3400 HEUI

Centre de perfectionnementFRANCIS MONNOYEUR

Codification130

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

TECHNOLOGIE

DU SYSTEME

D'INJECTION DES

MOTEURS 3408/3412E "H.E.U.I."

TECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI TABLE DES MATIERES

PRESENTATION GENERALE ...................................................................................................................................................... 2Prface ..................................................................................................................................................................... 2Particularits de l'injection HEUI............................................................................................................................... 3Information - spcification......................................................................................................................................... 4Contrle dmarrage.................................................................................................................................................. 5Organisation du systme.......................................................................................................................................... 6Circuit de principe ..................................................................................................................................................... 7Composants majeurs................................................................................................................................................ 8Localisation des composants ................................................................................................................................... 9

LUBRIFICATION ......................................................................................................................................................................... 19Circuit de principe ................................................................................................................................................... 19Pompe huile......................................................................................................................................................... 20

POMPE HYDRAULIQUE............................................................................................................................................................. 21Descriptif de la pompe............................................................................................................................................ 21Rservoir de gavage............................................................................................................................................... 22Clapets de refoulement .......................................................................................................................................... 23Tiroir de rgulation.................................................................................................................................................. 24

CIRCUIT HYDRAULIQUE ........................................................................................................................................................... 25Gavage de la pompe basse pression ..................................................................................................................... 25Refoulement haute pression................................................................................................................................... 26Valve d'activation proportionnelle ........................................................................................................................... 27Fonctionnement ...................................................................................................................................................... 29

CIRCUIT D'ALIMENTATION ....................................................................................................................................................... 33Pompe de transfert ................................................................................................................................................. 33Principe du circuit ................................................................................................................................................... 34Filtration .................................................................................................................................................................. 35Alimentation des injecteurs..................................................................................................................................... 36

ALIMENTATION DES INJECTEURS .......................................................................................................................................... 37Descriptif................................................................................................................................................................. 37

Collecteur d'alimentation..................................................................................................................................... 38"Pont d'alimentation hydraulique"........................................................................................................................ 40

INJECTEURS .............................................................................................................................................................................. 41Pices constitutives ................................................................................................................................................ 41

Pices constitutives de l'injecteur ....................................................................................................................... 41Elment majeur ...................................................................................................................................................... 42Dtail d'assemblage ............................................................................................................................................... 43Courant d'excitation du solnode de commande .................................................................................................. 44Fonctionnement du solnode de commande ........................................................................................................ 45Phase d'injection : activation................................................................................................................................... 46Injection .................................................................................................................................................................. 47Remplissage de l'lment de pompage ................................................................................................................. 48Temps d'injection.................................................................................................................................................... 49Les diffrentes phases d'injection........................................................................................................................... 50Clapets anti-retour .................................................................................................................................................. 51Diagramme d'injection ............................................................................................................................................ 52Pression dynamique d'injection .............................................................................................................................. 53Rcapitulatif des phases d'injection........................................................................................................................ 54

FONCTIONNEMENT GESTION ELECTRONIQUE..................................................................................................................... 55Prsentation............................................................................................................................................................ 55ECM et PM ............................................................................................................................................................. 56Contrle des injecteurs ........................................................................................................................................... 58Avance/dtection de l'injection................................................................................................................................ 61Limite et diminution d'injection................................................................................................................................ 67Limite et diminution d'injection................................................................................................................................ 68Capteur de calage / vitesse .................................................................................................................................... 71Calibrage lectro de l'avance.................................................................................................................................. 72Capteurs analogiques............................................................................................................................................. 74

Capteur de pression hydraulique ........................................................................................................................ 75Capteur de temperature du liquide de refroidissement....................................................................................... 76Capteur de pression atmospherique................................................................................................................... 77

TECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI TABLE DES MATIERES

Rdig par :Marc de TAEVERNIER

Vrifi par :Jean Claude Veysset

Approuv par :Marc VENANT

CPFM Rfrence document :130Version :

1.0Page :

1

Capteur de pression entree turbo ....................................................................................................................... 79Capteur de pression sortie turbo......................................................................................................................... 81Capteur de pression d'huile (moteur).................................................................................................................. 82Capteur de temperature d'huile (hydraulique)..................................................................................................... 84Capteur de temprature carburant...................................................................................................................... 85Indicateur de circulation d'eau ............................................................................................................................ 87

Capteurs digitaux.................................................................................................................................................... 88Capteur de position de l'accelerateur.................................................................................................................. 89Valve d'activation proportionnelle........................................................................................................................ 91

Notes ............................................................................................................................... Erreur! Signet non dfini.ALIMENTATION ELECTRIQUE .................................................................................................................................................. 92

Tension des systmes HEUI .................................................................................................................................. 92Tension d'alimentation de l'ECM ............................................................................................................................ 93Tension des capteurs calage de vitesses............................................................................................................... 94Tension des injecteurs............................................................................................................................................ 95Tension digitale....................................................................................................................................................... 97Aide au dmarrage ................................................................................................................................................. 98Applications spcifiques ......................................................................................................................................... 99Capteur de position ralentisseur ........................................................................................................................... 100Capteur de position dclrateur.......................................................................................................................... 101Interrupteur d'acclration .................................................................................................................................... 102Bouchon de coupure d'injection............................................................................................................................ 103Ventilateur mcanique.......................................................................................................................................... 104Interrupteur de contrle du rgime ....................................................................................................................... 105Ventilateur hydraulique ......................................................................................................................................... 106Notes ............................................................................................................................... Erreur! Signet non dfini.

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FRANCIS MONNOYEUR 130 1.0 2Ce document est la proprit de BERGERAT MONNOYEUR TRAVAUX PUBLICS et ne peut tre communiqu sans son autorisation.

PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Prface

MOTEUR 3408/3412E (rfrence au STMG 672)

1. Turbocompresseur2. Rotateurs de soupapes3. Soupapes stellites4. Coussinets sur coquille d'acier

avec liaison en cuivre5. Refroidisseur d'huile6. Vilebrequin forg7. Refroidisseur d'admission8. Pompe huile haute pression9. Injecteurs de carburant

10. Pistons en alliage d'aluminium11. Chemises de cylindre

PrfaceL'volution des moteurs Diesel pistons que nous connaissonsactuellement, semblait assez restreinte, pourtant, les progrs techniquesraliss dans diffrents domaines permettent encore d'amliorerconsidrablement le rendement du moteur.

Le mode de fabrication, la nature des mtaux, l'volution des huiles, lamatrise de la combustion ainsi que la gestion lectronique de l'injectioncontribuent aux amliorations apportes.

Pour augmenter les performances, et mieux rpondre aux nouvellesexigences de consommation et de pollution, le constructeur AmricainCaterpillar, a quip en 1990 des moteurs avec une injection lectroniqueMEUI (Mchanical, Electronic, Unit, Injector). En 1996 ce systme voluepour devenir l'injection HEUI (Hydraulic, Electronic, Unit, Injector)

Les moteurs 3408/3412E, ont t commercialiss en 1995 sur quelquesapplications industrielles.

En 1996, des machines, telles que : des camions rigides, des chargeuses,des bouteurs, des pelles, et des dcapeuses reoivent cette nouvellemotorisation.

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PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Particularits de l'injection HEUI

AVANTAGES

Moins d'missions de fumes

Compar une injection mcanique, un moteur injection lectronique met un niveau de fume noirenettement infrieur lors des dmarrages et des acclrations. Il adapte automatiquement la puissanceen fonction de l'altitude.

Les fumes blanches seront considrablement rduites durant le fonctionnement froid du moteur.

Meilleur contrle de l'avance l'injection

Avec les injecteurs pompes mcaniques, l'avance l'injection est fixe ; elle ne varie donc pas, quelleque soit la charge ou le rgime du moteur - les fumes noires et blanches en taient la consquence.

