d'injection, comme tous les autres tudis dans les chapitres qui suivent ne peuvent pas trereconditionn par les mcaniciens.

    Ils sont remplacs par des changes remanufacturs ou neufs.

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  • LES MOTEURS 3114 / 3116BASES MOTEURS Evolution de l'injection, les modules individuels

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  • LES MOTEURS 3114 / 3116BASES MOTEURS

    Installation d'un module dans le haut du moteur

    Le module d'injection est install dans un puits en alliage cuivreux serti dans la culasse.

    La partie infrieure la plus soumise l'effet des tempratures de combustion est situe dans la zone decirculation de l'eau de refroidissement.

    Une galerie, repre , traverse toute la longueur de la culasse et alimente en fuel tous les lments depompage sous une faible pression, circuit de transfert fuel.

    Un gros dbit de balayage contribue au refroidissement des modules d'injection.

    Le mouvement de descente des pistons de pompage est ralis par l'ensemble arbre cames,basculeur galet, tige et culbuteur.

    Le rappel vers le haut est ralis par le ressort.

    Quel que soit le dbit de fuel inject, l'lment de pompage parcourt toujours la totalit de la course.

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  • LES MOTEURS 3114 / 3116BASES MOTEURS

    Installation d'un module dans le haut du moteur

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  • LES MOTEURS 3114 / 3116BASES MOTEURS

    La rampe et sa commande

    Les leviers de la rampe actionnent toutes les crmaillres.

    La rampe est elle-mme manuvre par un levier et une tringlerie solidaire du rgulateur mcaniqueinstall sur le ct du moteur.

    Le rglage du levier de liaison rampe / rgulateur permet d'ajuster le dbit de fuel inject maximum (lerack).

    L'ancien systme vis sans fin / pignon est remplac par une vis et contre crou (illustration ci-dessous).

    Illustration page de droite, systme actuel, une plaque de protection plombe recouvre le rglage.

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 8

  • LES MOTEURS 3114 / 3116BASES MOTEURS

    La rampe et sa commande

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I.BASES MOTEURS Le contrle de l'injection par lectro-distributeur sur le

    circuit de fuel

    Moteur MEUI (Mechanical Electronic Unit Injector / Mcanique Electronique Unit Injection) 3176,3196, 3406, 3456, 3508, 3512

    Le rgulateur mcanique ne permet pas un contrle suffisamment prcis de la quantit de fuel injecteet plus particulirement de l'avance l'injection

    L'installation d'un lectro-distributeur gr lectroniquement permet une injection prcise en quantit etdans le temps, (adaptation de l'avance).

    L'lectronique prend en compte plusieurs paramtres dans le fonctionnement du moteur et en dehors dumoteur pour tenir compte des conditions de conduite et des particularits de l'engin.

    Le meilleur contrle de l'injection permet un meilleur respect du rapport air / fuel quelles que soient lesconditions d'utilisation; le moteur met moins de fume noire au dmarrage et aux reprises.

    L'avance l'injection est adapte en fonction ;- de la temprature du moteur,- du rgime de rotation,- de la charge applique.

    L'lectronique adapte galement l'injection aux variations d'altitude.

    L'effort ncessaire la mise sous pression du fuel est assur mcaniquement par l'arbre cames.

    L'lectro-distributeur est incorpor dans le module d'injection, il est donc sous le cache culbuteur.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I.BASES MOTEURS

    Implantation des modules d'injections MEUI

    Deux versions suivant le type de moteurs ;- arbre cames en attaque directe sur le culbuteur, Ex. moteur 3406, 3456- arbre came et tige de culbuteur,

    avec poussoir, Ex. moteur 3508; 3516avec basculeur, Ex. moteur 3176, 3196

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I.BASES MOTEURS

    Les circuits de fuel basse et haute pression

    Le piston de pompe est anim d'un mouvement alternatif entre un point mort haut et un point mort bas.

