STAGE BASES MOTEURS
LES MOTEURS A INJECTION
ELECTRONIQUE
Centre de perfectionnementFRANCIS MONNOYEUR
Codification132-2 S
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LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUEBASES MOTEURS Préface
Ce document justifie et présente les évolutions rencontrées sur les moteurs :- 3114, 3116- 3176, 3196, 3406, 3456, 3508, 3512- 3126, C9, 3408, 3412- 3408, 3412
Ce document n'est pas prévu pour une étude approfondie des différentes technologies, celles-cisont expliquées dans les documents spécifiques.
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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 contrôle de l'injection par électro-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 contrôle de l'injection par électro-distributeur sur un circuit hydraulique ........................................ 16
Présentation du moteur 3126 ............................................................................................................. 17Le circuit de fuel du moteur 3126 ....................................................................................................... 18La pompe hydraulique du moteur 3126 .............................................................................................. 20Le module d'injection du moteur 3126................................................................................................ 24
Présentation du moteur C9 ................................................................................................................ 26La pompe hydraulique du moteur C9 ................................................................................................. 28Le module d'injection du moteur C9 ................................................................................................... 30
Présentation des moteurs 3408 / 3412............................................................................................... 32Le circuit de fuel des moteurs 3408 / 3412......................................................................................... 34Le circuit hydraulique des moteurs 3408 / 3412 ................................................................................. 36Schéma de la pompe et de la régulation ............................................................................................ 38Le module d'injection des moteurs 3408 / 3412.................................................................................. 40Installation du module d'injection, moteur 3408 / 3412 ....................................................................... 42Le circuit électrique ............................................................................................................................ 44Schéma électrique moteur complet .................................................................................................... 52Notes personnelles ............................................................................................................................ 54
Rédigé par :Roger LECULLIEZ
Vérifié par :Jean Claude VEYSSET, Zohrab LAMY
Approuvé par :Jean Louis DALLOZ
CPFM Référence document :132
Version :2
Page :3
LES MOTEURS 3114 / 3116BASES MOTEURS
Evolution de l'injection, les modules individuels
La conformité aux nouvelles contraintes anti-pollution est l'un des principaux arguments qui justifiel'injection électronique.
Il est évident que ce n'est pas l'électronique qui pousse le carburant dans les chambres de combustion.
L'électronique est utilisée pour gérer la quantité de carburant injectée.
La puissance nécessaire pour pousser le carburant en force à travers les injecteurs est transmise pardes systèmes mécaniques ou hydrauliques.
Evolution des systèmes d'injection, l'injection modulaire.
Moteurs M. U. I. (Mechanical Unit Injector / Mécanique Unité Injection) 3114, 3116.
Pour améliorer les performances de l'injection il faut pulvériser le carburant le plus finement possible,l'idéal serait une pulvérisation à l'échelle moléculaire.
Les constructeurs travaillent à des pressions d'injection importantes pour obtenir une pulvérisation fineet une forte pénétration favorisant le mélange air / carburant.
Dans une pompe d'injection classique, en ligne ou rotative, la pression est obtenue mécaniquement parl'action d'une force sur la surface de l'élément de pompage.
L'augmentation de la pression fait augmenter les contraintes mécaniques dans l'arbre à cames etl'accouplement dans la distribution.
En installant les éléments de pompage dans la culasse, c'est l'arbre à cames de distribution de fortesection qui fournit le couple nécessaire.
L'absence de tuyau d'injecteur diminue les causes de retard d'injection.
Le dosage est réalisé par rotation de l'élément de pompage, technique identique à celle des pompesd'injection en ligne, voir détail page 8.
Chacun des éléments de pompage est équipé d'une crémaillère.
Toutes les crémaillères sont liées par une tringlerie équipée de bras de levier.
La tringlerie repère � est accouplée à un régulateur mécanique lui-même solidaire de la distribution dumoteur.