Avec l'injection lectronique, il est maintenant possible de rgler l'avance l'injection selon :

- la temprature du moteur- le rgime du moteur- la charge du moteur

L'avance variable permet au moteur de dvelopper toute sa puissance dans les meilleures conditionsselon la situation, d'ou un meilleur RENDEMENT.

COMPARAISON ENTRE L'INJECTION MEUI et HEUI

L'injection HEUI a un mode de gestion identique celui de l'injection MEUI, tout en comportant d'autresavantages.

Absence de poussoir mcanique

Il n'y a plus de rglage mcanique, l'activation des injecteurs pompe est effectue par une pressionhydraulique. La valeur de pression est gre par une valve de pression proportionnelle pilotelectroniquement par l'ECM (Electronic, Control, Module) (pression variant de 50 210 bar). Matrise dela pression d'injection.En fonction de l'ordre d'allumage l'ECM excite successivement les solnodes des injecteurs pour quel'huile sous pression active chaque lment de pompage.

Le dbit inject est dtermin par la course du piston de l'injecteur pompe.

Deux paramtres grent la course du piston :- premirement, le facteur temps (dure d'ouverture du solnode de l'injecteur)- deuximement, la valeur de pression hydraulique (entre 50 et 210 bar)

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PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Information - spcification

Les injecteurs pompe hydrauliques et lectroniques liminent plusieurs composants mcaniques. Lagestion lectronique optimise l'avance l'injection et maintient en permanence l'quilibre entre lecarburant et l'air. L'avance est dtermine avec prcision sur chaque injecteur, le rgime est contrl etajust par la dure d'injection. Une roue crante donne les informations ncessaires au modulelectronique pour que celui-ci dtecte l'ordre d'injection.

L'ECM du moteur dispose d'une fonction d'auto diagnostic lui permettant de contrler tous lescomposants du systme. En cas d'anomalies les dfauts prsents ou intermittents sont stocks enmmoire et l'oprateur est prvenu par un tmoin d'alerte. Un interrupteur situ dans la cabine demme qu'un outillage lectronique peut tre utilis pour lire les codes numriques de dfaut descomposants.

CARACTERISTIQUE

Soupapes d'admission Soupapes d'chappement

Angle du V................................................... 65 degrs

Nombre de cylindres.................................. 8 / 12

Nombres de soupapes par cylindre .................... 4

Alsage ....................................................... 137,2 mm

Course......................................................... 152,4 mm

Type de combustion ............................... injection directe

Sens de rotation (face au volant) ................ anti-horaire

Ordre d'injection ...................... 1-8-4-3-6-5-7-2 1-4-9-8-5-2-11-10-3-6-7-12

Le cylindre n1 est celui qui est le plus loign du volant moteur.

1357911

24681012

3412E

7 5 3 1

2468

3408E



PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Contrle dmarrage

SYSTEME DE CONTROLE ELECTRONIQUE

Le systme de contrle lectronique comporte deux composants principaux : l'ECM et le PM(Personality module ) Le PM ou module personnalis est situ l'intrieur de l'ECM.

L'ECM est un ordinateur.Le (PM) module personnalis est un "EPROM" contenant un logiciel. Le logiciel comporte les bases dedonnes de l'ordinateur ainsi que le programme rgissant la puissance, le couple, les rgimes etc.Les deux travaillent ensemble pour contrler le moteur. L'un ne peut pas fonctionner sans l'autre.

DEMARRAGE DU MOTEUR

L'ECM contrle automatiquement la quantit de carburant et commande ventuellement l'injectiond'ther pour faciliter le dmarrage du moteur.

DEMARRAGE PAR TEMPS FROID (COLD MODE) :

Lorsque la temprature d'eau ou d'huile est en dessous de 60C, l'ECM gre le moteur sur le mode dedmarrage froid. Ce mode dclenche l'injection d'ther, lve le rgime de ralenti 1000 tr/min. etrduit ventuellement la puissance du moteur.

L'ECM rduira le rgime de ralenti, ds que la temprature atteint 60C ou aprs quatorze minutes defonctionnement.

La fonction mode froid sera interrompue lors du desserrage du frein de stationnement ou lors del'engagement de la bote de vitesses.

Le mode de dmarrage froid fait varier l'avance et la quantit de carburant afin de rduire lesmissions de fume blanche.

Note : Toutes les applications ne disposent pas de l'lvation du rgime de ralenti.

IMPORTANTNe pas mettre en charge les moteurs lorsque le mode "froid" est activ. Si non, une rduction depuissance sera perceptible.

L'ECM reoit les informations des contacteurs, capteurs et autres contrles lectroniques de la machinepar la liaison de donnes CAT (Data Link). Il traite toutes ces informations et active diverses sorties.

Les signaux d'entre informent l'ECM, soit par une variation de courant ou de frquence, ou soit par unevariation de longueur d'impulsion, en fonction des conditions d'opration de la machine (exemples:capteur d'avance/vitesse, capteur de temprature d'eau, capteur de dbit d'eau etc.).

Le systme de contrle de l'ECM compare et analyse les signaux d'entre avant de restituer dessignaux de sortie vers les diffrents composants du systme (tels que : solnodes d'injecteurs,solnode de la valve d'activation et du systme de surveillance).



PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Organisation du systme

121 253

X

0

VALVED'ACTIVATION

PROPORTIONNELLE

24V

ADEM IIMODULE DECONTROLE

ELECTRONIQUE(ECM)

COUPEBATTERIE

VIS DEMASSE

INJECTEURS

RELAISPRINCIPAL

CLE DECONTACT

DIJONCTEUR15 AMP.

FAISCEAUMOTEUR

CONNEXIONMACHINE

CAPTEUR DE POSITIONDE LA PEDALE

D'ACCELERATEURTDCCONNEXIONCALIBRATION

INTERRUPTEUR D'ELEVATION DEREGIME INTERRUPTEUR D'ARRET

MOTEUR DU SOL (si quip)

CAPTEUR DE PRESSIONENTREE TURBO

CAPTEUR DE PRESSIONHYDRAULIQUE

CAPTEUR PRIMAIRE DECALAGE/VITESSE

CAPTEUR SECONDAIREDE CALAGE/VITESSE

CAPTEUR DETEMPERATURE D'EAU

VALVE PROPORTIONNELLE DECOMMANDE DU VENTILATEUR

CAPTEUR DE PRESSIONSORTIE TURBO

CAPTEUR DE PRESSIONATMOSPHERIQUE

CAPTEUR DE PRESSIOND'HUILE

CAPTEUR DETEMPERATUREHYDRAULIQUECAPTEUR DE

TEMPERATURE DECARBURANT

CAPTEUR DECIRCULATION

D'EAU

CAPTEUR DE VITESSE DUVENTILATEUR

CABLES DE COMMUNICATION(DATA LINK)

CONNEXION OUTILLAGE (ET)

TABLEAU DE BORD

}



PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Circuit de principe

Systeme d'injection moteur 3408E

Sur les moteurs HEUI, Il n'y a plus de rglage mcanique, l'activation desinjecteurs pompe est effectue par pression hydraulique. La valeur depression est gre par une valve de pression proportionnelle, pilotelectroniquement par l'ECM.

L'ECM excite successivement les solnodes des injecteurs, en fonction del'ordre d'injection pour que l'huile sous pression active chaque lment.

Le dbit inject est dtermin par la course du piston de linjecteur pompe.

Des explications plus compltes seront abordes au fur et mesure dans cemodule.

