Brevet FR2308799A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'étude diagnostique du système d'injection d'un moteur diésel par la mesure des variations de pression dans le tube dela pompe d'injection, ainsi que de l'avance à la préinjection et de la vitesse de rotation de l'arbre princimal. On connait différents moyens de mesures de certains paramètres des moteurs diésels. On connait par exemple l'indicateur Universel de la firme DISA, qui permet5 à l'aide de la sonde de mesure capacitive type 51D06, d'estimer la variation en-fonction du temps de différentes impulsions de pression à modifications rapides et à amplitudes relativement grandes. Par l'observation des oscillogrammes relevés, il est possible de déterminer indirectement l'avance de la préinjection, mais des enregistrements et des calculs sont indispensables. Le temps de balayage hotizon- tal de l'oscilloscope change d'un nombre de tours à l'autre. La précision des mesures oscillographiques n'est pas suffisante. La fréquence du balayage horizontal doit être étalonnée à nouveau pour chaque mesure et chaque domaine de mesure choisi.L'amplificateur horizontal et le détecteur MF (modulation de fréquence) associé doivent être étalonnés ensemble. I1 faut de plus vérifier si la linéarité du détecteur MF est valable entre les valeurs de pression mesurées. Le diagnostic des moteurs diesels ne s'est développé qu'au cours des dernières années, aussi n'a-t-on pas encore adopté de caractéristiques ou paramètres déterminants qui soient d'un usage général et qui soient garantis par le constructeur. I1 en résulte une incertitude, du fait que les appareils sont incertains en ce qui concerne les impulsions de départ. Pour le réglage des pompes d'injection des moteurs diésels avec l'avance correcte, on a utilisé jusqu'à présente la méthode dite capillaire. Nais elle ne sert qu'à une indication du début du refoulement statique. De nombreuses mesures ont montré que le début de l'injection (de l'ouverture de l'aiguille de l'injecteur) est déterminé en fonctionnement, en premier lieu par la valeur de la pression nécessaire à l'ouver- ture de l'injecteur et par l'état des éléments de refoulement du carburant, en second lieu par les dimensions des tubulures.La méthode dite méthode statique capillaire ne peut donc être utilisée pour le réglage du moteur diésel qu'avec un examen simultané du système d'injection. L'examen simultané peut donner un résultat par un réglage du système d'injection au banc d'essai et par le réglage de l'injecteur. L'invention se propose d'éliminer les lacunes signalées. Le but de l'invention est de développer un nouveau procédé et un nouveau dispositif pour le réglage de la pompe d'injection sur l'avance correcte, sans l'enlèvement de l'injecteur. Le moyen conforme à l'invention de parvenir à ce but consiste en ce que d'une part, la pression d'injection moyenne du combustible est mesurée pour chaque cylindrique et en ce que les valeurs de pression obtenues sont comparées entre-elles et avec les caractéristiques typiques du système d'injection examiné. Si la pression moyenne mesuré; s'écarte de la valeur typique, la mesure est terminée avec comme suite la réparation du système d'injection. Le défaut est à attribuer au réglage défectueux de l'injecteur, l'usure de l'élément d'injection ou au manque d'étanchéité des tubulures. Si les valeurs de pression moyennes des différénts cylindres sont à l'intérieur des valeurs prescrites, le système d'injection est réglé (nombre de tours fondamental, avance de la préinjection) sans démontage hors du véhicule. Le moyen conforme à l'invention d'atteindre son but consiste d'autre part en un dispositif de mise en oeuvre du procédé ci-dessus, à l'aide d'une représentation de la varlation de pression dans le tube de la pompe d'injection, de l'avance de la préinjection ainsi que du nombre de tours de l'arbre principal, cette représentation comportant un capteur de pression qui est disposé dans le tube de la pompe d'injection et qui est raccordé à un préamplificateur. Le signal Elec * ique correspondant à la variation de pression est appliqué, d'une part à un voltmètre avec redresseur et d'autre part à la combinaison en série d'un amplificateur inverseur de phase, d'un intégrateur, d'un comparateur d'amplitude et d'un circuit différenciateur.Ce circuit est suivi d'un circuit de mesure de fréquence, d'un tachymètre ou d'un circuit à retard, d'un amplificateur dtimpulsions,d'un circu t inverseur de phase et différenciateur, d'une lampe éclair pour la production d'impulsions de lumière ainsi que d'un indicateur d'avance. Au préamplificateur peut également étre raccordé un oscilloscope. La solution conforme à l'invention présente entre autres les avantages suivants - elle permet de relever la caractéristique qui lie l'avance de la préinjection du moteur diésel, d'une façon qui dépend du nombre de - tours, à l'angle dont tourne l'arbre principal en fonctionnement sans démontage du moteur ou du système d'injection; - la pression moyenne d'injection du combustible peut être contrOlée ;; - la valeur du nombre de tours et de l'avance de la préinjec tion peut être lue simultanément à partir des deux instruments indicateurs du dispositif - une réalisation entièrement transistorisée permet au dispositif autre portable et de fonctionner à l'aide d'un accumulateur de véhicule automobile - l'état technique du système d'injection peut être jugé sans démontage et l'on peut ainsi décider si un nouveau réglage du système suffit ou si une réparation liée à un démontage est indispensable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin unique annexé qui représente le schéma synoptique du dispositif réalisé à titre d'exemple. Dans la tubulure de refoulement du combustible reliant la pompe d'injection à l'injecteur, on a disposé, à l'embouchure de la sortie de