Peugeot 505 Turbo - Moteur N9T
(Automobiles Peugeot, 4.1993)

LA SURALIMENTATION Principe Le couple et la puissance fournis par un moteur essence sont liés à la quantité de mélange admis par les cylindres. Cette quantité est contrôlée par la position du papillon des gaz à l'entrée du moteur La suralimentation a pour but d'accroître la masse de mélange fourni au moteur, en le comprimant préalablement à son admission dans les cylindres. Avantages La suralimentation fournit des gains appréciables de couple et de puissance sans augmentation du poids ni de l'encombrement du moteur. La courbe de couple est adaptée pour un agrément d'utilisation maximum. Le dispositif de suralimentation comprend : - un turbo compresseur (1), - un capteur de pression de suralimentation (2), - un indicateur de pression de suralimentation (3) au combiné de planche de bord, - un mano-contact de surpression (4).

Fonctionnement Le turbocompresseur assure la mise en pression de 'l'air d'admission en utilisant l'énergie des gaz d'échappement. Une roue turbine (1) ou "roue chaude" utilise l'énergie des gaz d'échappement et entraîne l'arbre à grande vitesse de rotation. La roue de compresseur (2) ou "roue froide" comprime l'air d'admission. La très grande vitesse de rotation de l'ensemble tournant et sa température de fonctionnement élevée exigent une lubrification et un refroidissement soignés du système de paliers. Une dérivation sur le circuit d'huile moteur avec retour au carter remplit ces fonctions. Précautions d'utilisation liées au turbocompresseur - Ne jamais faire tourner le moteur sans filtre à air. - Respecter impérativement les périodicités d'échange du filtre à huile, et les préconisations relatives à la qualité du lubrifiant. Les contraintes d'utilisation du véhicule essence entraînent des contions thermiques élevées pour les paliers du turbocompresseur. Il est recommandé : - de ne pas accélérer au cours du démarrage et de l'arrêt du moteur, - d'attendre la mise en température du moteur avant une utilisation en pleine charge, - de laisser tourner le moteur environ 30 secondes au ralenti avant de l'arrêter après une utilisation intensive type autoroute. Spécifications techniques du turbocompresseur Type Garrett Airseach TB03. Rotation 120 000 tr/mn. 680 mbars ± 35 à 3 000 tr/mn à pleine charge (pression limitée par dispositif de dérivation des gaz d'échappement - Système à clapet). Lubrification sous pression par l'huile du circuit moteur. Roue de turbine en Inconel 713 C, carter de turbine en fonte ni resist, roue de compresseur en alliage léger, carter de compresseur en alliage léger, bagues de palier en alliage d'aluminium. DISPOSITIF DE CONTROLE DE LA SURALIMENTATION La suralimentation du moteur N9T est étudiée en vue d'obtenir un couple de 23,5 mdaN à 3 000 tr/mn. A cet effet, la pression de suralimentation atteint 600 millibars dès 2 000 tours moteur à pleine charge et environ 680 millibars à 3 000 tours. Afin de conserver la pression constante de 680 millibars, le turbocompresseur est équipé d'un dispositif de régulation de la pression qui comprend : - une capsule manométrique (1), - une biellette de liaison (2), - un clapet de décharge (3). Lorsque la pression d'admission maximale est atteinte, l'effort sur la membrane de la capsule manométrique et la biellette de liaison provoque l'ouverture du clapet de décharge, ce qui permet la dérivation des gaz turbine et assure ainsi une pression correcte. Indicateur de pression de suralimentation a) Capteur de pression Résistances entre les bornes 1 et 3 - environ 196 Ohm à la pression atmosphérique, - environ 64 Ohm.à 0,6 bar de pression d'admission.

b) Indicateur de pression de suralimentation a) zone blanche, b) zone orange (zone d'utilisation), c) zone rouge. Le capteur de pression reçoit l'information pression/dépression du répartiteur d'air. La membrane du capteur commande un rhéostat dont la résistance varie en fonction de la pression d'admission; la position de l'aiguille de l'indicateur au combiné est liée à la valeur de cette résistance. Courbe de l'indicateur de pression de suralimentation

P 0 D Pression de suralimentation Pression atmosphérique Dépression       Zl Zones de l'indicateur B Blanc, O Orange, R Rouge Schéma électrique

100 - Capteur de pression ; 102 - Indicateur de pression de suralimentatrion Manocontact de surpression Le manocontact situé sur le col d'entrée d'air informe le boîtier électronique d'injection lorsque la pression de suralimentation atteint 1 100 mbars ± 50. Le boîtier coupe l'injection si le régime moteur est supérieur à 3 000 tr/mn (fonction sécurité).

