Circuit de préchauffage Diesel

ontrôle des bougies de préchauffage
pré/post-chauffage Citroën DW8/10 - pré/post-chauffage Citroën ZX D/TD - circuit de préchauffage Mercedes (pour info)

les moteurs Diesel

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Le pré-post chauffage
Préchauffage
L'inflammation du gazole injecté dépend de la température de l'air en fin compression.
P1 * V1g = P2 * V2g, où V1/ V2 = Rv ; P2 = P1 * Rvg, avec P1 0,9 bar, g 1.4
(P2 * V2) / (P1 * V1) = (m * r * T2) / (m * r * T1) avec V1 / V2 = (V2/ V1)-1 ; T2 = T1 * P1 / P2 * 1 / Rv, avec T1 = 10 + 273 K

La température réelle est inférieure à la température calculée à cause des échanges de température entre l'air et les parois froides des cylindres et des pertes de compression dues à l'étanchéité imparfaite entre les cylindres et les pistons.
Le démarrage à froid est difficile car la température d' auto-inflammation du gazole risque de ne pas être atteinte.
Pour atteindre la température d'auto inflammation dans un cylindre dans ces conditions il faut une énergie minimale de 3600 Joules délivrée par la bougie de préchauffage.
Le préchauffage permet d'atteindre facilement la température d'auto-inflammation du gazole lors des départs à froid.
sous 12 V, avec un temps de préchauffage de 15 s à 0°C, I = 20 A (W = U * I * t, donc I = W / (U * t) = 3600 / (12 * 15))
Pour 4 bougies mon,tées en parallèle, It = 4 * 20 = 80 A (960 W, avec P = U * I)
La puissance d'une bougie est donc de 240 W, sa résistance de 0,6 Ω (R = U / I)
Les bougies de préchauffage doivent assurer un apport calorifique dans la chambre de compression, lorsqu'elles sont alimentées par la batterie.
Elles ont souvent une résistance assez faible de l'ordre de 0,7 Ohms environ.
Elles sont toujours branchées en parallèles sur la batterie. Elles peuvent être alimentée seule, par deux ou toutes ensemble.


1. Ecrou de fixation du cable ; 2. Ecrou rond ; 3. Rondelle isolante ; 4. Joint torique ; 5. Culot
6. Joint interne ; 7. Passage annulaire contribuant à la stabilité thermique de la bougie
8. Poudre d'oxyde de magnésium isolante ; 9. Portion de cône assurant l'étanchéité avec la culasse
10. Tube à incandescence ; 11. Filament de régulation
12. Retrait pour augmenter la vitesse de diffusion de la chaleur
13. Filament de chauffe
Le post chauffage
Le post chauffage consiste à continuer d'alimenter les bougie de préchauffage après le démarrage du moteur thermique. Ceci pour limiter les fumées lorsque le moteur a une température froide.
Le pré post chauffage ne dure jamais plus de 180 secondes.


Le boîtier de pré-post chauffage recoit les informations de différents capteurs comme la température du moteur (température du liquide de refroidissement). En fonction des différentes informations reçues, il commande les bougies de préchauffage pendant un temps qu'il détermine en fonction des conditions extérieur et d'utilisation.


W = U.I.tI = W / Ut I = 3600 / 12 x 15I = 20 A

Calcul de la puissance de la bougie
P = U.I P = 12 x 20P = 240 w

Calcul de la résistance de la bougie
P = R.I2R = P / I2R = 240 / 400R = 0,6 W

Calcul de l'intensité débitée par la batterie pour les 4 bougies
I = 4 x 20I = 80 A car les bougies sont montées en parallèle

Pré/Post-chauffage Citroën DW8/DW10

1150 - Boîtier préchauffage ; 1160 - Bougies de préchauffage ; 1320 - Calculateur contrôle moteur ; V1150 - Voyant de préchauffage

I - Préchauffage

Les bougies de préchauffage et le voyant fonctionnent dès la mise du contact.
Le temps de préchauffage varie en fonction de la température de l'eau moteur.

Nota :Le voyant au combiné s'allume uniquement pendant la phase de préchauffage. Le temps d'allumage du voyant est identique au temps de préchauffage.

température
d'eau moteur		Temps de
préchauffage
- 30° C16 secondes
- 10° C5 secondes
0° C0,5 seconde
18° C0 seconde
40° C0 seconde

Après extinction du voyant, si le démarreur n'est pas sollicité, les bougies de préchauffage restent alimentées pendant 10 secondes maximum.

Conditions d'alimentation des bougies de préchauffage :
- température d'eau moteur est inférieure à 20° C,
- régime moteur supérieur à 70 tr/mn (pendant 0,2 seconde).

II - Postchauffage

Le postchauffage permet de prolonger le fonctionnement des bougies après la phase de démarrage (pendant une minute).
La temporisation du postchauffage commence dès le lâcher du démarreur.

Paramètres pouvant interrompre le postchauffage :
- température eau moteur supérieure à 20° C,
- débit de carburant injecté supérieur à 35 mm3,
- régime moteur supérieur à 2000 tr/mn.

