Les tests de pressurisation des cabines de pilotage

Les tests de pressurisation des cabines de pilotage

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Aerospace

Dans l’industrie aérospatiale, la stabilité de la pression au sein de la cabine de pilotage est un élément crucial. Après tout, un pilote qui perd connaissance par manque d’oxygène n’est pas d’une grande utilité aux commandes d’un avion high-tech ! En tant qu’ingénieurs aérospatial, il est de notre responsabilité de développer des systèmes de pressurisation irréprochables, capables de résister aux conditions les plus extrêmes. Pour cela, nous devons passer de nombreuses heures à tester le matériel sur banc d’essai, et à revérifier chaque collecteur, chaque vanne et chaque réservoir sous pression. De quoi avons-nous besoin pour créer un système de pressurisation de cabine efficace et robuste ? Un capteur de pression efficace et robuste, bien sûr ! Dans cet article, nous abordons un grand nombre des options et applications des capteurs de pression STS, et la manière dont nous pouvons les utiliser pour contrôler la pression en cabine.

Pour élaborer nos procédures de tests de pressurisation en cabine de pilotage, deux facteurs critiques sont à considérer : la résistance aux températures élevées et la précision globale. Prenons l’exemple d’un avion turboréacteur à double flux. Lorsque l’air entre dans le moteur, il est comprimé par une série de rotors et une partie de cet air comprimé est déviée vers le système de pressurisation de la cabine. Attardons-nous maintenant sur le processus de compression des flux. Lorsque l’air entrant est comprimé, la température augmente très rapidement. Immédiatement après cette compression initiale, l’air de la cabine est transféré dans un refroidisseur intermédiaire afin de dissiper une certaine quantité de chaleur dans l’air ambiant.  

Comme vous pouvez l’imaginer, cette partie du système dégage beaucoup de chaleur. Donc si nous souhaitons installer un capteur de pression dans cet espace pour affiner ou vérifier le processus de pressurisation de la cabine, nous aurons besoin d’un capteur capable de résister à ces températures extrêmes. Les capteurs de pression STS répondent parfaitement à cette exigence avec une capacité de résistance maximale de 150 °C. Cela garantit le bon fonctionnement des capteurs et la transmission  des données de manière optimale. En plus de cette excellente tolérance aux températures élevées, les capteurs STS sont conçus selon une approche personnalisable et modulaire qui nous permet de bénéficier de nombreuses autres fonctionnalités.

Une fois que l’air sous pression est suffisamment refroidi, et que les données de pression sont enregistrées par le capteur, l’air est dirigé dans le collecteur primaire. L’air encore chaud est alors mélangé à de l’air atmosphérique plus froid pour créer un environnement confortable pour le pilote. Il s’agit d’un autre processus essentiel de la pressurisation de la cabine, et il est très probable qu’il soit équipé d’un capteur de test pour nos essais. Cependant, les conditions sont très différentes de celles observées dans le refroidisseur intermédiaire. Est-ce que le même capteur de pression pourra fonctionner dans cet environnement ? La réponse de STS est OUI ! L’approche modulaire et adaptable des capteurs de pression STS nous garantit des capteurs adaptés à chacune de nos exigences.  

Le collecteur est l’un des derniers cheminements de l’air avant qu’il soit dirigé vers la cabine. Par conséquent, la précision des mesures de pression est cruciale pour garantir que la cabine de pilotage soit maintenue à une pression atmosphérique standard. Pour cela, nous avons la possibilité de sélectionner la version la plus précise des capteurs de STS, qui offre une précision de ≤± 0,05 % PE. Le capteur ATM.1ST nous garantit des données fiables et cohérentes pour cette étape particulière de notre séquence de pressurisation de la cabine.

En matière d’options et de modules, STS nous offre également la possibilité de choisir parmi une longue liste de connecteurs électriques et de types de signaux de sortie, afin que chaque capteur soit conçu spécifiquement pour nos besoins. Cela nous évite le processus fastidieux de reconfigurer un dispositif de test en fonction des besoins du capteur. Nous pouvons choisir entre des câbles en polyuréthane ou en polyéthylène, et des connecteurs M16 à 5 broches. Cependant, si ce choix ne correspond pas exactement à nos besoins, STS a la capacité de développer un connecteur entièrement personnalisé. Une véritable conception sur-mesure !