Cette technologie ne permet pas l'installation de système d'avance automatique à l'injection.
Remarque.
Ce module d'injection, comme tous les autres étudiés dans les chapitres qui suivent ne peuvent pas êtrereconditionné par les mécaniciens.
Ils sont remplacés par des échanges remanufacturés 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 installé dans un puits en alliage cuivreux serti dans la culasse.
La partie inférieure la plus soumise à l'effet des températures de combustion est située dans la zone decirculation de l'eau de refroidissement.
Une galerie, repère �, traverse toute la longueur de la culasse et alimente en fuel tous les éléments depompage sous une faible pression, circuit de transfert fuel.
Un gros débit de balayage contribue au refroidissement des modules d'injection.
Le mouvement de descente des pistons de pompage est réalisé par l'ensemble arbre à cames,basculeur à galet, tige et culbuteur.
Le rappel vers le haut est réalisé par le ressort.
Quel que soit le débit de fuel injecté, l'élément de pompage parcourt toujours la totalité 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 crémaillères.
La rampe est elle-même manœuvrée par un levier et une tringlerie solidaire du régulateur mécaniqueinstallé sur le côté du moteur.
Le réglage du levier de liaison rampe / régulateur permet d'ajuster le débit de fuel injecté maximum (lerack).
L'ancien système à vis sans fin / pignon est remplacé par une vis et contre écrou (illustration ci-dessous).
Illustration page de droite, système actuel, une plaque de protection plombée recouvre le réglage.
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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 contrôle de l'injection par électro-distributeur sur le
circuit de fuel
Moteur MEUI (Mechanical Electronic Unit Injector / Mécanique Electronique Unité Injection) 3176,3196, 3406, 3456, 3508, 3512
Le régulateur mécanique ne permet pas un contrôle suffisamment précis de la quantité de fuel injectéeet plus particulièrement de l'avance à l'injection
L'installation d'un électro-distributeur géré électroniquement permet une injection précise en quantité etdans le temps, (adaptation de l'avance).
L'électronique prend en compte plusieurs paramètres dans le fonctionnement du moteur et en dehors dumoteur pour tenir compte des conditions de conduite et des particularités de l'engin.
Le meilleur contrôle de l'injection permet un meilleur respect du rapport air / fuel quelles que soient lesconditions d'utilisation; le moteur émet moins de fumée noire au démarrage et aux reprises.
L'avance à l'injection est adaptée en fonction ;- de la température du moteur,- du régime de rotation,- de la charge appliquée.
L'électronique adapte également l'injection aux variations d'altitude.
L'effort nécessaire à la mise sous pression du fuel est assuré mécaniquement par l'arbre à cames.
L'électro-distributeur est incorporé 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 à cames en attaque directe sur le culbuteur, Ex. moteur 3406, 3456- arbre à 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 animé 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 à travers l'électro-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 à travers l'électro-distributeur.
L'alimentation électrique de l'électro-distributeur ferme le passage chambre de compression vers circuitd'alimentation.
Le mouvement du piston oblige le carburant à passer en force à travers l'injecteur.
La pression d'injection est d'environ 1 500 bars.
La fermeture de l'électro-distributeur détermine le point d'avance à l'injection.
La durée de fermeture détermine une quantité de carburant injectée.
L'ouverture de l'électro-distributeur permet le refoulement sous faible pression vers le circuitd'alimentation, le piston finit sa course descendante à vide.
L'effort de compression nécessaire à la montée en pression du fuel est transmis par l'arbre à cames, parcontact sur une génératrice entre la came et le galet.
La pression mécanique sur les surfaces en contact est énorme, la résistance des matériaux impose unelimite à la pression d'injection.
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Fonctionnement de l'injecteur MEUI
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LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS Le contrôle de l'injection par électro-distributeur sur un
circuit hydraulique
Moteur HEUI (Hydraulic Electronic Unit Injector / Hydraulique Electronique Unité Injection), 3126,C9, 3408, 3412.