    Le volume sous le piston est rempli sous faible pression par le circuit d'alimentation travers l'lectro-distributeur en position de repos.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I.BASES MOTEURS

    Les circuits de fuel basse et haute pression

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I.BASES MOTEURS

    Fonctionnement de l'injecteur MEUI

    Le mouvement descendant du piston refoule le carburant sous faible pression travers l'lectro-distributeur.

    L'alimentation lectrique de l'lectro-distributeur ferme le passage chambre de compression vers circuitd'alimentation.

    Le mouvement du piston oblige le carburant passer en force travers l'injecteur.

    La pression d'injection est d'environ 1 500 bars.

    La fermeture de l'lectro-distributeur dtermine le point d'avance l'injection.

    La dure de fermeture dtermine une quantit de carburant injecte.

    L'ouverture de l'lectro-distributeur permet le refoulement sous faible pression vers le circuitd'alimentation, le piston finit sa course descendante vide.

    L'effort de compression ncessaire la monte en pression du fuel est transmis par l'arbre cames, parcontact sur une gnratrice entre la came et le galet.

    La pression mcanique sur les surfaces en contact est norme, la rsistance des matriaux impose unelimite la pression d'injection.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I.BASES MOTEURS

    Fonctionnement de l'injecteur MEUI

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS Le contrle de l'injection par lectro-distributeur sur un

    circuit hydraulique

    Moteur HEUI (Hydraulic Electronic Unit Injector / Hydraulique Electronique Unit Injection), 3126,C9, 3408, 3412.

    Pour augmenter la pression d'injection, un systme hydraulique est utilis en remplacement del'entranement mcanique par arbre cames et culbuteur.

    Le mouvement descendant du piston est ralis par un vrin aliment par un lectro-distributeur.

    Le rappel au point mort haut est ralis par la vidange du vrin et l'action d'un ressort.

    Le piston ne descend que de la course ncessaire pour crer le dbit inject (moins d'usure parfrottement).

    Le circuit hydraulique de commande est aliment par une pompe hydraulique.

    Un systme annexe gre la pression de fonctionnement.

    Les technologies des modules d'injection et de la pompe hydraulique sont diffrentes suivant le type demoteur.

    Les pompes hydrauliques possdent des particularits communes.

    - Le carter constitue un rservoir en charge pour contenir de l'huile disponible pendant le remplissage ducircuit de lubrification en phase de dmarrage.

    - Ce volume permet par un clapet anti-retour une ralimentation du circuit hydraulique d'injection suiteau refroidissement du moteur.

    - La pression de refoulement est gre lectroniquement par un limiteur de pression proportionnel.

    - Un limiteur de pression HP protge la pompe et le circuit si la gestion lectronique de la pression nefonctionne pas.

    Le botier lectronique semble tre le mme sur tous les moteurs, attention chacun des moteurs a sesparticularits propres et un environnement adapt la machine.

    Le programme informatique install est diffrent, il peut voluer dans le temps au fur et mesure desmodernisations.

    Attention lors d'une mise en service d'une pompe hydraulique neuve ou reconditionne.

    Si le type de pompe le permet, le rservoir hydraulique de la pompe doit tre rempli d'huile propre avantle lancement du moteur.

    La pompe tourne sous l'action du dmarreur alors que le circuit de lubrification n'est pas rempli.

    Dans tous les cas, faire fonctionner le dmarreur avec l'injection coupe jusqu' ce que la pression delubrification soit atteinte.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Prsentation du moteur 3126

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit de fuel du moteur 3126

    Le circuit de carburant est diffrent en fonction des machines.

    Le circuit de principe comprend ;- un rservoir- un pr-filtre dcanteur d'eau,- une pompe d'amorage- une pompe de transfert,

    - un filtre 2 m- un passage dans l'paisseur du couvercle du botier lectronique du moteur,- une galerie interne la culasse pour l'alimentation des modules d'injection,- un clapet de maintient en pression du circuit d'alimentation,- un retour au rservoir.

    Particularits.