VERS LALUBRIFICATION

CANALISATIONDE COMPENSATION

CAPTEUR DEPRESSION DE

LUBRIFICATION

CAPTEUR DETEMPERATUREHULE MOTEUR

FILTRE AHUILE

REFRIGERANTD'HUILE VALVE

D'ACTIVATIONPROPORTIONNELLE

POMPE DELUBRIFICATION

CARTER D'HUILE

SEPARATEURD'EAU

FILTRE A FUELDEUX MICRONS

POMPE DETRANSFERT

ECM

GROUPE DE POMPE

POMPE "HYDRAULIQUE"POMPE DE TRANSFERT

REGULATEURDE PRESSION

RESERVOIR ACARBURANT

HEUI

HEUI

RESERVOIR DEGAVAGE

CAPTEUR DEPRESSION HP

"D'ACTIVATION"

CAPTEUR DETEMPERATURE

DE FUELCULASSE

COLLECTEUR D'ALIMENTATION

CULASSECOLLECTEUR D'ALIMENTATION



PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Composants majeurs

Les principaux composants du systme, incluent les pices suivantes :

1. Le groupe de pompe qui comporte :- La pompe hydraulique haute pression- Le systme de rgulation- La pompe de transfert

2. L'ECM (Module de Contrle Electronique)

3. Capteur de position de l'acclrateur

4. Capteur d'avance/vitesse

5. Injecteur pompe

6. Capteur de temprature

7. Capteur de pression



PRESENTATION GENERALETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Localisation des composants

(3412E)

(1). Vis de masse de la machine. (2). Prise de connexion machine (40 broches). (3). Valve de pressionproportionnelle d'activation des injecteurs. (4). Capteur de temprature d'huile. (5). Capteur de pressiond'huile. (6). Capteur de pression atmosphrique. (7). Capteur supplmentaire calage/vitesse. (8).Capteur de temprature de carburant. (9). Capteur principal calage/vitesse. (10). Capteur detemprature d'eau. (11). Prise d'accs TC (Top Center). (12). Module de contrle lectronique. (13).Capteur de dbit d'eau. (14). Capteur de pression d'activation des injecteurs. (15) Capteur de pressionturbo.




ECM - pompe hydraulique

. Vue de la partie suprieuredu moteur HEUI

(1). ECM - le cerveau dusystme

(2). Groupe de Pompe

. Faisceau

Sur la culasse droite du moteur se trouve plac le module decontrle lectronique (ECM), c'est le principal composant dusystme HEUI.

L'ECM gre les performances du moteur en contrlant l'avance l'injection et le dbit de carburant. Il dtecte les informations descapteurs et communique avec les instruments de bord par la liaisonde donnes CAT (data link).

La pompe "hydraulique" H.P. est monte dans le V du moteur, la place de la pompe d'injection, (ancienne gnration). Ellefournit l'huile pour actionner les injecteurs.La pompe transfert est situe en bout de la pompe hydraulique.

Une prise 40 broches relie le faisceau l'ECM.

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Capteurs

. Composants identifis

(1) Capteur de pressionatmosphrique

(2). Capteur de temprature defuel

(3). Capteur primaired'avance/vitesse

(4).Capteur secondaired'avance/vitesse

Le capteur de pression atmosphrique est fix sur le carterd'entranement de la pompe "hydraulique", il est soumis lapression extrieure.

Il mesure la pression ambiante pour grer la compensationaltimtrique et mesurer la restriction du filtre air.Il mesure la pression absolue pour le contrle de l'quilibreair/fuel et il informe les systmes ( ET, CMS, ou VIMS).

Le capteur de temprature de fuel est utilis pour compenser lechangement de densit du fuel occasionn par les variations detemprature.

Le capteur primaire et le capteur secondaire d'avance/vitessesont localiss de chaque ct de la pompe. Ils sont en face dupignon crant qui sert l'entranement de celle-ci.

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Capteurs

(2). Capteur de tempratured'huile moteur

(3). Prise de l'interfacemachine

(4). Vis de masse

Le capteur de temprature d'huile est plac sur la pompehydraulique ct du capteur de pression de lubrification.

La prise ( 40 broches) assure la liaison avec le connecteur de lamachine. Elle est situe ct de la pompe.

La vis de masse relie les diffrents fils de masse du systme,(c'est une pice matresse du faisceau).

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Capteurs

(1). Prise de connexion decalibration

(2). Capteur de pressionhydraulique

. Module personnalis

La prise de connexion permet la calibration du capteurd'avance/vitesse, elle est situe proximit de l'ECM.

Le capteur de pression "hydraulique" capte la pression decommande des injecteurs, il est viss sur la culasse.

Le module personnalis situ dans l'ECM, contient leprogramme, c'est lui qui gre tous les paramtres de puissance dumoteur en fonction des applications spcifiques.Il peut tre remplac, ou bien reprogramm l'aide d'un PC.

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Capteurs

. Capteur de tempratured'eau

Le capteur de temprature d'eau est situ sur la culasse avantdroite du moteur.Il est utilis avec l'ECM pour contrler diffrentes fonctions :

Indication de la temprature d'eau sur le tableau de bord,VIMS (Vital Information Management System), ou sur le CMS(Computerized Monitoring System), par la liaison de donnesCAT (data link),

Lorsque la temprature est trop leve, il allume une "led"d'alerte, du systme de surveillance du CMS, ou du VIMS.

Gestion de la vitesse du ventilateur en fonction de latemprature (si le moteur est quip d'un ventilateur vitessevariable).

Valeur de temprature accessible avec l'outillagelectronique (ET).Contrle le mode de dmarrage du moteur (lvation durgime de ralenti et modification de l'avance, lorsque le moteurest "froid").

Le dtecteur de dbit d'eau (pas montr) est situ sur l'entredu rfrigrant d'huile.




Roue de calage de l'avance

. Roue de calage et de vitesse

La roue fait partie d'un pignondentranement intermdiairede la pompe "hydraulique"

. Transfert

La roue de calage comporte 24 dentures axiales disposesjudicieusement.

La roue tourne demi vitesse du moteur. Elle fait partie du pignonde distribution qui entrane le transfert de la pompe "hydraulique".

La surface relative des espaces et des dentures est rpartie de lafaon suivante :

une seule dent : 50/50 (repre dans le tour)23 dents : 80/20

Le transfert de la pompe hydraulique a un rapport d'entranementmultiplicateur de 1,167. Il comprend :- un pion de centrage (2)- un orifice pour recevoir le capteur de pression atmosphrique (3)- l'entranement cannel (1).

Repre dans le tour (50/50)




Capteur de pression entre turbo

. Capteur de pression d'entreturbo

Le capteur de pression d'entre turbo est situ sur la durited'aspiration.

Ce capteur est utilis avec le capteur de pression atmosphriquepour mesurer la diffrence de pression entre l'entre et la sortie dufiltre air.

L'ECM calcule la restriction du filtre air. En fonction des valeurs, iladapte les rglages d'injection, afin de protger le moteur.




Capteur de pression sortie turbo

. Capteur de pression sortieturbo

Le capteur de pression sortie turbo est situ sur la culasse avantdroite du moteur.

Il est utilis par l'ECM pour contrler les missions de fumes enassurant un parfait quilibre entre l'air et le carburant.

Ce capteur, permet aussi de mesurer la valeur de pression turbo,avec l'outillage lectronique(ET)

Dtail B




Capteurs

(1). Capteur de pressiond'huile moteur

(2). Capteur de tempratured'huile moteur

(3). Connecteur machine

(4). Vis de masse

Le capteur de pression d'huile moteur est fix sur la ligned'alimentation du rservoir de la pompe "hydraulique".

Le capteur de temprature d'huile moteur, permet l'ECM decompenser la viscosit de l'huile. L'ECM maintient les rglagesd'injection et d'avance quelles que soient les variations detemprature de l'huile (compensation effectue en modifiant lavaleur de pression de commande des injecteurs).