Pour augmenter la pression d'injection, un système hydraulique est utilisé en remplacement del'entraînement mécanique par arbre à cames et culbuteur.
Le mouvement descendant du piston est réalisé par un vérin alimenté par un électro-distributeur.
Le rappel au point mort haut est réalisé par la vidange du vérin et l'action d'un ressort.
Le piston ne descend que de la course nécessaire pour créer le débit injecté (moins d'usure parfrottement).
Le circuit hydraulique de commande est alimenté par une pompe hydraulique.
Un système annexe gère la pression de fonctionnement.
Les technologies des modules d'injection et de la pompe hydraulique sont différentes suivant le type demoteur.
Les pompes hydrauliques possèdent des particularités communes.
- Le carter constitue un réservoir en charge pour contenir de l'huile disponible pendant le remplissage ducircuit de lubrification en phase de démarrage.
- Ce volume permet par un clapet anti-retour une réalimentation du circuit hydraulique d'injection suiteau refroidissement du moteur.
- La pression de refoulement est gérée électroniquement par un limiteur de pression proportionnel.
- Un limiteur de pression HP protège la pompe et le circuit si la gestion électronique de la pression nefonctionne pas.
Le boîtier électronique semble être le même sur tous les moteurs, attention chacun des moteurs a sesparticularités propres et un environnement adapté à la machine.
Le programme informatique installé est différent, il peut évoluer dans le temps au fur et à mesure desmodernisations.
Attention lors d'une mise en service d'une pompe hydraulique neuve ou reconditionnée.
Si le type de pompe le permet, le réservoir hydraulique de la pompe doit être rempli d'huile propre avantle lancement du moteur.
La pompe tourne sous l'action du démarreur alors que le circuit de lubrification n'est pas rempli.
Dans tous les cas, faire fonctionner le démarreur avec l'injection coupée jusqu'à ce que la pression delubrification soit atteinte.
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Présentation 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 différent en fonction des machines.
Le circuit de principe comprend ;- un réservoir- un pré-filtre décanteur d'eau,- une pompe d'amorçage- une pompe de transfert,
- un filtre 2 µm- un passage dans l'épaisseur du couvercle du boîtier électronique du moteur,- une galerie interne à la culasse pour l'alimentation des modules d'injection,- un clapet de maintient en pression du circuit d'alimentation,- un retour au réservoir.
Particularités.
La pompe de transfert peut être ;- à piston et trois clapets, entraînée par un excentrique en bout de la pompe hydraulique, d'après
document de présentation Caterpillar, probablement premiers moteurs en application routière,- à engrenage et protection de pression, entraînée en bout de la pompe hydraulique, exemple des
chargeuses sur pneus- à palettes entraînée par un moteur électrique, installé dans la tête du pré-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
Schéma réalisé à partir du circuit de pelles hydrauliques 325C.
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La pompe hydraulique du moteur 3126
La pompe hydraulique d'injection est à barillet, cylindrée fixe.
Le carter de la pompe sert de réservoir.
Le tube de remplissage du réservoir permet de maintenir le niveau d'huile à l'arrêt pour facilité leredémarrage.
La réserve d'huile assure aussi un volume d'huile disponible pour alimenter la pompe pendant lespremiers tours de rotation sous l'action du démarreur.
Le débit de la pompe de lubrification n'est disponible que lorsque tout le volume des canalisations vidépar gravité est rempli.