La soupape de décharge est la dernière étape qui pourrait nécessiter un capteur de tests. Cette soupape permet d’évacuer l’air en excès lorsque la cabine est en surpression. La précision des mesures est également essentielle à cette étape pour garantir une pression constante dans la cabine. Là encore, le capteur de haute précision ATM.1ST est le choix idéal.  

Résumons brièvement les étapes de notre processus de tests. Premièrement, nous avons le refroidisseur intermédiaire, qui joue un rôle fondamental lorsque l’air se déplace vers l’habitacle. Cette étape est fondamentale pour nos tests et nécessite un capteur capable d’enregistrer des données de manière très précise tout en résistant aux températures élevées. Est-ce que les capteurs de STS répondent à ces exigences ? Sans aucun doute. Ensuite nous avons le collecteur, où la précision et la cohérence des mesures sont primordiales. Un capteur de température serait également le bienvenu à cet endroit. Est-ce que les capteurs de STS peuvent remplir cette fonction ? Sans aucun doute. Pour finir, nous avons la soupape de décharge, où nous devons également mesurer et enregistrer avec précision les données de pression. Là encore, les capteurs de pression de STS peuvent remplir cette fonction de manière fiable et précise. Le capteur de pression ATM.1ST répond à tous nos besoins pour tester les systèmes dynamiques et complexes des avions. La pressurisation des cabines entre dans une nouvelle ère de sécurité et de fiabilité!

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Sélectionner des capteurs de pression: guide pratique pour les ingénieurs en aérospatiale

Sélectionner des capteurs de pression: guide pratique pour les ingénieurs en aérospatiale

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Aerospace

Développer et concevoir un avion est une tâche ardue et exigeante : les interminables calculs, les exigences de conception, les nombreuses simulations et refontes de design sont des processus de longue haleine. Après tous ces efforts de conception, nous sommes impatients de passer à la phase de tests ! C’est un processus très excitant : toutes les pièces en 3D, les systèmes et les composants que nous avons longuement étudiés se trouvent maintenant devant nos yeux. Il est temps de prouver que tout fonctionne parfaitement ! Pour cela, nous avons besoin d’un équipement d’enregistrement de données de premier ordre afin de vérifier précisément les performances de notre système. Nous avons également besoin de capteurs de test capables de fonctionner dans les conditions les plus extrêmes, à la fois à l’intérieur et à l’extérieur de l’avion. STS répond parfaitement à ces impératifs. La fiabilité de leurs capteurs de pression permet que les procédures de tests soient à la hauteur des systèmes que nous avons conçus. Dans la suite de cet article, nous présentons pas à pas l’ensemble des options offertes par STS et la manière de les intégrer à des systèmes existants.

Précision

Première étape, nous devons examiner de près le système que nous testons et déterminer la précision requise pour notre collecte de données. Par exemple, le système hydraulique qui contrôle les freins de l’avion fonctionne dans une plage de pression spécifique qui ne requiert pas une extrême précision du capteur de test. Par conséquent, l’option STS de ± 0,25 % PE est une option appropriée. À contrario, la pression d’huile doit être surveillée de manière bien plus précise que le circuit hydraulique des freins. Pour cela, nous pouvons choisir l’option de capteur de pression haute précision STS, qui offre le degré de précision le plus élevé avec ± 0,05 % PE. Cela permettra de garantir que la pression d’huile reste à son niveau optimal dans l’ensemble du système moteur.

Températures

Maintenant que nous avons établi la précision requise pour notre application, passons à l’intégration du capteur de pression dans notre système de tests. Les systèmes de pression d’un avion ont des caractéristiques très diverses en termes de tailles, de températures de fonctionnement et de fluides. Par conséquent, nous devons pouvoir adapter les capteurs à chacune de ces caractéristiques.

