Convertisseur de pression

On emploie des convertisseurs de pression en grand nombre pour les systèmes de recyclage de gaz d’échappement (EGR) et les turbocompresseurs à géométrie variable (VTG). Leur fonction est identique à celle d’un variateur d’intensité dans le circuit électrique : Il se forme dans le convertisseur de pression à partir de la sous-pression et de la pression atmosphérique une pression mélangée (pression de commande), par lesquels des actionneurs pneumatiques (« boîtiers dépression ») peuvent être ajustés sans graduations.

Avec un convertisseur de pression on peut, avec un actionneur pneumatique, exercer des forces beaucoup plus grandes que ce qu’on pourrait obtenir dans un système électrique avec un variateur d’intensité et un mécanisme de commande, et ce avec des dimensions plus petites. La sous-pression nécessaire existe presque dans tous les véhicules (provenant par exemple d’une pompe à vide ou d’une tubulure).

Le recyclage des gaz d’échappement permet de réduire les matières polluantes dans les gaz d’échappement. Ainsi on ajoute des gaz d’échappement à l’air frais qui arrive au moteur. Cela permet de réduire la teneur en oxygène dans la chambre de chauffe et de baisser la température de combustion. La température de combustion ainsi baissée a pour effet de rejeter moins d’oxyde d’azote (NOx).

Le recyclage des gaz d’échappement ne fonctionne de manière efficace que si il est exactement actionné. Les soupapes EGR peuvent, selon le type, être commandées de manière électrique ou pneumatique. Pour la commande pneumatique, la modulation de la sous-pression nécessaire (« pression de commande ») s’effectue grâce à le convertisseur de pression.

Le convertisseur de pression est commandé par l’appareil de commande du moteur au moyen d’un champ de caractéristiques adapté. Le taux d’impulsions du signal détermine l’utilisation de la pression de commande qui actionne la soupape EGR.

Le couple moteur accessible dans un véhicule muni d’un moteur à combustion dépend du taux de gaz frais contenu dans les cylindres.

Les turbocompresseurs à suralimentation de gaz d’échappement utilisent l’énergie des gaz d’échappement dans une turbine afin d’augmenter, au moyen d’un ventilateur branché, le remplissage des cylindres. Les turbocompresseurs à géométrie variable (VTG) modifient la pression d’admission requise en réglant les aubes directrices dans les turbines. Ce réglage doit s’effectuer de façon très exacte.

Le convertisseur de pression est commandé par l’appareil de commande du moteur au moyen d’un champ de caractéristiques adapté. Le taux d’impulsions du signal détermine l’utilisation de la pression de commande qui règlent les aubes directrices de la turbine par un boîtier dépression. Cette géométrie variable des turbines permet une réponse particulièrement rapide avec un nombre de tours peu élevé ainsi qu’un rendement élevé avec un nombre de tours élevé.

PARAMÈTRES TYPIQUES

MONTAGE DE BASE

Le convertisseur de pression produit donc à partir de cette sous-pression (par exemple par pompe à vide) et de la pression ambiante une pression mélangée (« pression de commande »). Cette pression de commande permet de

• commander la soupape pneumatique EGR du recyclage de gaz d’échappement ou
• de régler la position des aubes directrices du turbocompresseur à géométrie variable (VTG) au moyen d’un boîtier dépression.

Pour commander le convertisseur de pression par l’appareil de commande du moteur, il est nécessaire d’avoir du courant de commande. Ce n’est pas un courant continu mais un courant cadencé d’une fréquence constante (« modulation d’impulsions en largeur »). La durée de mise en circuit d’une impulsion est qualifiée de « taux d’impulsions ». Selon que l’intensité du courant ou que le taux d’impulsions agit comme grandeur de commande pour le circuit régulateur, on appelle une convertisseur de pression « à commande par intensité électrique » ou « commandé par taux d’impulsions » (ou « cadencé »).

La force magnétique qui commande l’organe d’actionnement se relâche à forte température comme cela se produit quand le véhicule fonctionne. Pour les convertisseur de pression à compensation thermique, la force magnétique est maintenue dans un domaine assez large indépendamment de la température. On peut ainsi se passer de la régulation compliquée dans l’appareil de commande. La commande s’effectue là simplement par un taux d’impulsions correspondant. La majeure partie des convertisseurs de pression utilisés sont commandés par taux d’impulsions.

DÉFAILLANCES
Une convertisseur de pression défectueux se remarque par :

Système EGR

• Basculement vers le fonctionnement d’urgence
• Diminution de la puissance du moteur
• EGR n’est plus garanti
• Le véhicule fait des à-coups
• Fumée noir

Turbocompresseur àgéométrie variable (VTG)

• Diminution de la puissance du moteur
• Couple plus faible en accélérant à partir d’un nombre de tours faible (« trou d’accélération»)

INSPECTION
Convertisseur de pression et EOBD
Les convertisseurs de pression sont contrôlés électriquement pour les véhicules à système OBD.

Vérifier le signal de commande

Il est possible de vérifier en plus en cas de besoin le signal de com-mande de l’appareil de commande du moteur vers le convertisseur de pression avec un oscilloscope. Il s’agit d’un signal rectangulaire par rapport à la masse.

• Comme l’attribution des contacts de la prise de le convertisseur de pression peut être différente selon les modèles, il faut d’abord regarder à quel contact se fait l’alimentation en tension (voir Fig. 5).
• On prend le signal de masse pour l’arrivée de l’oscilloscope sur l’autre contact.
• Laissez le moteur encore chaud tourner à vide.
• En actionnant la pédale d’accélérateur, les blocs du signal rectangulaire doivent changer de largeur.

Outils nécessaires

• multimètre
• manomètre ou pompe à main de pression / sous-pression Pierburg 12 00001 11 900
• le cas échéant oscilloscope