Le circuit hydraulique basse pression est constitué :
- du carter inférieur du moteur, il constitue le réservoir principal,- de la pompe de lubrification équipée d'un limiteur de pression,
. son débit permet l'alimentation du circuit d'injection en plus de la lubrification des organes mobiles dumoteur,
- un refroidisseur d'huile équipé d'un clapet by-pass,- du filtre équipé d'un clapet by-pass,- du circuit de lubrification, la totalité du débit ne peut y circuler librement, la retenue du débit permet
l'alimentation du réservoir de la pompe hydraulique d'injection,
Le circuit hydraulique haute pression est constitué :
- d'une alimentation de la galerie interne à la culasse.- d'un limiteur de pression à commande électrique proportionnelle installé sur le corps de la pompe, (non
représenté), il gère la pression hydraulique d'injection par conséquent la pression d'injection du fuel.- d'un limiteur de pression HP, il protège la pompe si le contrôle électronique de la pression ne
fonctionne pas correctement.
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La pompe hydraulique du moteur 3126
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La pompe hydraulique du moteur 3126
La pression hydraulique d'injection est contrôlée par un limiteur de pression à commande électroniqueproportionnelle.
Le débit évacué circule dans un tube installé dans le réservoir, celui-ci permet un refroidissement del'huile.
Un clapet anti-retour permet une réalimentation suite au refroidissement du moteur à l'arrêt.
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La pompe hydraulique du moteur 3126
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LES MOTEURS A INJECTION ELECTRONIQUE H. E. U. I.BASES MOTEURS
Le module d'injection du moteur 3126
Le module d'injection comprend ;- un solénoïde alimenté en courant continu pulsé d'environ 110 Volts.- un distributeur hydraulique- un vérin hydraulique simple effet constitué d'un fourreau coulissant,- un élément de pompage rappelé au repos par un ressort,- un clapet anti-retour, il permet l'alimentation de la chambre de pompage.- un injecteur à aiguille,
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Le module d'injection du moteur 3126
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Présentation du moteur C9
Ce moteur utilise une pompe hydraulique à cylindrée fixe mais dont le débit est variable (technologienovatrice présentée page suivante).
Le circuit de fuel est construit sur le même principe que le moteur 3126.
Le circuit hydraulique et les modules d'injection utilisent une technologie différente de celle du moteur3126.
Illustration, image de présentation Caterpillar, elle représente une application sur camion routier.
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Présentation du moteur C9
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La pompe hydraulique du moteur C9
La pompe hydraulique est du type à pistons axiaux, axe en ligne, barillet fixe et plateau tournant.
L'aspiration se fait au travers des lumières du pratiquées dans l'épaisseur du plateau tournant et le patindu piston
Le refoulement se fait à travers le clapet anti-retour installé en fond de barillet.
Le débit est contrôlé par la position de la douille coulissante, la course rentrante du piston découvrel'orifice latéral
Ce système rappelle le fonctionnement des anciennes pompes d'injection à manchons doseurs.
La douille coulissante est positionnée par un vérin hydraulique en opposition sur un ressort.
La position de la douille coulissante est contrôlée par l'action d'un limiteur de pression proportionnel quipilote une réduction de pression.
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La pompe hydraulique du moteur C9
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Le module d'injection du moteur C9
Le module d'injection comprend ;- un solénoïde alimenté en courant continu pulsé d'environ 110 Volts.- un électro-distributeur,
- il pilote le distributeur de puissance installé en dessous,- il alimente la chambre à ressort de l'aiguille d'injecteur
- un distributeur hydraulique de puissance- il alimente le vérin de l'élément de pompage,- il pilote le clapet anti-retour de vidange rapide du vérin,
- un clapet anti-retour,- verrouillé pendant le remplissage du vérin, c'est le distributeur qui alimente le vérin,- libéré, il permet une vidange rapide du vérin,
- un vérin hydraulique simple effet constitué d'un fourreau coulissant,- un élément de pompage rappelé au repos par un ressort,- un clapet anti-retour, il permet l'alimentation de la chambre de pompage.- un injecteur à aiguille,
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Le module d'injection du moteur C9
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Présentation des moteurs 3408 / 3412
Les moteurs 3408 et 3412 utilisent une pompe hydraulique à cylindrée variable équipée d'une régulationload sensing à gestion électronique.
