Différences entre le moteur à injection directe et le moteur à injection électronique dans les excavatrices

J'entends souvent des travailleurs expérimentés dire : « Le moteur de votre pelle est à injection directe, tandis que le moteur de votre pelle est à injection électronique. » Ceux qui travaillent dans l'industrie depuis de nombreuses années connaissent la distinction entre l'injection directe et l'injection électronique. Mais pour ceux d’entre nous qui débutent dans le domaine, comment fait-on la distinction entre l’injection directe et électronique ? Aujourd'hui, je vais partager les différences entre eux.

1. Mécanisme de commande des gaz

Le moteur à injection directe est contrôlé par le régime moteur ; il repose sur le réglage manuel des gaz via un cadran et la sélection des modes de puissance via un interrupteur physique pour réguler l'ouverture des gaz. La structure globale est relativement simple.

En revanche, le moteur à injection électronique de carburant dispose d'un contrôleur qui détecte divers signaux : l'angle d'ouverture du papillon, le commutateur de mode de puissance, le régime moteur, la pression de la pompe à carburant, les signaux pilotes de la vanne de fonctionnement, les modes de fonctionnement de la pelle et les signaux de température tels que l'eau et l'huile. L'ECU (Electronic Control Unit) détermine la position optimale du papillon des gaz (le régime optimal du moteur) en fonction de l'entrée du conducteur, des différents modes de puissance, des conditions de travail, des états de charge et des conditions de fonctionnement. De plus, l'ECU peut contrôler le taux de changement d'ouverture du papillon (la vitesse à laquelle le papillon passe d'un angle à un autre), permettant au moteur de fonctionner de manière optimale.

Pour le moteur à injection électronique de carburant, la commande des gaz n'est plus une simple sélection de commutateur manuel. Au lieu de cela, cela implique une analyse intelligente des conditions de charge, un contrôle automatisé complexe et une dépendance accrue à l'égard de logiciels pour la plupart des fonctionnalités. Le contrôleur traite les données, envoie les signaux de commande correspondants au moteur d'entraînement du papillon et effectue des opérations de commande du papillon.

2. Fonctionnement de l'injecteur

La technologie des moteurs à injection directe est mature et a une valeur résiduelle élevée (c'est-à-dire la valeur d'une excavatrice à injection directe à la fin de sa durée de vie utile), ce qui la rend relativement meilleure en termes de conservation de la valeur. Cependant, un inconvénient est qu'en raison de la vitesse de fonctionnement élevée des moteurs diesel, le moment de l'injection de carburant est très bref, quelques millisecondes seulement. À mesure que le temps et la pression dans la conduite de carburant haute pression changent, les variations de pression du diesel dues à sa compressibilité et aux incohérences de l'alimentation entraînent des différences significatives dans les conditions d'injection réelles par rapport à l'alimentation en carburant programmée du piston.

Parfois, des fluctuations de pression dans la conduite de carburant après l'injection principale peuvent provoquer une nouvelle augmentation de la pression, conduisant à une injection de carburant secondaire. Ceci est problématique car l'injection secondaire ne peut pas être complètement brûlée, ce qui augmente les émissions d'hydrocarbures et de fumée, et donc la consommation de carburant.

De plus, la pression résiduelle dans la conduite de carburant haute pression change après chaque cycle d'injection, ce qui peut facilement conduire à une injection instable. Les conducteurs expérimentés indiquent que cette instabilité se produit le plus souvent lorsque le moteur tourne à bas régime. Dans les cas graves, non seulement l'injection de carburant est inégale, mais il peut également y avoir des cas aléatoires où les injecteurs ne pulvérisent pas du tout.

La technologie d’injection de carburant à commande électronique à rampe commune pour les moteurs diesel a considérablement progressé ces dernières années, surmontant bon nombre des principaux défauts des moteurs diesel traditionnels. L'essence de la technologie Common Rail est de séparer la génération et le processus de pression d'injection dans un environnement fermé composé d'une pompe à carburant haute pression, de capteurs de pression et d'une unité de commande informatique (ECU). En termes simples, la pompe haute pression délivre du carburant haute pression à un rail, qui maintient un niveau de pression constant. L'ECU détermine la pression d'injection et le calage nécessaires en fonction des signaux de charge et de vitesse, contrôlant l'ouverture de l'injecteur en conséquence.

Ses fonctionnalités incluent la possibilité de contrôler librement la quantité d’injection, la pression et le taux d’injection (vitesse), ainsi que le moment exact de l’injection. En contrôlant avec précision la pression d'huile dans la rampe commune, la pression dans la conduite haute pression devient indépendante du régime moteur réel, réduisant ainsi considérablement les changements de pression traditionnellement associés aux moteurs diesel.

3. Différences de réparation et d'entretien

Dans la pratique, les moteurs diesel à injection directe ont généralement des coûts de maintenance inférieurs. Ils produisent un couple élevé pendant le fonctionnement, ce qui les rend puissants et adaptés à l'utilisateur chinois moyen (qui peut utiliser du diesel de moindre qualité). Le principal inconvénient est qu’en raison de la qualité généralement médiocre du carburant domestique, les problèmes d’approvisionnement en diesel peuvent facilement entraîner une accumulation accrue de carbone dans les cylindres, entraînant une perte de puissance, une baisse du régime et des difficultés de démarrage du moteur.

Les moteurs diesel à injection électronique de carburant peuvent atteindre une excellente compatibilité avec les systèmes hydrauliques. L’inconvénient est qu’ils nécessitent un diesel de haute qualité et que les coûts de maintenance ultérieurs sont plus élevés que ceux des moteurs à injection directe. Les composants gravement endommagés doivent souvent être réparés par le fabricant.

4. Efficacité énergétique et impact environnemental

Les moteurs à injection directe ont une forte adaptabilité à la qualité du carburant, mais ils ne peuvent pas brûler complètement le carburant, ce qui entraîne une consommation de carburant plus élevée et de moins bonnes performances environnementales. Les moteurs à injection électronique nécessitent une qualité de carburant relativement supérieure, permettant une combustion plus complète et un meilleur rendement énergétique et de meilleurs résultats environnementaux.

Ce sont quelques-unes des principales différences entre les moteurs à injection directe et à injection électronique.

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