Passons maintenant à la température de fonctionnement. Dans un avion, un capteur de test peut être utilisé dans diverses conditions de températures : dans le compartiment moteur, ou encore à l’extérieur pour mesurer la pression de Pitot ou la pression du liquide de dégivrage. Les températures de fonctionnement varient donc considérablement d’un usage à un autre. Heureusement, les capteurs STS offrent une impressionnante plage de températures de fonctionnement, allant de -25 à 125 °C. Cela répond en grande partie à nos besoins spécifiques. En outre, tous les capteurs STS sont conçus pour permettre une plage de température compensée. Cela signifie que les erreurs de mesure inhérentes sont considérablement réduites. Cette caractéristique est un énorme avantage pour réaliser des tests intensifs sur nos systèmes de pression !

De plus, la plage de température mentionnée ci-dessus n’est en aucun cas figée. Si besoin, nous pouvons choisir d’équiper notre capteur d’ailettes de refroidissement pour atteindre une température maximale de 150 °C. Cette modularité peut s’avérer très utile pour positionner le capteur à côté du système d’échappement du moteur car les températures y sont particulièrement élevées. Nous pouvons aussi choisir une température minimale abaissée à -40 °C pour pouvoir utiliser le capteur à hautes altitudes. En résumer : Pour choisir un capteur adapté aux températures de fonctionnement, gardez toujours à l’esprit l’environnement applicatif !

Raccords pression

Comme mentionné précédemment, les tailles et calibrages des différents systèmes de pression d’un avion sont très variables. Par conséquent, la prochaine étape de notre processus de sélection consiste à déterminer l’emplacement optimal du capteur et à sélectionner un connecteur adapté à cet emplacement particulier. Prenons comme exemple le système de freinage d’un avion. Le système hydraulique comprend différentes tailles de durites et de composants, qui nécessitent de sélectionné l’emplacement exact du capteur pour choisir le raccordement au processus. STS propose une large gamme de tailles et de diaphragmes différents, y compris G ¼ M et G ½ M, et un choix supplémentaire de diaphragmes frontaux, Hastelloy, etc. Cette large gamme de sélection nous permet d’obtenir un capteur qui s’intègre parfaitement aux processus de test sans nécessité de modifications à l’installation, ce qui réduit grandement notre charge de travail !

Joints

Le dernier composant majeur de notre sélection de capteurs est celui qui assure l’étanchéité. Le matériau d’étanchéité du capteur dépend fortement du fluide employé dans le système de pression. Heureusement pour nous, les systèmes de pression de l’aérospatiale sont rarement soumis à des fluides corrosifs, acides ou autres substances agressives. Néanmoins, le matériau utilisé pour les joints est d’une importance capitale. Dans le cas de notre système hydraulique pour train d’atterrissage, le choix standard pour l’étanchéisation est le nitrile (NBR). Cet élastomère convient parfaitement à cette application et offre une très bonne résistance aux huiles et autres matériaux de lubrification. Toutefois, pour des usages à températures élevées ou autres environnements difficiles tels que ceux qui règnent dans un compartiment moteur, l’élastomère Viton offre une meilleure résistance à la température et une plus grande durabilité. Enfin, l’élastomère EPDM offre de très bons résultats avec les fluides de freins. Ces trois joints d’étanchéité font partie des nombreuses options d’étanchéisation offertes par STS. Pour choisir le matériau d’étanchéité, identifiez les usages et les fluides employés, et choisissez le matériau le plus adapté !

Vous disposez maintenant des informations nécessaires pour choisir des capteurs de pression adaptés aux procédures de l’aérospatiale ! Nous avons déterminé les niveaux de précision requis par rapport aux usages applicatifs des capteurs. Nous avons ensuite déterminé le niveau de résistance thermique requis pour des applications individuelles. Puis nous avons détaillé les différents diaphragmes et tailles des raccords pression pour que les capteurs soient adaptés à chaque besoin spécifique. Et enfin, nous avons expliqué les principales différences entre les nombreuses options de joints et leurs applications. Ces informations vous permettront de choisir les composants de vos capteurs de manière éclairée, et de les adapter à vos besoins pour des résultats sur-mesure !