Le boîtier électronique contrôle le débit et la pression hydraulique en alimentation des modulesd'injection.
Les circuits hydrauliques et de fuel sont conçus sur les principes généraux.
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Présentation des moteurs 3408 / 3412
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Le circuit de fuel des moteurs 3408 / 3412
Le circuit de carburant est constitué par :
- le réservoir, d'une capacité d'environ 10 heures de travail,- un pré-filtre décanteur d'eau équipé d'une pompe d'amorçage manuelle,- la pompe de transfert à engrenages, elle est installée en bout de la pompe hydraulique,
. la pompe de transfert est équipée d'un limiteur de pression et d'un clapet by-pass.
- un conduit réalisé dans l'épaisseur du couvercle du boîtier électronique,. la circulation du carburant permet le refroidissement du module qui s'échauffe par l'action d'un
transformateur de courant électrique,- le filtre 2 micromètres,- les deux rampes d'alimentation des modules d'injection, pratiquées dans l'épaisseur des culasses,- d'un clapet de maintien de pression, (régulateur) installé en sortie des culasses,
. il assure le bon remplissage des chambres de refoulement des modules d'injection.
- une ligne de retour au réservoir.
Le débit de carburant est tel qu'un tiers est consommé, deux tiers circulent pour participer aurefroidissement des modules d'injection.
La chaleur sortie des culasses se disperse dans le réservoir, il est normal qu'en fin de poste le réservoirsoit chaud.
Le module électronique prend en compte l'élévation de température du fuel pour compenser ladiminution de sa densité.
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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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Le circuit hydraulique des moteurs 3408 / 3412
Le circuit hydraulique basse pression est constitué :
- du carter inférieur du moteur, il constitue le réservoir,- de la pompe de lubrification équipée d'un limiteur de pression,
. son débit permet l'alimentation du circuit d'injection en plus de la lubrification des organes mobiles dumoteur,
- d'un refroidisseur d'huile équipé d'un clapet by-pass,- du filtre équipé d'un clapet by-pass,- du circuit de lubrification, la totalité du débit ne peut y circuler librement, l'excédent alimente la pompe
hydraulique d'injection,- le réservoir de la pompe hydraulique d'injection.
Le carter de la pompe sert de réservoir.
Le débit de la pompe de lubrification n'est disponible que lorsque tout le volume des canalisations vidépar gravité est rempli.
La réserve d'huile contenue dans le réservoir du carter assure aussi un volume d'huile disponible pouralimenter la pompe pendant les premiers tours de rotation sous l'action du démarreur.
La réserve d'huile permet aussi, à 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 constitué :
- d'une sortie double équipée de clapets anti-retour, ils évitent des phénomènes de résonance d'uncollecteur vers l'autre.
- d'un ensemble constitué des tiroirs de régulation (LS et coupure, non représentés) et du limiteur depression à commande électrique proportionnelle flasqué sur le corps de la pompe.
- les collecteurs d'alimentation, galeries qui alimentent les électro-distributeurs.
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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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Schéma de la pompe et de la régulation
La pompe est à plateau inclinable.
Le changement de cylindrée est réalisé par un vérin, un ressort assure le rappel du plateau en cylindréemaxi.
Le contrôle de la cylindrée est réalisé par un tiroir Load Sensing et un tiroir de coupure.
Le tiroir Load Sensing et le limiteur de pression proportionnel.
Le tiroir LS contrôle le débit de la pompe pour maintenir une pression de refoulement correspondant à lavaleur de son ressort plus la pression contrôlée par la valve de pression proportionnelle.
La pression en refoulement de la pompe = pression valve proportionnelle + action du ressort du tiroir LS.
Le débit de la pompe s'adapte pour maintenir avec précision la pression dans le circuit.
Par son action sur le limiteur de pression proportionnelle, le boîtier électronique règle la pressiond'injection par le débit de la pompe.
Le tiroir de coupure.