Schéma électrique 181 - Boîtier électronique d'injection ; 191 - Manocontact de surpression L'INJECTION ELECTRONIQUE Avant-propos L'injection d'essence L-Jetronic permet d'adapter l'alimentation en carburant exactement aux besoins effectifs du moteur à tous les régimes. Ce système d'injection intermittent, fonctionnant à basse pression, est commandé principalement par la quantité d'air qu'aspire le moteur. L'état de fonctionnement du moteur est détecté par différentes sondes qui, sous forme de signaux électriques, transmettent les informations à un boîtier électronique d'injection. Celui-ci détermine le besoin en carburant du moteur et commande les injecteurs. La qualité essentielle de ce dispositif est de réduire la concentration en éléments nocifs des gaz d'échappement. Implantation compartiment moteur 1 - Filtre à air 2 - Débitmètre (comprenant la sonde de température d'air) 3 - Rampe d'alimentation des injecteurs 4 -Injecteurs 5 - Boîtier contacteurs de papillon 6 - Boîtier d'air additionnel 7 - Injecteur de départ à froid 8 - Sonde de température moteur 9 - Thermocontact temporisé 10 - Régulateur de pression d'essence 11 - Relais d'injection 12 - Mano-contact de surpression d'alimentation 13 - Electrovanne de mise à l'air libre de la capsule d'avance 14 - Relais transistorisé de commande de l'électrovanne et prise de masse du circuit électrique d'injection Implantation habitacle 15 - Boîtier électronique d'injection 16 - Relais tachymétrique Implantation sous véhicule 17 - Pompe de gavage, dans le réservoir d'essence 18 - Pompe d'alimentation de carburant 19 - Filtre à essence Principe de fonctionnement Le carburant aspiré du réservoir par une pompe de gavage et une pompe d'alimentation, est refoulé en permanence vers les injecteurs. Un régulateur de pression d'essence maintient constante la pression de carburant aux injecteurs. Afin de déterminer les besoins en combustible du moteur, le boîtier électronique d'injection analyse les informations transmises par les sondes concernant : - la température d'air d'admission, - la quantité d'air aspiré, - la température du moteur, - la position du papillon d'air, - la vitesse de rotation du moteur, - la phase démarrage. Le boîtier électronique exploite ces informations et envoie des impulsions électriques aux injecteurs. Ceux-ci, actionnés par électro-aimant, fonctionnent simultanément et pulvérisent le carburant en amont de la soupape d'admission. Les quatre injecteurs sont alimentés par la même rampe d'injection. Pour assurer une bonne répartition du carburant, deux injections sont effectuées à chaque rotation de l'arbre à cames. La moitié de la quantité de carburant dosé pour un cycle moteur complet est pulvérisée à chaque injection. LE CIRCUIT D'AIR Le circuit d'air se compose - d'un filtre à air (1) - d'un débitmètre (2) - d'un turbocompresseur (3) - d'un boîtier papillon (4) et d'un boîtier contacteurs (5) - d'un répartiteur d'air (6), - d'un boîtier d'art additionnel (7). Mesure du débit d'air La mesure de la quantité d'air aspiré est assurée par une sonde de débit d'air appelée débitmètre. Elle communique au boîtier électronique une des principales informations nécessaires au dosage du carburant. Cette mesure de quantité d'air permet : - d'avoir toujours un mélange air/essence approprié à l'évolution de l'état mécanique du moteur au cours de l'existence du véhicule (usure, modification du réglage des soupapes, dépôts dans la chambre de combustion). - de supprimer le dispositif d'enrichissement à l'accélération. Le débitmètre Description Le débitmètre est composé par : - un volet sonde (1) qui se déplace et prend une certaine position angulaire en fonction du flux d'air et de l'action antagoniste d'un ressort de rappel, - un volet de compensation (2) solidaire du volet sonde, qui se déplace dans une chambre d'amortissement (3), - un potentiomètre (4) également solidaire du volet sonde, - une sonde de température d'air (5) située en amont du volet sonde, - un canal (6) et une vis by-pass (7) pour régler la richesse du mélange au régime de ralenti. Fonctionnement Le volet sonde du débitmètre prend une certaine position angulaire en fonction de la quantité d'air aspirée par le moteur. Dans une chambre