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Cartographier la pression de suralimentation sur les moteurs turbo de taille réduite

Cartographier la pression de suralimentation sur les moteurs turbo de taille réduite

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Pour se conformer aux législations de plus en plus strictes en matière d’émissions polluantes, les constructeurs se tournent vers des moteurs de plus petite taille. Bien que ces petits moteurs consomment moins de carburant et émettent beaucoup moins d’émissions polluantes, ils nécessitent une induction forcée pour offrir des performances dignes des véhicules de tourisme modernes.

Les performances de ces moteurs turbo de petite taille doivent au moins égaler celles des moteurs standards équivalents. Cela nécessite une pression de suralimentation maximale à bas régime, tout en maintenant la puissance à haute régime. Ces performances ne peuvent être atteintes qu’avec un système sophistiqué de contrôle de la pression de suralimentation.

La principale difficulté des moteurs à induction forcée est de contrôler précisément le ratio air-carburant et la stœchiométrie des différentes pressions de suralimentation. Avec ces moteurs, un phénomène de cliquetis (combustion anormale) est susceptible de se produire à bas régimes.

Systèmes modernes de contrôle de la pression

Agir sur le taux de dilution est le moyen le plus simple de contrôler la pression de suralimentation.

Une fois la pression spécifique atteinte, une partie des gaz d’échappement est redirigée autour de la turbine via une dérivation. Un diaphragme à ressort actionne généralement la soupape de décharge qui ouvre ou ferme la dérivation en réponse à la pression de suralimentation.

De nos jours, les fabricants se tournent vers une géométrie de turbine variable pour réguler la pression de suralimentation. Cette géométrie variable permet de faire varier le débit dans la turbine en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur.

Lorsque le moteur tourne à bas régime, le débit est réduit en fermant les aubes directrices. La pression de suralimentation (et donc le couple du moteur) augmente en fonction de la chute de pression entre l’entrée et la sortie de la turbine. Pendant les accélérations à bas régimes, les aubes s’ouvrent et s’adaptent aux exigences du moteur.

En régulant le débit de la turbine pour chaque point de fonctionnement, l’énergie des gaz d’échappement est optimisée. De cette manière, l’efficacité du turbocompresseur (et donc celle du moteur) est supérieure qu’avec la méthode de contrôle de la dérivation.

Aujourd’hui, les systèmes électroniques de régulation de la pression de suralimentation sont de plus en plus utilisés dans les moteurs à essence modernes. Comparé au contrôle purement pneumatique, qui ne peut fonctionner que comme limiteur de pression à pleine charge, le contrôle de la pression de suralimentation permet un réglage optimal de la pression de suralimentation.

Le fonctionnement des aubes est obtenu par une pression de commande modulée en utilisant divers paramètres, tels que la température de charge, l’avance de l’allumage et la qualité du carburant.

Les simulations réduisent les délais de production et les coûts de développement

Confrontés à une multitude de variables complexes, les fabricants se sont tournés vers des modèles de simulation pour les phases de conception et de test.

L’un des obstacles à surmonter avec les moteurs turbocompressés de taille réduite est que la plage de fonctionnement du compresseur centrifuge à des pressions de suralimentation élevées est particulièrement restreinte.

La seule façon de créer un modèle de simulation efficace consiste à effectuer des tests approfondis en situation réelle. Ces essais sont principalement effectués en chambres climatiques sur des dynamomètres à moteur.

Lors de ces essais, les données de pression suivantes sont enregistrées :

  • La pression du collecteur d’admission.
  • La pression de suralimentation.
  • La pression barométrique.

Ces données sont ensuite interprétées en fonction des températures du moteur (liquide de refroidissement et huile) pour obtenir une image précise des performances sur toute la plage de régime moteur.

Au cours de ces essais, il est important que les ingénieurs documentent toute anomalie des performances, car ces événements (tels que des impulsions d’échappement à des régimes spécifiques) peuvent générer des ondes stationnaires d’une fréquence critique pour la turbine, et ainsi réduire la durée de vie du turbocompresseur voire causer des pannes sévères.