Le tiroir de coupure protège la pompe et le circuit en limitant la pression par annulation du débit de lapompe.
Il n'agit pas en fonctionnement normal du moteur, il est installé pour réaliser une sécurité dans le casd'un mauvais fonctionnement du tiroir LS.
La force hydraulique agit en bout du tiroir contre la force mécanique du ressort.
Le déplacement du tiroir de coupure alimente le vérin d'inclinaison, la cylindrée est réduite, la pressionest stabilisée à sa valeur maximum déterminée par le réglage du ressort.
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Schéma de la pompe et de sa régulation
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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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 possède une rainure circulaire en communication par trois passages (non représentés) avec lachambre de compression.
Cette rainure permet une injection en trois phases.
Pré injection.
En début de la course descendante du piston la rainure est masquée au-dessus de l'orificed'alimentation.
Le piston refoule le carburant dans l'injecteur.
Coupure d'injection.
La rainure se découvre face à l'orifice d'alimentation, le fuel circule vers le passage où la résistance àl'écoulement est la plus faible.
Ces deux étapes permettent d'élever la température 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 à travers l'injecteur.
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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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Installation du module d'injection, moteur 3408 / 3412
Le module d'injection est installé dans un puits vissé dans la culasse.
Une galerie latérale alimente en huile les ponts de raccordement aux électro-distributeurs
Une deuxième galerie alimente en fuel sous pression de transfert tous les modules d'injection.
Le débit de fuel est largement supérieur à la consommation afin d'assurer un balayage pour participer aurefroidissement des modules d'injection.
Attention à la qualité de l'assemblage des éléments des ponts d'alimentation en huile sous pression.
- Les forces hydrauliques étirent les vis de fixation et tendent à écarter les surfaces d'assemblages, lesjoints mal tenus permettent des fuites sous le cache culbuteur.
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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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Le circuit électrique
Le circuit électrique des moteurs semble être identique.
Attention, chaque moteur possède des particularités, les composants installés sur l'un ne se retrouventpas systématiquement sur un autre.
Attention aussi aux évolutions dans le temps, le constructeur modernise l'équipement de ces moteurs.
Attention encore à l'évolution des programmes installés dans le boîtier électronique, une opération flashmodifie le fonctionnement du moteur.
En général le circuit électrique est en deux parties, une partie propre au moteur, l'autre appartient à lamachine.
Le circuit électrique pris en exemple correspond aux moteurs 3408 / 3412.
Le circuit électrique moteur.
ECM, Module Electronique de Contrôle.Installé sur le moteur, il possède deux connecteurs de quarante broches chacun.
Electronic Unit Injectors, Module d'Injection Electronique.Les bobinages sont alimentés par un courant de 110 Volts pulsé.
Injection Actuation Pressure Control Valve, Valve de Contrôle 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 vérification de la pression hydraulique d'injection, le module corrige par la valveproportionnelle si un écart est constaté par rapport à sa demande.
Primary Speed / Timing Sensor, Sonde Primaire de vitesse et de calage.
Installée face à un disque comportant des bossages, elle permet la synchronisation de l'injection parrapport à la distribution de l'équipage mobile.
Secondary Speed / Timing Sensor, Sonde Secondaire de vitesse et de calage.Installée face au disque, elle travaille en secours si le primaire est en défaut.
Coolant Temperature Sensor, Sonde de température d'eau de refroidissement.
Installée prés du thermostat, elle permet :- le fonctionnement du moteur en mode froid,
. régime élevé
. avance importante fixe- l'affichage de l'information au tableau de bord
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Le circuit électrique
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Le circuit électrique
Fuel Temperature Sensor, Sonde de Température de Fuel.
Elle permet une correction de dosage pour tenir compte de la densité du carburant.
Engine Oil Temperature Sensor, Sonde de Température d'huile Moteur.Elle permet le fonctionnement du moteur en mode froid, en complément de la température d'eau.Elle permet l'affichage de l'information au tableau de bord.