    La pompe de transfert peut tre ;- piston et trois clapets, entrane par un excentrique en bout de la pompe hydraulique, d'aprs

    document de prsentation Caterpillar, probablement premiers moteurs en application routire,- engrenage et protection de pression, entrane en bout de la pompe hydraulique, exemple des

    chargeuses sur pneus- palettes entrane par un moteur lectrique, install dans la tte du pr-filtre, exemple des pelles

    hydrauliques.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit de fuel du moteur 3126

    Schma ralis partir du circuit de pelles hydrauliques 325C.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    La pompe hydraulique du moteur 3126

    La pompe hydraulique d'injection est barillet, cylindre fixe.

    Le carter de la pompe sert de rservoir.

    Le tube de remplissage du rservoir permet de maintenir le niveau d'huile l'arrt pour facilit leredmarrage.

    La rserve d'huile assure aussi un volume d'huile disponible pour alimenter la pompe pendant lespremiers tours de rotation sous l'action du dmarreur.

    Le dbit de la pompe de lubrification n'est disponible que lorsque tout le volume des canalisations vidpar gravit est rempli.

    Le circuit hydraulique basse pression est constitu :

    - du carter infrieur du moteur, il constitue le rservoir principal,- de la pompe de lubrification quipe d'un limiteur de pression,

    . son dbit permet l'alimentation du circuit d'injection en plus de la lubrification des organes mobiles dumoteur,

    - un refroidisseur d'huile quip d'un clapet by-pass,- du filtre quip d'un clapet by-pass,- du circuit de lubrification, la totalit du dbit ne peut y circuler librement, la retenue du dbit permet

    l'alimentation du rservoir de la pompe hydraulique d'injection,

    Le circuit hydraulique haute pression est constitu :

    - d'une alimentation de la galerie interne la culasse.- d'un limiteur de pression commande lectrique proportionnelle install sur le corps de la pompe, (non

    reprsent), il gre la pression hydraulique d'injection par consquent la pression d'injection du fuel.- d'un limiteur de pression HP, il protge la pompe si le contrle lectronique de la pression ne

    fonctionne pas correctement.

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 20

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    La pompe hydraulique du moteur 3126

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    La pompe hydraulique du moteur 3126

    La pression hydraulique d'injection est contrle par un limiteur de pression commande lectroniqueproportionnelle.

    Le dbit vacu circule dans un tube install dans le rservoir, celui-ci permet un refroidissement del'huile.

    Un clapet anti-retour permet une ralimentation suite au refroidissement du moteur l'arrt.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    La pompe hydraulique du moteur 3126

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 23

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le module d'injection du moteur 3126

    Le module d'injection comprend ;- un solnode aliment en courant continu puls d'environ 110 Volts.- un distributeur hydraulique- un vrin hydraulique simple effet constitu d'un fourreau coulissant,- un lment de pompage rappel au repos par un ressort,- un clapet anti-retour, il permet l'alimentation de la chambre de pompage.- un injecteur aiguille,

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 24

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le module d'injection du moteur 3126

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 25

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Prsentation du moteur C9

    Ce moteur utilise une pompe hydraulique cylindre fixe mais dont le dbit est variable (technologienovatrice prsente page suivante).

    Le circuit de fuel est construit sur le mme principe que le moteur 3126.

    Le circuit hydraulique et les modules d'injection utilisent une technologie diffrente de celle du moteur3126.

    Illustration, image de prsentation Caterpillar, elle reprsente une application sur camion routier.

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 26

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Prsentation du moteur C9

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    La pompe hydraulique du moteur C9

    La pompe hydraulique est du type pistons axiaux, axe en ligne, barillet fixe et plateau tournant.

    L'aspiration se fait au travers des lumires du pratiques dans l'paisseur du plateau tournant et le patindu piston

    Le refoulement se fait travers le clapet anti-retour install en fond de barillet.

    Le dbit est contrl par la position de la douille coulissante, la course rentrante du piston dcouvrel'orifice latral

    Ce systme rappelle le fonctionnement des anciennes pompes d'injection manchons doseurs.

    La douille coulissante est positionne par un vrin hydraulique en opposition sur un ressort.