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LUBRIFICATIONTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Circuit de principe

Circuit schmatique de lubrification(1) Pompe "hydraulique". (2) Limiteur haute pression. (3) "Pont hydraulique". (4) Orifice de lubrification(culbuteurs). (5) Canalisation haute pression. (6) Valve proportionnelle de pression "dactivation". (7)Collecteur haute pression. (8) Galerie de lubrification. (9) Orifice de lubrification (poussoir). (10)Canalisation daspiration de la pompe "hydraulique". (11) Jet dhuile. (12) Paliers darbre came. (13)Canalisation. (14) Retour dhuile. (15) Tourillon. (16) Orifice de lubrification (distribution). (17) Galerieprincipale. (18) (Pignon intermdiaire). (19) Orifice de lubrification (Turbo). (20) Bipasse du filtre. (21)Conduit de refoulement. (22) Filtre huile. (23) Bipasse rfrigrant. (24) Rfrigrant. (25) Pompe huile. (26) Limiteur de pression dhuile. (27) Filtre auxiliaire (si quip). (28) Carter.



LUBRIFICATIONTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Pompe huile

. Lubrification du moteur

. Alimentation en huile dusystme du systme decommande d'injection

La pompe huile des moteurs HEUI, est monte dans le carter,infrieur, elle lubrifie les organes du moteur sous une pression de400 kPa environ

L'huile de la pompe est aussi utilise pour gaver la pompe"hydraulique" de commande d'injection . C'est la raison pourlaquelle son dbit est suprieur aux autres moteurs.

Note : Pour viter toutes confusions entre l'huile de lubrification etl'huile de commande des injecteurs, nous prfrons comparer lecircuit d'huile de la pompe H.P. un circuit hydraulique car ilprsente les mmes caractristiques.



POMPE HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Descriptif de la pompe

. Groupe de pompe

. Caractristiques :

La pompe hydraulique est commune celle des circuitsd'quipements de certaines machines .

C'est une pompe cylindre variable 9 pistons munie d'unergulation "load-sensing".Entrane 1,167 fois la vitesse du moteur, son dbit est de 58,6l/min. au rgime de pleine charge.

Elle comporte :- un petit rservoir interne,- une valve d'activation proportionnelle,- un capteur de pression d'huile moteur,- un capteur de temprature d'huile moteur,- une pompe de transfert engrenages, (rapport)- deux clapets de refoulement,- un tiroir de rgulation de dbit (LS),- un tiroir de rgulation de pression (coupure).



POMPE HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Rservoir de gavage

Dmarrage froid

. Rservoir de Dmarrage froid

Le carter de la pompe hydraulique dispose d'un rservoir "tampon"

Ce rservoir assure une rserve d'huile constante pour faciliter etadoucir les dmarrages du moteur.

L'orifice calibr de 0,5 mm de diamtre sur le "trop plein" assureune purge permanente.Un clapet anti-retour plac entre le rservoir et les orifices derefoulement permet de compenser le manque d'huile occasionnpar le refroidissement de celle-ci, aprs l'arrt du moteur.



POMPE HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Clapets de refoulement

. Clapets de refoulement

. Stabilisation et blocage de lapression "d'activation"

La pompe dispose de deux clapets anti-retour intgr aux raccordsde refoulement.

La commande successive des injecteurs provoque l'instabilit de lapression. Les clapets oscillent grande frquence pour isoler lapompe des pointes de pression.

VERS LES INJECTEURS SORTIE POMPE



POMPE HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Tiroir de rgulation

Coupe de la pompe hydraulique

TO CASE DRAIN

TIROIR DECOUPURE

CLAPET ANTI-RETOUR

VALVED'ACTIVATION

DRAINORIFICE

ORIFICE

TIROIR "LS"

DU VERIND'INCLINAISON



CIRCUIT HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Gavage de la pompe basse pression

. Alimentation du systmehydraulique

Sur le moteurs HEUI la pompe huile du moteur a deux fonctions :

- elle fournit l'huile pour lubrifier le moteur de faon traditionnelle.- elle gave en permanence le rservoir d'alimentation de la pompe

"hydraulique" H.P.

C'est pour cette raison que son dbit a t augment.

Le rservoir de la pompe H.P., appel rservoir de dmarrage froid, fournit l'huile ncessaire au dmarrage. Ensuite la pompe delubrification assure le gavage sous pression.

Deux capteurs sont placs sur le rservoir, l'un capte la pressionde lubrification et l'autre la temprature de l'huile.

VERS LALUBRIFICATION

FILTRE AHUILE

REFRIGERANTD'HUILE

POMPE DELUBRIFICATION

CARTERD'HUILE

GROUPE DE POMPE

POMPE "HYDAULIQUE"POMPE DE TRANSFERT

ECM

RESERVOIR DEGAVAGE



CIRCUIT HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Refoulement haute pression

. Pression hydraulique50 230 bar

La pression dhuile supporte par la pompe hydraulique, peut varierentre 50 et 230 bar. La vitesse de dplacement du piston desinjecteurs peut tre ainsi contrle pour faire varier la pressiond'injection.

La pression "dactivation" est contrle par lECM. Celui-ci gre lafermeture plus ou moins grande de la valve dactivationproportionnelle.

Lorsque le moteur tourne : lhuile sous pression parvientsimultanment aux injecteurs par les collecteurs des culasses.

Afin dviter toutes interfrences entre chaque collecteur, lesconduites dalimentation sont quipes de clapet anti-retour.

En fin dinjection lhuile se dpressurise sur les culbuteurs, avant deretourner par gravit dans le carter moteur.Un clapet anti-retour sur la canalisation de compensation assure uncomplment d'huile dans les collecteurs lorsque l'huile refroidit.

CAPTEUR DEPRESSION

"D'ACTIVATION"

CANALISATIONDE COMPENSATION

CAPTEUR DEPRESSION DE

LUBRIFICATION


D4HUILE MOTEUR

VALVED'ACTIVATION

PROPORTIONNELLE

ECM



RESERVOIR DEGAVAGE

GROUPE DE POMPEPOMPE

"HYDRAULIQUE"POMPE DE TRANSFERT

HEUI

HEUI



CIRCUIT HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Valve d'activation proportionnelle

Repos

. La pression signal estcontrle par la fermeture dela valve d'activation

. Pression d'attente

Lorsque la valve "d'activation" n'est pas excite la ligne signal dutiroir LS est relie la vidange par l'ouverture du pointeau.

Pour vrifier la pression d'attente, il est possible de dconnecter lavalve "d'activation" avant la mise en marche du moteur.

Moteur tournant, la pression releve dans le circuit correspond laforce du ressort du tiroir LS, soit, 50 bar environ.

Cette valeur de pression est appele pression d'attente (standby).

TECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI

CIRCUIT HYDRAULIQUE

ADAPTEU FOURRE

SEGMECARCASSPOINTEA

STATO

JOIN SIEGBOISSE

SOLENOIARMATUR

ARRETO

ORIFICE DE RETOUR

REFFOULEMPOMP

CORPS DE VALVE

RACCORDEMBOBINE

RESSORT DEMAINTIE

FILTRE APAROIS



Valve d'activation proportionnelle

Excitation

. Courant lev gal pressionleve

L'ECM excite la valve d'activation pour ajuster la pression, enfonction de son programme et des informations envoyes par lescapteurs (temprature, pression etc.).

La valeur du courant envoye sur le solnode gnre une forcelectromagntique. Cette force dplace le pointeau contre sonsige pour couper la mise la vidange de la ligne signal.Sous l'action d'une plus grande pression signal le tiroir LS sereferme, ce qui aura pour effet d'augmenter la pression derefoulement de la pompe.Ds que la pression signal atteint une force suffisante pour contrerla force lectromagntique, le pointeau s'efface. Son ouverturelimite la pression signal et par consquent limite aussi la pressionde refoulement.

Le plateau maintient une position d'quilibre pour fournir le dbitsous la pression dsire du moment.