d'amortissement, un volet de compensation ayant la même surface active que le volet sonde, réduit les pulsations dues aux contre-pressions éventuelles dans la tubulure d'admission. Le potentiomètre solidaire du volet sonde, transmet au boîtier électronique d'injection le signal de tension correspondant à l'angle de déplacement du volet. La sonde de température d'air informe le boîtier de commande sur la température de l'air d'admission (c'est une thermistance dont la résistance diminue quand la température augmente). Un canal (6) équipé d'une vis by-pass (7) contourne le volet sonde. Il permet une admission d'air non comptabilisé par le volet sonde afin de modifier la richesse du mélange. Remarque La partie électrique composant le débitmètre est enfermée dans un boîtier étanche sous atmosphère sèche. Le boîtier contient un potentiomètre composé d'une plaque en céramique supportant une rampe de contact (1) et il résistances dont les valeurs sont ajustées par faisceau au laser. Les résistances ont la particularité de ne pas varier avec les brusques changements de température existant dans les compartiments moteur. Un curseur (2) solidaire du volet sonde établit le contact avec la rampe. Afin que la tension batterie n'influe pas sur le signal délivré par le potentiomètre, c'est le rapport US/UB (avec US tension de sortie et UB tension batterie) qui est pris en compte par le boîtier électronique d'injection. Le boîtier papillon Le boîtier papillon est composé : - d'un corps de boîtier (1), - d'un papillon (2), - d'un canal by-pass de ralenti (3) et d'une vis de réglage (4), - d'un boîtier contacteurs de papillon Fonctionnement L'air admis par le moteur est déterminé par l'ouverture du papillon des gaz (2). Au ralenti, le papillon est fermé ; l'air nécessaire à la combustion transite par le canal by-pass (3). Ce dernier contourne le papillon des gaz, et son débit est comptabilisé par le débitmètre. En agissant sur la vis (4), on modifie le régime de ralenti sans faire varier la richesse. Le boîtier contacteurs de papillon Le boîtier contacteurs de papillon commandé par l'axe du papillon comporte deux contacts. - un contact de ralenti (5), - un contact de pleine charge (6). Rôle du contact de ralenti Il informe le boîtier électronique d'injection. Ce dernier coupe l'injection en décélération lorsque la vitesse du moteur est supérieure à 1 300 tr/mn. Le réenclenchement se fait à 1100 tr/mn. C'est l'information du contact de ralenti qui pilote le relais transistorisé de commande de l'électrovanne de mise à l'air libre pour neutraliser l'avance à dépression. Rôle du contact de pleine charge Il informe le boîtier électronique d'injection sur la position du papillon des gaz de manière à déclencher l'enrichissement de pleine charge. LE CIRCUIT DE CARBURANT Le circuit de carburant se compose : - d'un réservoir (1), - d'une pompe de gavage (2), - d'une pompe à carburant électrique (3), - d'un filtre (4), - de 4 injecteurs principaux (5), - d'un injecteur de départ à froid (6), - d'un régulateur de pression de carburant (7). Pompe de gavage Immergée dans le réservoir, la pompe de gavage refoule le carburant vers la pompe d'alimentation à une pression supérieure ou égale à 0,17 bar avec un débit correspondant de 110 litres/heure. Ce montage a pour but d'éviter les phénomènes de vapeur d'essence dans la canalisation entre le réservoir et la pompe d'alimentation. Pompe à carburant La pompe utilisée est une pompe multicellulaire à rouleaux entraînée par un moteur électrique. La pression d'environ 3 bars délivrée par la pompe est engendrée par des rouleaux métalliques montés à la périphérie d'un rotor excentré dans le carter. Afin que la pression soit maintenue dans le circuit, la quantité de carburant refoulée est supérieure à la quantité consommée par le moteur (en pleine charge, 70 % de carburant retourne au réservoir). Filtre Un filtre est placé sur la canalisation de refoulement de la pompe d'alimentation. Son seuil de filtration est de 8 microns. Il présente une surface filtrante de 3 000 cm2. Régulateur de pression de carburant Le régulateur de pression de carburant, monté sur la rampe d'alimentation des injecteurs, est asservi par la pression régnant dans le collecteur