    La position de la douille coulissante est contrle par l'action d'un limiteur de pression proportionnel quipilote une rduction de pression.

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 28

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    La pompe hydraulique du moteur C9

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le module d'injection du moteur C9

    Le module d'injection comprend ;- un solnode aliment en courant continu puls d'environ 110 Volts.- un lectro-distributeur,

    - il pilote le distributeur de puissance install en dessous,- il alimente la chambre ressort de l'aiguille d'injecteur

    - un distributeur hydraulique de puissance- il alimente le vrin de l'lment de pompage,- il pilote le clapet anti-retour de vidange rapide du vrin,

    - un clapet anti-retour,- verrouill pendant le remplissage du vrin, c'est le distributeur qui alimente le vrin,- libr, il permet une vidange rapide du vrin,

    - un vrin hydraulique simple effet constitu d'un fourreau coulissant,- un lment de pompage rappel au repos par un ressort,- un clapet anti-retour, il permet l'alimentation de la chambre de pompage.- un injecteur aiguille,

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 30

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le module d'injection du moteur C9

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 31

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Prsentation des moteurs 3408 / 3412

    Les moteurs 3408 et 3412 utilisent une pompe hydraulique cylindre variable quipe d'une rgulationload sensing gestion lectronique.

    Le botier lectronique contrle le dbit et la pression hydraulique en alimentation des modulesd'injection.

    Les circuits hydrauliques et de fuel sont conus sur les principes gnraux.

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 32

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Prsentation des moteurs 3408 / 3412

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 33

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit de fuel des moteurs 3408 / 3412

    Le circuit de carburant est constitu par :

    - le rservoir, d'une capacit d'environ 10 heures de travail,- un pr-filtre dcanteur d'eau quip d'une pompe d'amorage manuelle,- la pompe de transfert engrenages, elle est installe en bout de la pompe hydraulique,

    . la pompe de transfert est quipe d'un limiteur de pression et d'un clapet by-pass.- un conduit ralis dans l'paisseur du couvercle du botier lectronique,

    . la circulation du carburant permet le refroidissement du module qui s'chauffe par l'action d'untransformateur de courant lectrique,

    - le filtre 2 micromtres,- les deux rampes d'alimentation des modules d'injection, pratiques dans l'paisseur des culasses,- d'un clapet de maintien de pression, (rgulateur) install en sortie des culasses,

    . il assure le bon remplissage des chambres de refoulement des modules d'injection.- une ligne de retour au rservoir.

    Le dbit de carburant est tel qu'un tiers est consomm, deux tiers circulent pour participer aurefroidissement des modules d'injection.

    La chaleur sortie des culasses se disperse dans le rservoir, il est normal qu'en fin de poste le rservoirsoit chaud.

    Le module lectronique prend en compte l'lvation de temprature du fuel pour compenser ladiminution de sa densit.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit de fuel des moteurs 3408 / 3412

    ECM

    VERS LALUBRIFICATION

    POMPE DETRANSFERT

    VALVEPROPORTIONNELLE

    D'ACTIVATION

    FILTRE AHUILE

    REFRIGERANTD'HUILE

    HEUI

    HEUI

    CARTERD'HUILE

    CAPTEUR DEPRESSION

    D'HUILE

    CAPTEUR DETEMPERATUREHYDRAULIQUE

    CAPTEUR DEPREsSION D'HUILE

    CANALISATION DECOMPENSATION

    RESERVOIR A FUEL

    CAPTEUR DETEMPERATURE

    DE FUEL

    FILTRESECONDAIRE

    2 micronsFILTRE PRIMAIRE

    SEPARATEURD'EAU

    POMPE DELUBRIFICATION

    RESERVOIRDE GAVAGE

    REGULATEURDE PRESSION

    CULASSECOLLECTEUR D'ALIMENTATION D'HUILE

    GOUPEDE POMPE

    (POMPE HYDRAULIQUE)(POMPE D'ALIMENTATION)