ADAPTEU FOURRE

SEGMENCARCASSPOINTEA

STATO

JOIN SIEGBOISSEA

SOLENOIARMATUR

ARRETOI

ORIFICE DE

REFFOULEMEPOMP

CORPS DE

RACCORDEMEBOBIN



CIRCUIT HYDRAULIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Fonctionnement

Rgulation au dmarrage

. Variation de la Cylindre

. Dbit d'huile au dmarrage

La cylindre de la pompe est contrle pour maintenir le dbitd'huile ncessaire l'action des injecteurs, en fonction de laquantit injecte.Le dbit sous pression fourni par la pompe, dpend de la pressionsignal ajuste par la valve de pression proportionnelle .

L'inclinaison du plateau varie entre 0 et 15,5 degrs.A l'arrt la pompe est en cylindre maximum.

Ds les premiers tours de dmarreur, la pompe alimente lescollecteurs sous une pression de 50 bar, environ (force du ressortdu tiroir LS).Ensuite, lorsque l'ECM a dtect l'ordre d'injection, celui-ci pilote lafermeture complte de la valve de pression proportionnelle. Durantle lancement du moteur, la pression d'huile est au maximum, afinde favoriser le dmarrage.

VERS LA LUBRIFICATIONTIROIR DEPRESSION(COUPURE)

RESERVOIR DE GAVAGE VERIND'INCLINAISON

TIROIR DEDEBIT(LS)

GALERIE DROITE

SOLENOIDEEXCITE

GALERIEGAUCHE

VALVE D'ACTIVATIONPROPORTIONNELLEDRAINAGE DE LA POMPECARTER MOTEUR




Diminution de la pression

. Contrle de la valveproportionnelle par l'ECM

. Contrle de l'inclinaison depompe par la valve

Aprs le dmarrage, l'ECM diminue et ajuste le courant sur la valveproportionnelle de faon ajuster la pression en fonction desparamtres tablis dans son programme.

La valeur de courant applique sur la valve proportionnelledtermine une valeur de pression signal sur le tiroir "LS"

La pression de refoulement quilibre la valeur de pression signalplus le ressort. Lorsque l'quilibre est rompu le tiroir "LS" s'ouvre,.l'huile alimente le piston d'inclinaison, le plateau se dplace pourrduire la cylindre de la pompe. Le plateau trouve une positiond'quilibre, afin de maintenir la pression dsire par l'ECM. Lapompe fonctionne alors pression constante.


RESERVOIR DE GAVAGEVERIND'INCLINAISON

TIROIR DEDEBIT(LS)

GALERIE DROITE

SOLENOIDEDIMINUTION DE COURANT

GALERIEGAUCHE





Augmentation de pression

. L'ECM augmente la pressionen envoyant plus de courantsur la valve proportionnelle

En fonction de la charge applique au moteur, ou des variations dergime ou de temprature de l'huile, l'ECM peut augmenter lapression "d'activation". Pour cela il envoi un courant plus lev ausolnode de la valve proportionnelle.

L'augmentation de courant sur la valve lve son seuil d'ouvertureet cre ainsi l'augmentation de la pression signal.

La pression de refoulement augmente car elle doit lutter contre leressort et la pression signal plus leve.

Le plateau de la pompe se maintient dans une position adapte,pour fournir le dbit sous pression dsir par l'ECM.

A pression constante, le dbit sera constant.



TIROIR DEDEBIT(LS)

GALERIE DROITE


GALERIEGAUCHE





Protection du circuit

. Pression maximum 26000kPa

. Si la pression n'est pluscontrle par l'ECM,l'indicateur de dfautsallume

Normalement le tiroir de coupure du systme de rgulation n'estpas utilis. Il assure la protection du circuit seulement si unmauvais fonctionnement du tiroir "LS" ou de la valve proportionnellesurvient. Le tiroir de coupure rduit la cylindre de la pompe, si lapression excde 260 bar.

En cas d'avaries, si la pression est comprise entre 250 et 260 bar,un voyant d'alarme va s'allumer au tableau de bord.

Avec "ET" il est possible de vrifier la valeur de pression etd'effectuer un test de balayage qui consiste lever ou baisser lapression pour permettre d'valuer les conditions du systmehydraulique. L'cart entre la pression dsire et la pression lue nedoit pas tre suprieur 20 bar durant l'essai.



TIROIR DEDEBIT(LS)

GALERIE DROITE


GALERIEGAUCHE




CIRCUIT D'ALIMENTATIONTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Pompe de transfert

Pompe de transfert La pompe de transfert est entrane par l'arbre de la pompe H.P.

C'est une pompe engrenage qui comporte un limiteur de scuritrgl entre 6,20 et 7,60 bar.

La pression de fuel n'est pas contrle par ce limiteur. C'est lergulateur situ sur le retour des galeries d'alimentation quistabilise la pression entre 3,15 et 4,15 bar.

Le fuel en sortie de la pompe, traverse l'ECM, un filtre 2 et lesgaleries du collecteur, pour alimenter les injecteurs.



CIRCUIT D'ALIMENTATIONTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Principe du circuit

. Circuit basse pression Le circuit d'alimentation des "HEUI", prsente les mmescaractristiques que les circuits des moteurs de la srie 3100.

Du rservoir, le carburant est aspir travers un dcanteur (filtreprimaire), par une pompe engrenage.Refoul ensuite par la pompe, le fuel circule dans une conduiteinterne l'ECM, (pour refroidir les composants), et passe traversun filtre de 2 , avant d'entrer dans les galeries d'alimentation desinjecteurs.Comme le dbit est suprieur aux besoins des injecteurs, lapression s'lve dans le circuit. Ds que la pression atteint letarage du rgulateur de pression, celui-ci s'ouvre pour envoyer ledbit excdentaire au rservoir.

En pleine charge le rapport entre le volume consomm et le dbitfourni est de 1 pour 3. La plus grande partie du volume qui n'estpas utilise pour l'injection assure le refroidissement des injecteurs.Le capteur de temprature situ sur l'alimentation, permet l'ECMde compenser une baisse de puissance pouvant tre occasionnepar le changement de densit du carburant, due la variation detemprature de celui-ci.


DE FUEL

SEPARATEURD'EAU

FILTRE A FUELDEUX MICRONS

POMPE DETRANSFERT

ECM



RESERVOIR DEGAVAGE

GROUPE DE POMPE

POMPEHYDRAULIQUE"

POMPE DE TRANSFERT

REGULATEURDE PRESSION

PRESSION

RESERVOIR ACARBURANT

HEUI

HEUI



CIRCUIT D'ALIMENTATIONTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Filtration

. Sparateur d'eau et filtreprimaire (1)

. Filtre secondaire de 2microns (2)

Le sparateur d'eau fait office de filtre primaire, c'est une picevitale pour les composants du systme d'injection.

Avec une pression d'injection pouvant atteindre 1500 bar, la qualitdu carburant est trs importante. L'eau par exemple, peut corroderles plongeurs ou les barillets des injecteurs. De mme que desimpurets dans le fuel peuvent user prmaturment ces mmescomposants.

C'est pour ces raisons qu'un filtre secondaire de 2 est mont surle circuit d'alimentation.

La pression d'injection mentionne dans ce texte est fixepour convenir aux exigences de pollution et de consommationactuelle. Avec le systme HEUI il est possible de s'adapter etde dpasser ces exigences.



CIRCUIT D'ALIMENTATIONTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Alimentation des injecteurs

. Alimentation des injecteurspompes

Fuel et huile :

1. L'huile sous haute pression distribue dans les collecteurs estdirige vers chaque injecteur par un "pont d'alimentation".

2. Le carburant sous pression de transfert alimente les injecteurs travers des galeries usines dans le collecteur.

3. Les puits d'injecteurs sont serrs contre une bague en acier,pour viter les passages de gaz dans le circuit derefroidissement.

Note : les "ponts hydrauliques" sont quips de jointsspciaux en Viton.