d'admission. Il maintient la pression de carburant constante pour une pression donnée dans le collecteur. Il est composé : - d'un boîtier métallique (1), - d'une membrane (2), - d'un ressort (3), - d'un raccord au collecteur d'admission (4), - d'un raccord de carburant (5), - d'un retour au réservoir (6), - d'une soupape (7). Fonctionnement Lorsque la pression de la chambre (A) s'élève au-dessus de la valeur fixée par le tarage du ressort (3), la soupape (7) s'ouvre et le carburant retourne au réservoir. La chambre (B) est reliée par un tuyau souple à la tubulure d'admission et module le tarage du ressort afin que la différence de pression entre la chambre (A) et le collecteur d'admission soit toujours constante. Dès lors, la chute de pression aux injecteurs est toujours la même quelle que soit la charge du moteur. La pression aux injecteurs est dite différentielle, car elle est toujours supérieure de 2,5 bars à celle qui règne dans la tubulure d'admission. Injecteurs Ces injecteurs à commande électromagnétique se composent principalement - d'un corps d'injecteur (1), - d'une aiguille d'injecteur (2), - d'un ressort (3), - d'un noyau magnétique (4), - d'un enroulement magnétique (5), - d'une connexion électrique (6), - d'un filtre (7). Fonctionnement Quatre injecteurs sont montés sur le collecteur d'admission et pulvérisent le carburant en amont des soupapes d'admission. Branchés en parallèle, ils s'ouvrent simultanément et injectent en deux fois la quantité de carburant dosé pour 1 cycle moteur. Les impulsions de courant en provenance du boîtier électronique engendrent un champ magnétique dans l'enroulement de l'électro-aimant ; le noyau est attiré et l'aiguille d'injecteur se soulève de son siège. (course 0,15 mm). Commande des injecteurs par régulation de courant Pour permettre une levée rapide de l'aiguille, et réduire la température de fonctionnement, les injecteurs sont commandés par un courant régulé. L'impulsion de commande se décompose comme suit : - une tension momentanée d'environ 12 volts (levée de l'aiguille), - une tension régulée à 5 volts (maintien de l'injecteur ouvert). BOITIER ELECTRONIQUE D'INJECTION Boîtier Il reçoit les informations des différentes sondes ; en fonction de ces paramètres, il détermine la durée d'injection. Sous forme d'impulsions électriques, il commande les injecteurs. Principe de fonctionnement et diagramme d'impulsions du L-Jetronic A - La commande des impulsions d'injection est assurée par le déclenchement de l'allumage. B - Dans un circuit de mise en forme du boîtier électronique, les impulsions d'allumage sont transformées en signaux rectangulaires. C - Pour assurer une injection par tour moteur, la fréquence des signaux est divisée par deux. D - Le signal obtenu sert à la charge d'un condensateur. E - Le début d'injection est commandé par la décharge du condensateur. La durée d'injection est fonction de l'information du débitmètre (a) et des divers paramètres de correction pleine charge (b), température moteur (c), etc. F - Les injecteurs sont commandés par la mise à la masse de leur bobinage. Le courant est régulé par le boîtier électronique. DISPOSITIFS DE CORRECTIION MOTEUR FROID Le moteur à l'état froid a besoin d'être enrichi pour compenser la condensation du carburant sur les parois froides de la chambre de combustion et du collecteur d'admission (rôle de l'injecteur de départ à froid). Parallèlement à cet enrichissement, il convient d'augmenter la quantité de mélange air-carburant pour compenser les importantes pertes par frottement sur les surfaces froides du moteur (rôle du boîtier d'air additionnel). Boîtier d'air additionnel Monté en dérivation sur le papillon des gaz, il est fixé sur le collecteur d'admission. Le flux d'air qui le traverse est comptabilisé par le débitmètre. Un volet d'arrêt (1) est articulé sur un axe (2). L'obturation de l'orifice (3) est obtenue par la rotation du volet d'arrêt. Ce dernier est commandé par un bilame à chauffage électrique (4). Lorsque le bilame est froid le circuit est ouvert, l'air gagne les canalisations internes de la tubulure d'admission. En se réchauffant, le bilame ferme progressivement le passage d'air. Injecteur de départ à froid L'injecteur de départ à