Par conséquent, la cartographie des mesures de pression du compresseur et de la turbine est un élément essentiel pour créer un modèle d’extrapolation précis à mettre en œuvre pendant les simulations.

Un outil de simulation bien étudié peut faire gagner du temps et de l’argent aux constructeurs lors des tests dynamométriques et routiers, mais cet outil ne peut être développé qu’à l’aide d’une cartographie minutieuse des mesures de pression.

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Les tests de pression hydraulique des trains d’atterrissage

Les tests de pression hydraulique des trains d’atterrissage

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Imaginez-vous au commande de votre propre avion par une belle journée ensoleillée. Vous préparez votre approche sur la piste d’atterrissage et actionnez l’interrupteur pour activer le circuit hydraulique du train d’atterrissage. Soudain, une alarme de basse pression retentie et le train d’atterrissage refuse de se déployer. Ça sonne comme un vrai problème! Entre deux respirations saccadées, vous aurez probablement quelques mots tendres à l’attention des ingénieurs qui ont conçu ce système hydraulique. Tout pilote est en droit d’exiger un système d’atterrissage fiable et sans faille, n’est-ce pas? En tant qu’ingénieurs, il est de notre responsabilité de concevoir des systèmes hydrauliques irréprochables. Mais comment garantir une parfaite fiabilité? Bien que les composants, les caractéristiques et les attributs d’un avion soient différentes d’un appareil à un autre, un facteur universel permet de garantir une réelle fiabilité: les tests de pression hydraulique! Lors de ces tests, nous mettons à l’épreuve les systèmes, nous tentons de les endommager, puis nous les testons à nouveau! Nous avons donc besoin de capteurs de pression capables d’offrir des mesures cohérentes et précises pour analyser les variables de nos systèmes hydrauliques et les ajuster finement. Dans la suite de cet article, nous explorons les capacités d’un capteur de pression qui répond exactement à nos impératifs: le capteur haute précision ATM.1ST de STS.

Pour développer notre schéma de mesure des pressions hydrauliques, nous devons d’abord déterminer les données exactes que nous souhaitons collecter. Le terme «pression» est un terme générique qui englobe de nombreux composants d’un système hydraulique: la pression de l’accumulateur, la pression d’alimentation de la pompe, la pression du régulateur, la pression de décharge, etc. Heureusement, STS a mis au point un capteur de pression capable de collecter des données dans n’importe lequel de ces sous-composants. Le capteur haute précision ATM.1ST de STS est conçu selon une approche modulaire et adaptable. Pour nous ingénieurs, cela nous permet de choisir les caractéristiques et les capacités de chaque sous-composant du capteur afin que le dispositif de mesure soit parfaitement adapté à l’environnement auquel il est destiné.

Attardons-nous sur les sous-composants de ce capteur. Premièrement, nous avons le choix des matériaux pour presque chaque partie du capteur afin de garantir une excellente solidité et durabilité d’ensemble. Par exemple, le boîtier et le transducteur peuvent être construits en acier inoxydable ou en titane, en fonction des pics de pression possibles et de la configuration hydraulique.  

La sélection des matériaux ne se limite pas uniquement au boîtier. Nous pouvons également choisir le matériau du joint pour notre capteur: élastomères Viton, EPDM, Kalrez et NBR. Étant donné que le fluide hydraulique est le même dans tout le système de train d’atterrissage, le matériau choisi pour le joint pourra être employé dans l’ensemble du système. L’un des autres facteurs qui nécessitent une cohérence d’ensemble est la précision globale des capteurs. Heureusement, la gamme de capteurs de haute précision ATM.1ST de STS répond parfaitement à cette caractéristique. Ces capteurs bénéficient de précisions de 0,25 %, 0,1 % et 0,05 % PE et permettent de garantir la précision et la cohérence de nos données tout au long des tests.