ALIMENTATION FUELBASSE PRESSION

PUITS

COLLECTEURD'ALIMENTATION

INJECTE

ADAPTE

PONTD'ALIMENTATION

BRIDE DE FIXATION

GALERIE D'ALIMENTATIOND'HUILE HYDRAULIQUE

CULASSE

EMBASE DES

CONDUITE DE

BLOC MOTEURLIQUIDE DEREFROIDISSEM

RONDELLEMETALLIQU



ALIMENTATION DES INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Descriptif

. Circuit d'alimentation bassepression des injecteurs

Le carburant sous pression de transfert alimente les injecteurs autravers d'une galerie usine dans les collecteurs d'alimentation.

L'espace entre le puits et l'injecteur est remplit par le fuel.Les tanchits suprieures et infrieures sont assures par desjoints toriques.

Les puits sont visss dans la culasse, une rondelle mtalliqueassure l'tanchit entre la chambre de combustion et la galerie derefroidissement.

COLLECTEURD'ALIMENTATION

INJECTEUR

EAU

JOINT INFERIEURD'INJECTEUR

JOINT SUPERIEURD'INJECTEUR

CONTACT METALCONTRE METAL

ALIMENTATION FUELBASSE PRESSION

PUITS D'INJECTEUR

JOINT SUPERIEURDU PUITS

JOINT INFERIEURDU PUITS

CULASSE




Collecteur d'alimentation

. Galerie D'alimentation Le collecteur est mont sur la culasse, il distribue lhuile souspression vers chaque injecteur au travers des "pontsd'alimentation".

Il canalise lhuile de lubrification ainsi que le carburant pouralimenter les injecteurs.Les galeries internes au collecteur sont les suivantes :

galerie d'alimentation d'huile H.P. (1)

galerie de lubrification des culbuteurs. (2)

galerie d'alimentation fuel.(3)




Collecteur d'alimentation

Collecteur Cette vue en coupe montre les passages cits prcdemment.

Le fuel entre par l'avant du collecteur pour en ressortir par l'arrire.Le refroidissement des injecteurs est ralis par le dbit decarburant.

La gorge circulaire du collecteur alimente les injecteurs au traversdes puits, deux joints toriques assurent l'tanchit infrieure etsuprieure.

PUITS

GALERIED'ALIMENTATIOND'HUILE HAUTE

SS O

EMBASE DESCULBUTEURS

ORIFICE DELUBRIFICATION

RAINURAGED'EXTRACTION

JOINTS

ORIFICE D'ALIMENTATION DEFUEL BASSE PRESSION




"Pont d'alimentation hydraulique"

. Pont hydraulique "Jumperblock"

Le "pont" d'alimentation (1) transmet l'huile sous haute pression ducollecteur vers l'injecteur.

La procdure de serrage des 6 vis de fixation dtermine dans lemanuel d'atelier, doit tre respecte.

Note : si le serrage n'est pas effectu correctement, cela entranerades fuites qui pourront rduire la puissance du moteur.



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Pices constitutives

Pices constitutives de l'injecteur

. Injecteur Les injecteurs pompes des moteurs 3408E/3412E, sontsophistiqus.

Ils runissent plusieurs pices, fabriques avec une grandeprcision.

La fonction des lments constitutifs sera tudie au cours de cechapitre.

CALE

BARRILL

POUSSOIR

CLAPET DEDISTRIBUTION

CLAPETANTI-RETOURDE REFOULEMENT

AIGUIL

RONDEL

ADAPTEUR

ENTRETOIS

ARMATURE

SOLENOIDE

RONDELLE

PISTON

BAGUE

BAGU

JOINT

COMMANDECORPS DE

JOIN

NEZ D'INJECTEUR

CLAPET ANTI-RETOURENTREE DE FUEL

CLAPET DERETOUR



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Elment majeur

. Trois groupes principaux Les injecteurs sont munis de trois organes principaux qui seronttraits en dtail.

Le corps de commandeL'lment de pompageLe nez d'injecteur

Les injecteurs sont fabriqus avec beaucoup de soin, seulement0,09% d'anomalies recenses.

Note : La procdure de montage des injecteurs spcifie dansle manuel doit tre respecte. Un mauvais serrage peutentraner la dformation des ensembles.

CORPS DECOMMANDE

ELEMENT DEPOMPAGE

NEZD'INJECTEUR



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Dtail d'assemblage

. Pices constitutives d'uninjecteur

L'injecteur pompe est compos de 35 pices assembles avecprcision, (dmontage dconseill).

Le corps de commande : contient le solnode, l'armature et leclapet de distribution d'huile qui commande l'lment de pompage.

L'lment de pompage : contient le poussoir amplificateur, lebarillet et le piston.

Le nez d'injecteur : contient l'aiguille, le diffuseur de carburant ettrois clapets anti-retour.

STOPPINPLUNGER SPRING SEAL BARREL BALL

DOWEL

SEAL

INTENSIFIER PISTON

RETAINER RING

WASHER

STOPPLATE

CHECKPLATE

BALL

STOP

DOWEL

SPRING

LIFTSPACER

SLEEVE

DOWEL

CHECK

TIP CASE

POPPET SPRING SLEEVE SHIM SEAL

ADAPTER BOLT

SPACER

ARMATUR

SCREW

SOLENOIDASSEMBLY

SCREW

BODYCORPS DE COMMANDE

ELEMENT DE POMPAGE

NEZ D'INJECTEUR



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Courant d'excitation du solnode decommande

. Caractristique et forme ducourant d'excitation

La quantit de carburant est contrle par la variation du tempsd'excitation du solnode d'injecteur. Cette dure est calcule parl'ECM pour fournir la quantit approprie de carburant. La pressionde commande intervient aussi pour dterminer le dbit inject.En effet pour un dbit inject constant, la pression de commandepeut tre diffrente, en fonction des variations de temprature del'huile.Pour adapter le dbit d'injection, la dure et la pression sont lies,mais elles sont gres indpendamment par l'ECM, afin decompenser les changements de viscosit de l'huile due latemprature.

Deux niveaux de courant apparaissent sur cette courbe :

1. Le courant d'appel est d'une plus grande intensit, car il fautvaincre le dplacement de l'armature contre son ressort pour ouvrirle clapet.2. Le courant (de maintien) diminue lorsque le clapet de commandeest ouvert, cela rduit la chaleur et augmente la dure de vie dusolnode.

Toutes les valeurs permettant d'tablir les performances d'injectionen fonction de la dure, de la pression et de la temprature sontstockes dans la mmoire de ECM.

TEMPS (MILLISECONDES)

TEMPS D'UN CYCLE

EXITATION

COURANT D'APPEL

COURANT DE MAINTIEN

52 4310



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Fonctionnement du solnode decommande

. Repos ou fin d'injection

. Excitation et distributiond'huile

. Pression d'activation

Au repos le clapet de commande est maintenu sur son sigeinfrieur par son ressort, dans cette position : l'huile de commandeest bloque et la chambre du poussoir est relie la vidange par lesige suprieur.

l'excitation du solnode provoque le dplacement du clapet decommande. Lorsque le clapet est en contact sur le sige suprieur,le retour est ferm et l'huile sous pression d'alimentation dplace lepoussoir.

Avec les informations des capteurs, l'ECM calcule l'avance et laquantit de carburant qu'il doit injecter. L'ECM dtermine pour celale dbut et la dure d'excitation du solnode, ainsi que la pressiond'activation fournir.La fin d'injection intervient lorsque l'ECM coupe l'alimentationlectrique du solnode.Le clapet repouss par son ressort revient au repos sur son sigeinfrieur. L'huile de commande est bloque et la chambred'alimentation du poussoir est relie au retour par l'ouverture dusige suprieur.Remarque : en fin d'injection le retour d'huile s'effectuedirectement dans le cache-culbuteur, attention aux projectionsd'huile si le cache-culbuteur est dpos moteur tournant.