    CULASSECOLLECTEUR D'ALIMENTATION D'HUILE

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit hydraulique des moteurs 3408 / 3412

    Le circuit hydraulique basse pression est constitu :

    - du carter infrieur du moteur, il constitue le rservoir,- de la pompe de lubrification quipe d'un limiteur de pression,

    . son dbit permet l'alimentation du circuit d'injection en plus de la lubrification des organes mobiles dumoteur,

    - d'un refroidisseur d'huile quip d'un clapet by-pass,- du filtre quip d'un clapet by-pass,- du circuit de lubrification, la totalit du dbit ne peut y circuler librement, l'excdent alimente la pompe

    hydraulique d'injection,- le rservoir de la pompe hydraulique d'injection.

    Le carter de la pompe sert de rservoir.

    Le dbit de la pompe de lubrification n'est disponible que lorsque tout le volume des canalisations vidpar gravit est rempli.

    La rserve d'huile contenue dans le rservoir du carter assure aussi un volume d'huile disponible pouralimenter la pompe pendant les premiers tours de rotation sous l'action du dmarreur.

    La rserve d'huile permet aussi, travers un clapet anti-retour, l'alimentation des collecteursd'alimentation (des modules) haute pression pour compenser l'effet de la diminution de volume lors durefroidissement du moteur.

    Le circuit hydraulique haute pression est constitu :

    - d'une sortie double quipe de clapets anti-retour, ils vitent des phnomnes de rsonance d'uncollecteur vers l'autre.

    - d'un ensemble constitu des tiroirs de rgulation (LS et coupure, non reprsents) et du limiteur depression commande lectrique proportionnelle flasqu sur le corps de la pompe.

    - les collecteurs d'alimentation, galeries qui alimentent les lectro-distributeurs.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit hydraulique des moteurs 3408 / 3412

    VERS LALUBRIFICATION

    POMPE DETRANSFERT

    VALVEPROPORTIONNELLE

    D'ACTIVATION

    FILTRE AHUILE

    REFRIGERANTD'HUILE

    HEUI

    HEUI

    CARTERD'HUILE

    CAPTEUR DEPRESSION

    D'HUILE

    CAPTEUR DETEMPERATUREHYDRAULIQUE

    CAPTEUR DEPREsSION D'HUILE

    CANALISATION DECOMPENSATION

    RESERVOIR A FUEL

    CAPTEUR DETEMPERATURE

    DE FUEL

    FILTRESECONDAIRE

    2 micronsFILTRE PRIMAIRE

    SEPARATEURD'EAU

    POMPE DELUBRIFICATION

    RESERVOIRDE GAVAGE

    N)

    REGULATEURDE PRESSION

    '

    PompeHydraulique

    CULASSE

    ECM

    CULASSE

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Schma de la pompe et de la rgulation

    La pompe est plateau inclinable.

    Le changement de cylindre est ralis par un vrin, un ressort assure le rappel du plateau en cylindremaxi.

    Le contrle de la cylindre est ralis par un tiroir Load Sensing et un tiroir de coupure.

    Le tiroir Load Sensing et le limiteur de pression proportionnel.

    Le tiroir LS contrle le dbit de la pompe pour maintenir une pression de refoulement correspondant lavaleur de son ressort plus la pression contrle par la valve de pression proportionnelle.

    La pression en refoulement de la pompe = pression valve proportionnelle + action du ressort du tiroir LS.

    Le dbit de la pompe s'adapte pour maintenir avec prcision la pression dans le circuit.

    Par son action sur le limiteur de pression proportionnelle, le botier lectronique rgle la pressiond'injection par le dbit de la pompe.

    Le tiroir de coupure.

    Le tiroir de coupure protge la pompe et le circuit en limitant la pression par annulation du dbit de lapompe.

    Il n'agit pas en fonctionnement normal du moteur, il est install pour raliser une scurit dans le casd'un mauvais fonctionnement du tiroir LS.

    La force hydraulique agit en bout du tiroir contre la force mcanique du ressort.

