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Injection directe à haute pression

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Le système common rail est une version moderne du moteur diesel à injection directe. Sa caractéristique réside dans la présence d'un unique conduit à haute pression, entre 300 et 1400 bars à pleine charge, pour l'alimentation du combustible dans les cylindres. Dans les moteurs précédents à injection directe, une pompe à basse pression alimentait les injecteurs ou des conduits à haute pression jusqu'aux soupapes contrôlées par un arbre à cammes. La troisième génération de moteurs diesel common rail utilise des injecteurs piézoélectriques qui permettent de contrôler très précisément la quantité de carburant et une pression qui peut aller jusqu'à 1900 bars, voire au delà.

Les soupapes solénoïdes ou piézoélectriques permettent un contrôle électronique de la durée de l'injection ainsi que la quantité exacte de combustible à utiliser, de plus, la haute pression permet une meilleure répartition du nuage de combustible. Pour réduire le bruit de fonctionnement du moteur, une infime quantité de combustible est injectée avant l'injection principale. Cette solution appelée pré-injection, permet au carburant de commencer à brûler en un point particulier de la chambre de combustion, à la différence des moteurs diesel traditionnels dans lesquels on avait plusieurs points d'allumage non maîtrisés. De ce fait, les moteurs équipés du système common rail sont plus silencieux et ne connaissent plus des pics de pression en obtenant une combustion beaucoup plus régulière, et permettent une nette diminution des émissions de gaz non brûlés et de la consommation d'environ 15% avec une hausse des prestations de 12%. Le système de pré-injection donne au common rail un aspect beaucoup plus semblable aux moteurs à allumage commandé, comme les traditionnels moteurs à essence. Les moteurs les plus sophistiqués peuvent effectuer jusqu'à cinq injections par cycle, ils sont appelés Multijet, ainsi nommés par leur inventeur Fiat et Magneti-Marelli.

Histoire du common rail

Le principe du moteur Common rail à injection directe a été développé par des chercheurs de l'Ecole Polytechnique de Zurich à partir des années 30 mais il n'a jamais été essayé sur des moteurs de petite cylindrée à installer sur des véhicules automobiles avant la révolution de la mise au point effectuée par les ingénieurs Fiat en 1996. Une pompe, indépendemment du régime de rotation du moteur, injecte du gasoil à l'intérieur d'un conduit, le common rail ou collecteur commun, et génère une pression à l'interieur de ce conduit qui devient un accumulateur hydraulique, c'est à dire un réservoir de carburant sous pression prêt à être injecté dans les cylindres du moteur.

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