SOLENOIDE AU

SIEGEINFERIEUR

SOLENOIDE

CLAPET DE COMMANDE

ARMATURE

SOLENOIDE EXCITECLAPET FERME CLAPET OUVERT

SIEGE SUPERIEUR

110

VERS LE POUSSOIRAMPLIFICATEUR

VERS LE POUSSOIRAMPLIFICATEUR



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Phase d'injection : activation

. Dplacement du plongeur

. Pressurisation du fuel

. Amplification de la pression

Lorsque l'ECM pilote l'injecteur, le clapet de commande s'ouvrepour laisser passer l'huile vers le poussoir.

Le dplacement du poussoir et du piston pressurise le carburantd'une valeur gale 7 fois la pression d'huile de commande.Cette amplification de pression est obtenue par la diffrence desurface existante entre le plongeur et le poussoir, (7/1).

CLAPET ANTI-RETOURD'ALIMENTATION DE FUEL

POUSSOIR

PISTON

VERS LE NEZ D'INJECTEUR

BARRILLET

CLAPET ANTI-RETOUR DEREFOULEMENT

FUEL VENANT DE LA POMPEDE TRANSFERT

ALIMENTATION D'HUILE

JOINT



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Injection

Nez d'injecteur

. Pulvrisation du fuel Ds que la pression de fuel atteint 315 bar l'aiguille d'injecteur sesoulve. Le fuel est pulvris dans la chambre de combustion autravers des 6 trous de diamtre 0,252 mm, rpartis 140.La fin d'injection intervient ds que la pression chute en dessous de210 bar.Le clapet anti-retour de refoulement vite le passage des gaz decompression et maintient une pression rsiduelle de 210 bar dansle nez d'injecteur.

CLAPET ANTI-RETOURDE REFOULEMENT

PULVERISATION

AIGUILLE D'INJECTEUR

VUE DE L'EMBASEDES CLAPETS ANTI-RETOUR



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Remplissage de l'lment de pompage

Fin d'injection et remplissage de l'lment de pompage

. Fin d'injection

. Remplissage

En fin d'injection, le poussoir remonte sous l'action de son ressort,en chassant l'huile.

La cavit sous le piston reoit le carburant sous pression detransfert au travers d'un filtre de 130 microns.

Ce filtre est ralis par deux surfaces parallles, proches l'une del'autre.

Ce systme retient les particules susceptibles de boucher lestrous de l'injecteur.

FILTRE A PAROI



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Temps d'injection

. Dbit en deux temps

. Moins de pollution

L'injection ralise en deux temps dans les moteurs 3408E/3412E,permet d'obtenir une meilleure combustion.

La petite quantit pr-injecte, dclenche l'inflammation et rduitconsidrablement les imbrls.

Cette solution est obtenue par le contrle du recouvrement del'orifice de retour et s'effectue sur 25% de la course du piston.

La pr-injection permet de raliser une propagation du front deflamme plus progressive. Cela attnue le "cognement" et diminueles missions polluantes (NOX) et l'usure du moteur.

EXITATION

COURBED'INJECTION

DUREE D'INJECTION


52 4310

DEBUTD'INJECTION

FIND'INJECTION

FINPRE-INJECTION



INJECTEURSTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Les diffrentes phases d'injection

. Injection squence- Dbut d'injection

- Fin de la pr-injection

- Ralisation finale del'injection

. Fuite interne

Il y a trois stades dans le droulement de l'injection :La descente du piston provoque l'injection.

Ds que l'orifice radial du plongeur est en liaison avec l'orifice deretour du barillet, la pression chute, l'injecteur se referme etl'injection s'interrompt momentanment.

En continuant sa descente le plongeur occasionne la fermeture del'orifice radial, le retour tant ferm, l'injection continue tant que lepoussoir est activ..

Durant le cycle normal d'injection, l'huile sous pression s'exerce surle, un joint autour du poussoir assure l'tanchit.

Quelques fuites d'huile ncessaire la lubrification peuvent passerdans la chambre du ressort du poussoir. De mme que des fuitesde fuel provoques par le piston peuvent aussi remplir la chambredu ressort.

ORIFICERADIALE

SECTIONDU

PISTON

CANAL DE

DEBUT D'INJECTION FIN PRE-INJECTION INJECTION FINALE

DECOMPRESSION



INJECTEURTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Clapets anti-retour

Clapets d'injecteur

Clapet d'alimentation de fuel

Clapet de retour de fuite dubarillet

Clapet de refoulement

Aiguille d'injecteur

Il y a quatre clapets sur l'injecteur (en comptant l'aiguilled'injecteur).

Le clapet d'alimentation est ouvert lors du remplissage de lachambre du barillet, il est referm lors de l'injection.

Le clapet de retour de fuite, dpressurise la chambre du ressort dupoussoir

Le clapet de refoulement empche le passage des gaz decombustion dans le circuit de fuel. Il maintient aussi une pressionrsiduelle dans l'injecteur.

La pression d'injection au ralenti correspond approximativement autarage de l'aiguille d'injecteur.

NEZ D'INJECTEURBARRILLE

Clapet deretour de fuite

Clapet derefoulement

Clapetd'alimentation

Sieged'aiguille

Pulvrisation



INJECTEURTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Diagramme d'injection

. Courbe dinjection Sur ces courbes, nous pouvons remarquer que l'ECM excite lesolnode. Le clapet de distribution se dplace ensuite et l'injectiondbute, elle s'arrte lorsque la pression chute zro.

La courbe d'injection nous montre que le dbit, est inject en deuxtemps. (prcombustion).

La quantit de fuel injecte est lie la dure d'injection. Celle-ciest dtermine par le temps d'ouverture du clapet et la pressionhydraulique du moment.

(Aucune valeur n'est indique sur ces courbes, il fautsimplement visualiser leurs relations gomtriques).

EXITATION

COURBED'INJECTION

OUVERTUREDU CLAPET

DUREE D'INJECTION


52 4310

DEBUTD'INJECTION

FIND'INJECTION



INJECTEURTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Pression dynamique d'injection

. Pression hydraulique"d'activation"

La pression hydraulique peut tre contrle indpendamment durgime moteur.

Pour grer la quantit de fuel injecte, de nombreusescombinaisons entre la dure et la pression sont possibles.Elles sont caractrises en fonction des spcifications du moteurpour optimiser et satisfaire les performances : la nervosit, lesmissions et autres paramtres.

Grce ces possibilits le systme HEUI est trs performant. Lapression d'injection peut tre maximum quel que soit le rgime oula charge impose au moteur.Un moteur quip d'une pompe d'injection mcanique, la pressiond'injection est proportionnelle au rgime et la charge impose aumoteur.

PRESSION

HEUI

D'INJECTION

SYSTEME MECANIQUE

REGIME NOMINAL REGIME NOMINAL REGIME NOMINAL

REGIME MOTEUR CONSTANT - CHARGE PROGRESSIVE



INJECTEURTECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTIONDES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Rcapitulatif des phases d'injection

. courant d'appel (excitation)

. Dplacement du clapet decommande

. Dbut d'injection

. Temps d'Injection

. Fin d'injection

L'ECM excite le solnode avec un intensit de grande valeur, afind'obtenir un champ magntique ncessaire l'attraction du clapetde distribution d'huile.

Le clapet se dplace et l'ECM fournit un courant de maintieninfrieur au courant d'appel.

L'injection commence, lorsque le clapet s'ouvre et que le poussoiramplificateur se dplace. Le mouvement du poussoir entrane lepiston et pressurise le fuel jusqu' la valeur d'ouverture de l'aiguilled'injecteur, soit 315 bar environ.

La quantit de carburant injecte est contrle par la dured'ouverture du clapet est aussi par la pression hydraulique decommande. Si la pression hydraulique est leve, le poussoir et lepiston seront dplacs plus rapidement, donc le dbit inject serasuprieur.