    Le dplacement du tiroir de coupure alimente le vrin d'inclinaison, la cylindre est rduite, la pressionest stabilise sa valeur maximum dtermine par le rglage du ressort.

    C e n t r e d e P e r f e c t i o n n e m e n t F r a n c i s M o n n o y e u r 132-2 S 38

  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Schma de la pompe et de sa rgulation

    VERS LA LUBRIFICATION

    VERS LA GALERIED'ALIMENTATION DROITE

    VALVE DE PRESSIONPROPORTIONNELLE(ou valve d'activation)

    TIROIR DEDEBIT(LS)

    TIROIRDE PRESSION

    (COUPURE)

    PISTOND'INCLINAISON

    RESERVOIRDE GAVAGE

    DRAINAGE DE LA POMPECARTER MOTEUR

    SOLENOIDE(DIMINUTION DU COURANT)

    VERS LA GALERIED'ALIMENTATION GAUCHE

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le module d'injection des moteurs 3408 / 3412

    Ce module d'injection permet une pression d'injection d'environ 180 000 kPa lorsque le moteur est enpleine charge.

    Le piston possde une rainure circulaire en communication par trois passages (non reprsents) avec lachambre de compression.

    Cette rainure permet une injection en trois phases.

    Pr injection.

    En dbut de la course descendante du piston la rainure est masque au-dessus de l'orificed'alimentation.

    Le piston refoule le carburant dans l'injecteur.

    Coupure d'injection.

    La rainure se dcouvre face l'orifice d'alimentation, le fuel circule vers le passage o la rsistance l'coulement est la plus faible.

    Ces deux tapes permettent d'lever la temprature dans la chambre de combustion pour faciliter lacombustion de la charge principale de fuel.

    Pleine injection

    La rainure se recouvre sous l'orifice d'alimentation, le fuel est contraint de circuler travers l'injecteur.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le module d'injection des moteurs 3408 / 3412

    CALE

    BARRILLET

    POUSSOIR

    CLAPET DEDISTRIBUTION

    CLAPETANTI-RETOURDE REFOULEMENTAIGUILLE

    RONDELLE

    ADAPTEUR

    ENTRETOISE

    ARMATURE

    SOLENOIDE

    RONDELLE

    PISTON

    BAGUE

    BAGUE

    CORPS DECOMMANDE

    JOINT

    NEZ D'INJECTEUR

    ELEMENTS D'INJECTEUR

    CLAPETANTI-RETOURENTREE DE FUEL

    CLAPET DE RETOURDE FUITE

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Installation du module d'injection, moteur 3408 / 3412

    Le module d'injection est install dans un puits viss dans la culasse.

    Une galerie latrale alimente en huile les ponts de raccordement aux lectro-distributeurs

    Une deuxime galerie alimente en fuel sous pression de transfert tous les modules d'injection.

    Le dbit de fuel est largement suprieur la consommation afin d'assurer un balayage pour participer aurefroidissement des modules d'injection.

    Attention la qualit de l'assemblage des lments des ponts d'alimentation en huile sous pression.

    - Les forces hydrauliques tirent les vis de fixation et tendent carter les surfaces d'assemblages, lesjoints mal tenus permettent des fuites sous le cache culbuteur.

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Installation du module d'injection, moteur 3408 / 3412

    ALIMENTATION FUELBASSE PRESSION

    PUITS D'INJECTEUR

    COLLECTEUR D'ALIMENTATION

    INJECTEUR

    ADAPTEUR

    PONTD'ALIMENTATION

    BRIDE DEFIXATION

    GALERIE D'ALIMENTATIOND'HUILE HYDRAULIQUE

    CULASSE

    EMBASE DESCULBUTEURS

    CONDUITE DELUBRIFICATION

    BLOC MOTEUR

    LIQUIDE DEREFROIDISSEMENT

    RONDELLEMETALLIQUE

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit lectrique

    Le circuit lectrique des moteurs semble tre identique.

    Attention, chaque moteur possde des particularits, les composants installs sur l'un ne se retrouventpas systmatiquement sur un autre.