Les deux dernières sélections modulaires qui sont déterminantes pour nos tests de train d’atterrissage sont les connexions électriques et les raccords de pression. Nous pouvons choisir entre des câbles en polyuréthane, en polyéthylène ou en éthylène propylène fluoré, ainsi qu’une gamme de connecteurs différents. Le choix des raccords de pression, des diaphragmes, des connecteurs DIN et autres éléments, est entièrement à notre discrétion. Bien que ce grand nombre de combinaisons différentes puisse sembler un peu écrasant, cela nous permet de constituer un capteur de pression qui s’insérera de manière optimale dans nos configurations de tests, sans entraîner de modification particulière de la configuration ou des processus.  

Revenons maintenant à nos essais de train d’atterrissage. Au fur et à mesure que nous développerons et testerons le système hydraulique pour obtenir un fonctionnement parfait du train d’atterrissage, nous aurons besoin de données provenant de plusieurs emplacements dans le système. Comme mentionné ci-dessus, nous disposons d’un accumulateur qui permet d’atténuer les variations de pression dans le système. En tant qu’ingénieurs, nous devons pouvoir définir ces variations de manière précise. Cela semble être un emplacement parfait pour un capteur de test!

Le régulateur de pression nécessite également une surveillance accrue. Lorsque la pression fluctue en raison de l’ouverture et de la fermeture des vannes, ou de toute irrégularité dans le système, le régulateur se déclenche pour garantir que la pression reste dans la plage spécifiée. Il s’agit donc d’un autre élément crucial à surveiller lors du développement de notre train d’atterrissage. Heureusement, nous disposons maintenant des ressources nécessaires pour choisir un capteur de pression parfaitement personnalisé et qui s’intégrera facilement dans le système.

En résumé: Nous sommes chargés de développer un système de train d’atterrissage fiable via un programme de tests rigoureux. Le système hydraulique d’un tel mécanisme est extrêmement diversifié en termes de composants et d’emplacements potentiels pour les capteurs. Heureusement pour nous, STS a développé une petite merveille: le capteur de pression ATM.1ST. Ce capteur nous permet d’avoir une juridiction presque complète sur tous les aspects du capteur, y compris les matériaux, la précision, les joints et les connecteurs électriques. Pour faire court, ce capteur de haute précision nous permet de concevoir un processus de test simplifié et robuste, dans lequel les capteurs de test complètent notre configuration existante.

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Les enjeux des moteurs GDI : réduction des émissions de particules et amélioration des performances

Les enjeux des moteurs GDI : réduction des émissions de particules et amélioration des performances

by | Wednesday, 1 July, 2020 | Automotive

Avec près de 40 millions de moteurs à essence à injection directe (GDI) qui devraient être vendus à l’horizon 2025, il peut être surprenant d’apprendre que ces moteurs émettent plus de particules fines que les moteurs à essence à injection multipoint (PFI) et plus que les derniers moteurs Diesel équipés d’un filtre à particules.

Cette augmentation de part de marché des moteurs à injection directe, bien que faible comparée à celle des moteurs Diesel sans filtre, engendre un regain d’intérêt des autorités de réglementation et des constructeurs sur les émissions de particules fines de ces moteurs.

Pour réduire les émissions  et améliorer les performances globales, les ingénieurs étudient de nouvelles techniques de combustion et de conception d’ingénierie, incluant l’augmentation de la pression de carburant, l’utilisation de carburants alternatifs et le contrôle des émissions de gaz d’échappement.

Selon Matti Maricq, chef de projet en ingénierie chimique et en traitement des émissions au Centre de recherche et d’innovation de Ford à Dearborn, injecter directement le carburant dans le cylindre permet une amélioration de la combustion, une réduction de la consommation, et une augmentation de la puissance.

Au cours de ce processus, l’essence est directement pulvérisée au point le plus chaud de la chambre de combustion (plutôt que dans la prise d’air), ce qui permet une combustion plus complète, plus uniforme et plus légère.