la pompe, un capteur de pression 10. Celui-ci est un convertisseur électrostatique piézoélectrinue qui est raccordé par un diviseur capacitif 12 à un préamplificateur 14 à haute impédance 'entrée. La fonction du diviseur 12 est de réduire le signal de pression analogique à la valeur nécessaire. A cette occasion, le signal de pression doit être transmis en gardant sa forme. Le préampllficateur 14 et le diviseur 12 possèdent une largeur de bande correspondant au pectre de fréquences du signal de pression.Ces conditions électriques permettent de déterminer exactement aie'ir de l'avance .le la préinjection. L'amplitude de la fluctuation de pression est proportionnelle à la grandeur du signal électrique. Le préamplificateur 14 est basé sur un transistor à effet de champ, la valeur de son coefficient d'amplification de tension atteint environ 1, la valeur de sa résistance d'entrée est de l'ordre du millier de mégohms. Le préamplificateur 14 est raccordé par un amplificateur 16 à un amplificateur 20 inverseur de phase. Celui-ci transforme la tension négative correspondant à la montée de pression en une tension pcsitive. De l'amplicateur 20, le signal parvient dans un circuit 22 de changement de niveau. Celui-ci amène le niveau nul du signal de pression à un niveau de tension continue proportionnelle à la pression moyenne. On est ainsi assuré que le comparateur 24 d'amplitude fbrme toujours des impulsions de départ, indépendamment de la valeur du signal de pression, avec une phase correspondant à l'instant de départ de l'injection. Le signal de sortie du comparateur 24 est introduit par un amplificateur de puissance 26 dans un circuit différenciateur 28 qui commande un circuit à retard 32 et un circuit de mesure de fréquence 30. Ceux-ci servent à la mesure de l'avance ou du nombre de tours. Le nombre de tours du moteur diésel peut être lu sur un tachymètre 34. A l'aide du circuit 32, des impulsions sortant du circuit 28 et dont la phase correspond au début de l'injection, sont retardées du temps correspondant à la valeur de l'avance de la préinjection. Ce temps de retard peut être modifié progressivement, donc le temps de retard nécessaire peut être réglé pour n'importe quel nombre de tours. Ce retard est inversement proportionnel à l'angle de rotation de l'arbre principal, Si bien qu'on peut associer à chaque décalage un angle de rotation déterminé.Les impulsions retardées sont amplifiées par un amplificateur d'impulsions 36 qui commande un circuit 42 d'inversion de phase et de différenciation Ce dernier actionne un circuit 44 d'allumage d'une lampe éclair Par utilisation de l'effet stroboscopique connu, on peut régler un signe indiquant la position de l'avance de la préinjection sur une partie tournante reliée à marbre principal. A l'aide du circuit 32, le signe fixe et le signe tournant peuvent être mis en cotncidence. L7avance de la préinjection peut astre indiquée directement sur un appareil de mesure-40 qui est branché à " amplificateur d'impulsions 36 par l'intermédiaire d'un diviseur de tension 38 et d'un interrupteur 47.Le signal électrique proportionnel à la pression est amené de l'amplificateur 16 au redresseur 18 dont le siGnal de sortie peut être introduit au travers de l'interrupteur 47 dans l'appareil de mesure 40, ce qui permet également la lecture directe de la variation de pression d'injection. Par le raccordement d'un oscilloscope 46 à l'amplificateur 16, il est possible de déterminer la pression d'ouverture de l'injecteur, de vérifier le fonctionnement correct de la soupape de tête, ainsi que de co trôner par examen de la forme du signal de pression, le fonctionnement et l'état de la pompe d'injection. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemplesnon limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention R R E V E N D I C A-T I O N S 1. Procédé d'examen diagnostique du système d'injection d'un moteur diésel par mesure de la variation de pression dans le tube de la pompe d'injection, ainsi que de l'avance de la préinjection et du nombre de tours de l'arbre principal, caractérisé en ce qu'on mesure la pression dtinjection moyenne du combustible pour chaque cylindre, que l'on compare l'uneavec l'autre et avec les caractéristiques typiques du système d'injection examiné, les valeurs de pression obtenues dans chaque cylindre, et en ce que, quand les écarts n dépassent pas les caractéristiques typiques, on considère le système d'injection comme bon. 2. Dispositif pour l'examen diagnostique~du système d'injection d'un moteur diésel par la mesure de la variation de pression dans le tube de la pompe d-'injection, ainsi que de l'avance de la préinjection et du nombre de tours de l'arbre principal, dans lequel le capteur de pression est raccordé par un diviseur capacitif à un préamplificateur, le préamplificateur est raccordé par un amplificateur à un premier amplificateur inverseur de phase, un comparateur d'amplitude est prévu, dont la sortie est reliée par un amplificateur de puissance à un circuit différenciateur, le circuit dif-férenciateur est relié d'une part par un circuit à retard, un amplificateur d'impulsions ainsI qu'un circuit inverseur de phase et différenciateur à un circuit d'allumage de lampe éclair et d'autre part, par un circuit de mesure de fréquence, à un tachymètre, et dans lequel de plus l'amplificateur d'impulsionsest relié par un diviseur de tension ainsi qu'un interrupteur à un appareil de mesure, l'amplificateur étant également raccordé à un oscilloscope, caractérisé en ce qu'on a prévu entre le premier amplificateur inverseur de phase et le comparateur d'amplitude un circuit de changement de niveau qui amène le niveau nul du signal de pression à un niveau de tension continue proportionnelle à la pression moyenne et en ce que, entre liamplificateur et l'interrupteur, on a prévu un redresseur.