En fin d'injection l'ECM coupe l'excitation. Le clapet repouss par leressort referme l'alimentation d'huile et ouvre la vidange de lachambre du poussoir. Sous l'action du ressort, le poussoir remonteet le barillet est de nouveau remplit pour une nouvelle injection.

L'aiguille de l'injecteur se referme, ds que la pression chute 210bar environ, cette pression est retenue comme pression rsiduelle,pour le prochain cycle.

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FONCTIONNEMENT GESTIONELECTRONIQUETECHNOLOGIE DU SYSTEME D'INJECTION

DES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Prsentation

CONTROLE ELECTRONIQUE

DES MOTEURS 3408E/3412E

SYSTEME DE CONTROLE ELECTRONIQUE (ECM)

. Gestion lectronique La prsentation du systme HEUI comporte les composantssuivants:

ECM

Le module personnalis

Les injecteurs pompes (hydraulique/lectronique)

La roue de calage

Les paramtres relatifs ces composants sont les suivants :

Contrle de l'avance

Contrle de la quantit de fuel

Contrle de l'quilibre air/fuel

Calibration de l'avance




DES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI ECM et PM

. L'ECM :

- Rgule

- Calcule

- Contrle la pression

- Contrle l'avance

Le module de contrle lectronique est le cerveau du systme. Ilenglobe les fonctions d'un rgulateur et d'un calculateur. Il reoitles signaux d'informations des capteurs et il commande lesinjecteurs ainsi que la valve proportionnelle "d'activation".

L'ECM est compltement scell, sauf pour l'accs au logiciel qui estcontenu dans le module personnalis, (pas montr).

"Adem II" (Advanced. Diesel. Engine. Management. Systems) est ladeuxime gnration labore pour commander le moteur diesel.

Note : L'ECM est trs fiable. Les problmes rencontrsviennent principalement des connections et des faisceaux.L'ECM doit tre le dernier organe incrimin en cas de pannes.

couvercle d'accs du PM

PM (Personality Module)




DES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI ECM et PM

. Le PM (module personnalis)contient le programme

. L'ECM est scell sauf lemodule personnalis

Le PM (module personnalis) contient le programme qui comporteles rglages du moteur (tels que, la puissance, l'augmentation decouple et l'quilibre entre l'air et le fuel). Le programme dtermineles performances du moteur. Le module personnalis est installderrire l'ECM (sous le panneau d'accs).

En ce moment il y a deux faons de remplacer le programme :

soit, par le remplacement du PM,

soit, par la reprogrammation du PM l'aide du programme"flash" de l'outil lectronique "ET".

L'change d'un module personnalis doit tre effectu avec lecontact coup et la prise de l'ECM d'branche. Ensuite avantde dmarrer le moteur, il faut attendre 1 min. avec le contacttabli pour que le transfert des donnes s'effectue. Leremplacement du PM efface le compteur horaire et lesconfigurations personnalises.

Note : L'ECM est scell et ne ncessite pas d'opration demaintenance de rglage ou d'entretien. Le module personnalis estincorpor dans l'ECM. L'installation d'un module personnalisest la seule raison d'ouvrir l'ECM. Cette opration peut trenormalement excute durant l'installation d'un ECM ou d'une mise jour du programme.

Le module personnalis contient des paramtres d'usine dontcertains peuvent tre configurs, tels que :

le ralentile rgime maxila vitesse maxi du vhicule (camion routier)

PM (Personality Module)




DES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Contrle des injecteurs

Injecteur pompe

. Injecteur commandelectrique et actionhydraulique

Les injecteurs des moteurs 3400HEUI sont trs similaires aux

injecteurs des moteurs 3500 EUI. L'injecteur est commandlectriquement par l'ECM pour tre actionn hydrauliquement.

Pendant l'injection : l'ECM commande l'injecteur et la valve"d'activation". Le dbit inject varie en fonction du tempsd'ouverture de l'injecteur et de la pression "d'activation".

L'ECM contrle en permanence, la quantit de carburant, l'avanceet la pression d'injection.

Les solnodes d'injecteurs fonctionnent en courant continude 105 volts. Lors des essais viter tous contacts aveclinjecteur afin de ne pas subir une dcharge lectrique ou deprovoquer un court-circuit.

ATTENTION





. Contrle des injecteurs oudes cylindres

Trois contrles peuvent tre utiliss pour dterminer undysfonctionnement sur un cylindre ou sur un injecteur.

Contrle des solnodesCe contrle est ralis, moteur l'arrt. Les solnodes peuventtre tests automatiquement avec l'outillage lectronique "ET ouECAP", par la fonction (Solnod Test) du menu "diagnostic test".Cette fonction permet de contrler le circuit lectrique et l'injecteurpar lexcitation successive des solnodes. Lorsqu'un solnode estaliment, un claquement devient perceptible.Coupure d'un injecteurCe contrle est ralis, moteur tournant avec l'outillagelectronique ET ou ECAP, par la fonction (cutout - change) dumenu "diagnostic test". L'oprateur peut couper un ou plusieursinjecteurs de son choix pour dceler un problme sur l'injection ousur un cylindre.Coupure automatique des injecteursCe Contrle est ralis, moteur tournant, avec l'outillagelectronique "ET ou ECAP", par la fonction (cutout - start), du menu"diagnostic test".Durant l'essai un chiffre numrique s'affiche surchaque cylindre "coup". Toutes les valeurs doivent tresemblables et suprieures celle inscrit dans la fentre "injectionduration". Si un cylindre ne "donne pas", la valeur sera identique celle donne en "injection duration". Ex 1 : cyl. 6 et 8 dfectueux.En l'absence de messages, de diffrence ou de problmesdiagnostiqus, la cause sera probablement due un dfautmcanique.

METHODES DE CONTROLES DESINJECTEURS HEUI

CONTROLES DES SOLENOIDES

COUPURE D'UN INJECTEUR

SEQUENCE DE COUPURE AUTOMATIQUE





1er Exemple :

2er Exemple : Cat Electronic TechnicianCylinder Cutout

02 / 04 / 97 14 : 00 Page : 13408E 769 / 771 (99C00851)

Parameter ValueEquipement ID 5TR00250Engine Serial Number 99C00851ECM Serial Number 08660094CFPersonality Module Part Number 135323 - 00Personality Module Release Date Mars96Personality Module Description 769D - 771D 3408

Cylinder Injection DurationCylinder 1 2039,11Cylinder 2 2052,22Cylinder 3 2048,56Cylinder 4 2070,56Cylinder 5 2041,44Cylinder 6 2036,82Cylinder 7 2004,00Cylinder 8 2032,22

Cat Electronic Technician -Injector Solenoid CutoutFile Diagnostic Information Service Utilities Data Link Setting Help

Status ConfigurationActives Codes Logged Codes Exit

Cylinder 1 Powered 1755,41

Engine : 3408E/3412E - MWLPower All StartChange Stop Print

Injection DurationModeCylinder

Cylinder 2 Powered 1770,82Cylinder 3 Powered 1786,35Cylinder 4 Powered 1812,24Cylinder 5 Powered 1748,78Cylinder 6 Powered 1560,52Cylinder 7 Powered 1731,98Cylinder 8 Powered 1549,42

Engine speed849 RPM

Injection Duration1568

Fuel position41

Cold Mode




DES MOTEURS DIESEL 3408/3412 E HEUI Avance/dtection de l'injection

Logique de l'avance a l'injection

. Entre pour le contrle del'avance l'injection

. Avantages d'un "bon" calagede l'avance

Le diagramme montre la logique de contrle du calage de l'avancegre par l'ECM.

La vitesse du moteur, la quantit de carburant (relatif lacharge du moteur), et la temprature de l'huile "hydraulique"sont des entres perues par l'unit de contrle de l'avance. Latemprature de l'huile "hydraulique", dtermine le rgime de ralenti(dmarrage froid). Toutes les entre

Documents

3400 HEUI