Les moteurs GDI à combustion améliorée émettent des particules nocives

Toutefois, en raison de la volatilisation incomplète du carburant, ainsi que des zones partiellement riches en carburant et de l’effet de « mouillage » des pistons et des cylindres, les moteurs à injection directe produisent des particules indésirables. La plupart des émissions se produisent généralement lors du démarrage à froid et des phases transitoires de préchauffage, mais cela peut varier en fonction de la charge, de la phase du cycle de conduite et des comportements du conducteur.

Alors que les critiques écologistes restent sceptiques quant aux méthodes dites de « gestion du moteur », les estimant peu fiables par rapport aux filtres d’échappement, la plupart des constructeurs et équipementiers prévoient que les modifications apportées à la conception et à l’ingénierie de la combustion seront plus rentables, voire plus efficaces.

Les développements actuels indiquent qu’une pression de carburant plus élevée (pouvant atteindre 40 MPa), associée à de nouveaux injecteurs à haute précision, améliorera considérablement les futurs systèmes des moteurs à injection directe. Pour optimiser davantage les systèmes, les ingénieurs continueront également d’améliorer la synchronisation, la portée, le dosage et la pulvérisation des injecteurs.

Dans une récente étude publiée dans le journal spécialisé SAE, il a été établi qu’une augmentation de la pression de carburant dans un moteur à injection directe peut améliorer l’homogénéité du mélange et diminuer la diffusion de la flamme, réduisant ainsi de manière significative les émissions de particules.

En outre, grâce à l’amélioration de la charge d’admission à des pressions de carburant comprises entre 20 MPa et 40 MPa, une réduction supplémentaire des émissions de particules peut être obtenue.

Comme l’indiquent les données de combustion, une augmentation de la pression de carburant a un impact significatif sur la réduction des émissions de combustion et de la consommation de carburant.

Toutefois, pour qu’un système à injection directe fonctionne de manière optimale, il est important que la pression de carburant dans la rampe commune soit correctement mesurée pendant les phases de conception et de test, afin que le calculateur puisse être configuré en conséquence.

Mesurer la pression de carburant dans la rampe commune est essentiel pour réduire les émissions de particules

La pression d’injection directe est mesurée à l’aide de capteurs, et les signaux servent à déterminer la vitesse et/ou le débit de la pompe.

La plupart des systèmes à injection directe utilisent des capteurs de pression piézorésistifs situés sur le côté basse pression du système. La puce génère une tension électrique mesurable lorsque la pression est appliquée, augmentant à mesure que la pression augmente.

Sur le côté haute pression, les capteurs utilisent généralement une membrane métallique sur un pont de résistance. Lorsque la pression est appliquée, le pont génère un changement de résistance qui entraîne une modification de la tension appliquée. Le module de commande électronique (ECM) transforme la tension en une pression calculée, généralement avec une précision de ± 2 %.

Pour maintenir une pression correcte, l’ECM envoie une impulsion à la pompe basse pression. Le système dispose généralement d’un régulateur, sans conduite de retour. Certains systèmes ont même des capteurs de température intégrés dans les conduites pour calculer la densité du carburant, afin que la richesse du combustible puisse être ajustée en fonction de la quantité d’énergie contenue dans le carburant.

Afin de garantir une mesure précise de la conduite de pression, il est important d’utiliser des capteurs de pression haute précision pour cartographier la pression à l’intérieur de la rampe commune. Toute erreur dans ce processus peut entraîner une modulation incorrecte de la pression de la rampe commune, qui peut engendrer à son tour de graves anomalies, telles que le « lavage des cylindres » (phénomène qui se produit lorsque la pression moyenne de la rampe commune dépasse la pression de calcul de l’injecteur lorsque l’alimentation en carburant augmente à fortes charges).

En outre, avec l’introduction du cycle de conduite harmonisé, les constructeurs doivent désormais répondre à de nouveaux objectifs d’émissions fixés par les régulateurs. Les moteurs à injection directe vont devenir les fers de lance d’une nouvelle génération de technologies vertes. Cependant, pour que cette technologie réponde aux législations à venir, les émissions de particules doivent être réduites de manière conséquente, principalement grâce au contrôle précis de la pression de carburant dans la rampe commune.

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