Coolant Flow Switch, Contacteur de débit 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 à la masse électrique du module électronique.
Machine Interface Connector, Connecteur Interface Moteur / Machine.Connecteur de liaison entre le module électronique et la machine.
Atmospheric Pressure Sensor, Sonde de Pression Atmosphérique.Elle permet
- la correction du dosage air / fuel en fonction de l'altitude.- l'étalonnage 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 à l'entrée des pipes d'admission afin d'ajuster la quantitéde carburant à 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 électrique
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Le circuit électrique
Le circuit électrique machine.
Ce circuit est adapté en fonction du type de moteur et du type de machine.
Trottle position Sensor, Capteur de position de la pédale d'accélérateur.Informe le boîtier du désir du conducteur, demande du niveau de régime moteur.
Trottle Backup Switch, Contacteur d'accélérateur de secours
Demande au boîtier un régime fixe de dépannage si le capteur de position de la pédale n'est pas enétat de fonctionnement.
Ground Level Schudown Switch, Contacteur d'arrêt moteur depuis le sol.Permet un arrêt moteur d'urgence à distance, hors de la cabine.
Turbocharger Compressor Inlet Pressure Sensor, Sonde de Pression d'air en Entrée duTurbocompresseur.
Mesure la pression d'air entre le filtre à air et le turbocompresseur, permet un contrôle du colmatagedu filtre.
Starting Aid Switch, Contacteur de l'Aide au Démarrage
Permet au conducteur de solliciter une aide au démarrage par injection d'éther (contrôler par lemodule à partir des informations de température)
User Schutdown, Arrêt moteurCâblage prévu pour adapter des moyens d'arrêter le moteur, pour réaliser un moyen de diagnostic,de mise en sécurité…
Relay de prélubrification, Relais de prélubrification
Il commande la pompe électrique qui permet la lubrification du moteur avant l'action du démarreur, laprélubrification est gérée par le module en fonction des températures, pression et temporisation.
Disconnect, Coupe batterie.Contacteur à clé, il isole la borne négative de la masse châssis.
15 Amp Breaker, Disjoncteur thermique, calibre 15 Ampères.
Protection thermique, protège l'alimentation du module électronique.
Keyswitch, Contacteur à clé
Contacteur à clé de mise sous tension et de démarrage.
MPR, Relais principal de puissance.Le relais principal alimente l'ensemble des circuits machines à partir de l'information du contacteur àclé.
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Le circuit électrique
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Le circuit électrique
Engine Fan Control Solenoid, Valve proportionnelle de contrôle du ventilateur.
Elle alimente le moteur hydraulique du ventilateur à partir d'un courant géré par le moduleélectronique.
A/C ON Switch, Contacteur de sélection de la climatisation.Il augmente la circulation d'air réalisée par le ventilateur pour tenir compte du refroidissement ducircuit de la climatisation.
Fan Speed Sensor, Capteur de régime 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 démarrage par injection d'Ether.Elle alimente l'électro-distributeur d'injection d'éther dans le circuit d'air d'admission.
Engine Service Connector, Connecteur de liaison outillage électronique.Il permet la connexion d'un ordinateur portable pour l'utilisation de logiciel de contrôles et réglages,transfert de logiciel dans le module électronique, liaison informatique par les lignes Data-Link.
EPTC and ARC, Liaison vers les systèmes EPTC et ARCIl permet la communication avec les modules électronique de transmission / levage de benne et deralentisseur automatique, liaison informatique par les lignes Data-Link.
Caterpillar Monitoring System, Système de surveillance Caterpillar.
Tableau de bord, en liaison avec le module moteur par la Data-Link
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Le circuit électrique
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Schéma électrique moteur complet
Schéma électrique complet du faisceau des moteurs 3408 / 3412.
Ce schéma se trouve dans le document SENR1026 de janvier 1996
Schematic 3408E And 3412E Engine
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