froid, monté sur la canalisation d'air additionnel sous le collecteur d'admission, est commandé par le + démarreur lorsque le thermocontact temporisé a établi le circuit. Un ressort hélicoïdal (7) comprime sur son siège le noyau mobile de l'électro-aimant (6) et son joint (5). Le passage de carburant est fermé. Le carburant s'écoule le long du noyau lorsque ce dernier est attiré. L'injecteur à effet giratoire imprime un mouvement de rotation au carburant qui s'échappe très finement pulvérisé. Thermo-contact temporisé Le thermocontact temporisé (1) ferme et ouvre le circuit de l'injecteur de départ à froid (2) en fonction de la température du moteur. Au démarrage, la durée de mise en circuit de l'injecteur de départ à froid est limitée par le chauffage d'un bilame électrique. Le thermocontact temporisé dispose d'un enroulement de chauffage (R2) ou de deux enroulements (R1 et R2) pour un chauffage plus rapide. Lorsque la température de commutation est atteinte, le bilame s'écarte et ouvre le contact. Simultanément, l'enroulement (R1) est mis hors circuit. L'enroulement de chauffage (RZ) maintient le bilame à température tant que le démarreur est alimenté. Sonde de température moteur Pendant la phase de réchauffage du moteur, il est nécessaire de corriger le dosage du mélange air-carburant. Une sonde de température moteur, située sur le boîtier thermostatique informe le boîtier électronique d'injection de la température de l'eau de refroidissement. La résistance électrique de cette sonde C.T.N. (coefficient de température négatif) diminue lorsque la température augmente. DISPOSITIFS DE SECURITE Limitation de régime maximum Le boîtier électronique d'injection L-Jetronic monté sur la 505 possède une fonction de limitation de régime. A 6 000 tr/mn, l'injection se coupe automatiquement. Limitation de régime en cas de surpression d'alimentation Dans le cas ou la pression de suralimentation du turbocompresseur dépasse la valeur de 1100 mbars ± 50, un mano-contact placé dans la tubulure d'admission informe le boîtier électronique d'injection. Ce dernier limite le régime à 3 000 tr/mn, par coupure de l'injection. SPECIFICATIONS TECHNQIUES Pompe de gavage Jaeger 32 176 301 débit sous 0.7 bar 110 l/h limitation du vapor-lock Pompe d'alimentation Bosch 0 580 464 023 débit sous 3 bars 130 l/h 70% de retour au réservoir à pleine charge Filtre à carburant Bosch 0 450 905 095 surface filtrante 3 000 cm2 seuil de filtration 8 u périodicité de remplacement 90 000 km Régulateur de pression de carburant Bosch 0 280 160 216 pression nominale 2.5 bars au débit de 40 dm3 Injecteur Bosch 0 280 150 200 Injecteur de départ à froid Bosch 0 280 170 402 puissance nominale 37 W débit sous 4.5 bars 115 cm3/min angle de jet environ 45° Boîtier d'air additionnel Bosch 0 280 140 110 résistance nominale à 20°C 49 Ohms temps moyen de régulation à 20°C 3 min 40 s débit d'air nominal à 20°C 10 m3/h Débitmètre Bosch 0 280 202 044 Contacteur de papillon Bosch 0 280 120 305 Sonde de température moteur Bosch 0 280 130 026 résistance nominale à 20°C 2.5 kOhms Thermocontact temporisé Bosch 0 208 130 214 puissance nominale 40 W temps de fonctionnement à 20°C sous 10 V 8 s Boîtier électronique d'injection Bosch 0 280 000 219 Relais tachymétrique Bosch 0 280 230 006 Relais transistorisé Bosch 2 053 001 CIRCUIT ELECTRIQUE D'INJECTION 12 Batterie 174 Electrovanne de mise à l'air libre 13 Démarreur 175 Relais transistorisé 22 Bobine d'allumage 180 Relais d'injection 58 Antivol 181 Boîtier électronique d'injection 86 Pompe d'alimentation 182 Débitmètre 86A Pompe de gavage 183 Injecteurs 91B Relais tachymétrique 184 Boîtiers contacteurs de papillon 119 Boîtier d'air additionnel 185 Sonde de température moteur 121 Injection de départ à froid 191 Manocontact de pression d'alimentation 122 Thermocontact temporisé 212 Boîtier capteur de débit 172 Boîtier de détection de cliquetis L'ALLUMAGE TRANSISTORISE A DETECTION DE CLIQUETIS Avant-propos Description Fonctionnement L'allumeur Dispositif de mise à l'air libre de la capsule pression/dépression Boîtier électronique d'avance Boîtier de détection de cliquetis Capteur de cliquetis Module amplificateur Bobine d'allumage Spécifications techniques Circuit électrique d'allumage