    Attention aussi aux volutions dans le temps, le constructeur modernise l'quipement de ces moteurs.

    Attention encore l'volution des programmes installs dans le botier lectronique, une opration flashmodifie le fonctionnement du moteur.

    En gnral le circuit lectrique est en deux parties, une partie propre au moteur, l'autre appartient lamachine.

    Le circuit lectrique pris en exemple correspond aux moteurs 3408 / 3412.

    Le circuit lectrique moteur.

    ECM, Module Electronique de Contrle.Install sur le moteur, il possde deux connecteurs de quarante broches chacun.

    Electronic Unit Injectors, Module d'Injection Electronique.Les bobinages sont aliments par un courant de 110 Volts puls.

    Injection Actuation Pressure Control Valve, Valve de Contrle de Pression d'injection.Le limiteur de pression proportionnel installe un signal Load Sensing artificiel pour le fonctionnementde la pompe hydraulique.

    Injection Actuation Pressure Sensor, Sonde de Pression hydraulique d'injection.Elle permet la vrification de la pression hydraulique d'injection, le module corrige par la valveproportionnelle si un cart est constat par rapport sa demande.

    Primary Speed / Timing Sensor, Sonde Primaire de vitesse et de calage.Installe face un disque comportant des bossages, elle permet la synchronisation de l'injection parrapport la distribution de l'quipage mobile.

    Secondary Speed / Timing Sensor, Sonde Secondaire de vitesse et de calage.Installe face au disque, elle travaille en secours si le primaire est en dfaut.

    Coolant Temperature Sensor, Sonde de temprature d'eau de refroidissement.Installe prs du thermostat, elle permet :

    - le fonctionnement du moteur en mode froid,. rgime lev. avance importante fixe

    - l'affichage de l'information au tableau de bord

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    Le circuit lectrique

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit lectrique

    Fuel Temperature Sensor, Sonde de Temprature de Fuel.Elle permet une correction de dosage pour tenir compte de la densit du carburant.

    Engine Oil Temperature Sensor, Sonde de Temprature d'huile Moteur.Elle permet le fonctionnement du moteur en mode froid, en complment de la temprature d'eau.Elle permet l'affichage de l'information au tableau de bord.

    Coolant Flow Switch, Contacteur de dbit d'eau de refroidissement.Elle permet la transmission de l'information vers le tableau de bord, alarme de niveau trois.

    Ground Stud, Cosse de masse.Elle assure la mise la masse lectrique du module lectronique.

    Machine Interface Connector, Connecteur Interface Moteur / Machine.Connecteur de liaison entre le module lectronique et la machine.

    Atmospheric Pressure Sensor, Sonde de Pression Atmosphrique.Elle permet

    - la correction du dosage air / fuel en fonction de l'altitude.- l'talonnage de tous les capteurs de pression lors de la mise sous tension de la machine.

    Turbocharger Compressor Outlet Pressure Sensor, Sonde de Pression sortie Turbo-compresseur.Elle permet une mesure de la pression d'air l'entre des pipes d'admission afin d'ajuster la quantitde carburant injecter.

    Oil Pressure Sensor, Sonde de Pression d'huile sur le circuit de lubrification.Elle permet la transmission de l'information au tableau de bord, niveau trois.

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    Le circuit lectrique

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit lectrique

    Le circuit lectrique machine.

    Ce circuit est adapt en fonction du type de moteur et du type de machine.

    Trottle position Sensor, Capteur de position de la pdale d'acclrateur.Informe le botier du dsir du conducteur, demande du niveau de rgime moteur.

    Trottle Backup Switch, Contacteur d'acclrateur de secoursDemande au botier un rgime fixe de dpannage si le capteur de position de la pdale n'est pas entat de fonctionnement.

    Ground Level Schudown Switch, Contacteur d'arrt moteur depuis le sol.Permet un arrt moteur d'urgence distance, hors de la cabine.

    Turbocharger Compressor Inlet Pressure Sensor, Sonde de Pression d'air en Entre duTurbocompresseur.