Pré/Post-chauffage Citroën ZX D/TD
cahier des charges
relais à temporisation électronique en fonction de la température sous capot,
pilotage du surcalage de l'avance au moyen d'une électrovanne sur la pompe,
deux capteurs: thermocontact 60°C, microcontact sur le levier d'accélération.

préchauffage



postchauffage moteur froid
temporisation de 3 mn après lancement du moteur, pouvant être annulée pendant les 15 premières secondes,
après ce délai, une action sur l'accélérateur coupe l'alimentation des bougies (course supérieure à 13 mm et durée supérieure à 2.5 s),
reprise au relâchement de l'accélérateur,
fin de temporisation après 3 mn ou pour une température d'eau supérieure à 60°C.

postchauffage moteur chaud
température d'eau supérieure à 60°C, temporisation 15 s.

bougies crayon BOSCH à chauffe rapide
7 s, résistance 0.3 à 0.4 Ohm à 20°C),
consommation environ 9 A après 20 s.

chronogramme

Circuit de préchauffage Mercedes 190 D

(pour info)
Schéma de principe

Ale 16témoin de préchauffage (dans le combiné) arelais de puissance
N14relais temporisé de préchauffage bcentrale électronique
F1électricité centrale csonde de température (NTC)
R9bougie de préchauffage drelais Reed
W9masse avant gauche
(près du bloc optique)		 evers X35, bloc raccord
(borne 30/borne 61)
f1 f2renroulements

Boîtier électronique de commande.

Résistance NTC (Compensation thermique, 25" à -30°C, 2-4" de +20 à 30 °C).
Circuit de sécurité coupant l'alimentation des bougies en cas de défectuosité de la temporisation normale (Par exemple, en ambiance tempérée à chaude, coupure si le préchauffage excède 22").
5 bougies alimentées en parallèle.

Relais Reed

2 enroulements d'intensités dont les flux s'équilibrent (1 enroulement alimente la bougie 1, le deuxième les 4 autres).
Détection de la coupure d'une bougie (Détection avec certitude à partir de 2 bougies coupées et pour des contrôles moteur froid, bougies à moins de 30 °C), d'un défaut d'alimentation, coupure du relais de puissance, rupture du fusible (80 A).
Signalisation par non allumage du témoin de préchauffage.

Contrôle des bougies de préchauffage
- Nouvelle bougie de préchauffage Beru (l'Argus de l'Automobile, 30.9.2004)

Le Diesel trouve sa bougie
Afin d'améliorer le démarrage à froid des moteurs Diesel, Beru présente au Mondial une bougie de préchauffage de type piézo-électrique qui intègre un capteur de pression.
Conçue en collaboration avec Texas Instruments, le procédé de fabrication, entièrement nouveau, lui permet de résister à la pression, aux très hautes températures, ainsi qu'aux vibrations propres à la chambre de combustion.
Marco von Maltzan, président du directoire de Beru AG, explique quelle sera la portée de cette innovation : "Chaque année, nous investissons 8 % de notre chiffre d'affaires dans la recherche et le développement, ce qui représente le taux le plus important de toute la branche. Avec notre bougie de préchauffage à capteur de pression de la chambre de combustion, d'excellentes perspectives de croissance s'offrent à nous. Ce procédé constitue un concept clé pour la réduction des émissions polluantes du moteur Diesel. Avec l'évolution des moteurs Diesel", explique-t-il, "la technique Beru contribuera à concilier de façon optimale les exigences en termes de puissance du moteur - voire tout simplement le plaisir de conduire - avec les exigences rationnelles d'économie et de respect de l'environnement."

- Contrôle des bougies de préchauffage (source Peugeot)
Déconnecter la barrette de raccordement.
Brancher une lampe témoin en série sur la bougie :
Lampe allumée: bougie bonne.
Lampe éteinte: bougie coupée.
Contrôler la bougie de préchauffage suivante.
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Déposer chaque bougie de préchauffage séparément
Brancher une bougie aux bornes d'une source de courant de 10 V environ
(5 éléments d'une batterie d'accumulateur de 12 V, par exemple)
Une pince sur le corps de la bougie, une pince sur la borne d'alimentation
le crayon chauffe: bougie bonne.
Le crayon ne chauffe pas: bougie en court-circuit.

Contrôler la bougie de préchauffage suivante.
- Incidents de fonctionnement

fonctionnement possible
départ difficile		résistance d'une ou plusieurs bougies coupée
fonctionnement impossiblecircuit d'alimentation ou bougies en court-circuit

- Contrôle des bougies de préchauffage (André Perrot, Exxotest , 01.1991)

Consommation relevée à la batterie <10A:
4 bougies coupées.
Bougie en court circuit (Disjonction boîtier de temporisation).
Bougies non alimentées (Coupure câble de liaison, relais défectueux ou non commandé).

Consommation 1 bougie: 10 A mini, 30 A maxi.
Consommationaprès
2 s		après
4 s		après
tempo
4 bougies en bon état75 A50 A30 A>10A
3 bougies en bon état50 A30 A20 A>10A
2 bougies en bon état30 A20 A10 A>10A
1 bougie en bon état20 A10 A10 A>10A
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