    Mesure la pression d'air entre le filtre air et le turbocompresseur, permet un contrle du colmatagedu filtre.

    Starting Aid Switch, Contacteur de l'Aide au DmarragePermet au conducteur de solliciter une aide au dmarrage par injection d'ther (contrler par lemodule partir des informations de temprature)

    User Schutdown, Arrt moteurCblage prvu pour adapter des moyens d'arrter le moteur, pour raliser un moyen de diagnostic,de mise en scurit

    Relay de prlubrification, Relais de prlubrificationIl commande la pompe lectrique qui permet la lubrification du moteur avant l'action du dmarreur, laprlubrification est gre par le module en fonction des tempratures, pression et temporisation.

    Disconnect, Coupe batterie.Contacteur cl, il isole la borne ngative de la masse chssis.

    15 Amp Breaker, Disjoncteur thermique, calibre 15 Ampres.Protection thermique, protge l'alimentation du module lectronique.

    Keyswitch, Contacteur clContacteur cl de mise sous tension et de dmarrage.

    MPR, Relais principal de puissance.Le relais principal alimente l'ensemble des circuits machines partir de l'information du contacteur cl.

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    Le circuit lectrique

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Le circuit lectrique

    Engine Fan Control Solenoid, Valve proportionnelle de contrle du ventilateur.Elle alimente le moteur hydraulique du ventilateur partir d'un courant gr par le modulelectronique.

    A/C ON Switch, Contacteur de slection de la climatisation.Il augmente la circulation d'air ralise par le ventilateur pour tenir compte du refroidissement ducircuit de la climatisation.

    Fan Speed Sensor, Capteur de rgime de rotation du ventilateur.Il informe le module de la vitesse de rotation du ventilateur.

    Relay, Ether Start Valve, Relais et valve d'aide au dmarrage par injection d'Ether.Elle alimente l'lectro-distributeur d'injection d'ther dans le circuit d'air d'admission.

    Engine Service Connector, Connecteur de liaison outillage lectronique.Il permet la connexion d'un ordinateur portable pour l'utilisation de logiciel de contrles et rglages,transfert de logiciel dans le module lectronique, liaison informatique par les lignes Data-Link.

    EPTC and ARC, Liaison vers les systmes EPTC et ARCIl permet la communication avec les modules lectronique de transmission / levage de benne et deralentisseur automatique, liaison informatique par les lignes Data-Link.

    Caterpillar Monitoring System, Systme de surveillance Caterpillar.Tableau de bord, en liaison avec le module moteur par la Data-Link

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    Le circuit lectrique

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  • LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS

    Schma lectrique moteur complet

    Schma lectrique complet du faisceau des moteurs 3408 / 3412.

    Ce schma se trouve dans le document SENR1026 de janvier 1996

    Schematic 3408E And 3412E Engine

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  • LES MO

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    LES MOTEURS 3114 / 3116Evolution de l'injection, les modules individuels

    LES MOTEURS 3114 / 3116Installation d'un module dans le haut du moteurLa rampe et sa commande

    LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE M. E. U. I.Le contrle de l'injection par lectro-distributeur sur le circuit de fuelImplantation des modules d'injections MEUILes circuits de fuel basse et haute pressionFonctionnement de l'injecteur MEUI

    LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.Le contrle de l'injection par lectro-distributeur sur un circuit hydrauliquePrsentation du moteur 3126Le circuit de fuel du moteur 3126La pompe hydraulique du moteur 3126Le module d'injection du moteur 3126Prsentation du moteur C9La pompe hydraulique du moteur C9Le module d'injection du moteur C9Prsentation des moteurs 3408 / 3412Le circuit de fuel des moteurs 3408 / 3412Le circuit hydraulique des moteurs 3408 / 3412Schma de la pompe et de la rgulationLe module d'injection des moteurs 3408 / 3412Installation du module d'injection, moteur 3408 / 3412Le circuit lectriqueSchma lectrique moteur complet