Calculateur moteur

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Bonjour !
Approchez-vous un peu, soyez pas timides… On va voir plus de code que de pièces mécaniques ne vous inquiétez pas

Le moteur thermique à 4 temps qui équipe nos véhicules aujourd’hui fonctionne sous le principe d’une explosion maitrisée dont on va récupérer de l’énergie mécanique, avec un piston dans une chambre de combustion.
Des valves appelées « soupapes » vont réguler les cycles d’admission, compression, allumage/détente et échappement.
Les soupapes sont actionnées pas des arbres à cames, entrainés par la fameuse courroie de distribution.

La quête du meilleur rendement moteur a 2 objectifs principaux :
réduire les émissions polluantes, notamment les restes de carburant imbrûlés
Réduire les consommations
Améliorer les performances

Sur un moteur, on va chercher le point stochiométrique. C’est le meilleur rendement que l’on pourra obtenir.
Attention, le rendement se calcule non pas sur la puissance fournie mais sur le meilleur rendement par rapport à la consommation de carburant. Ce ratio se situe aux alentours de 14 pour 1. Cela donne un coéfficient lambda de 1. En dessous, le mélange est riche, au dessus le mélange est pauvre.

Le coefficient de lambda c’est ce que vous voyez dans le bas du rapport de contrôle technique, qui est mesuré avec une sonde dans l’échappement.

Depuis les débuts de l’automobile et encore aujourd’hui sur les petits moteurs type moteurs de tondeuse on utilisait des carburateurs qui assuraient le mélange air/essence.
Via tout un ensemble de vis de réglages, le ratio air/carburant était fixé modulo quelques variables comme la température ou la dillatation des matériaux rendant les réglages très approximatifs.

Il faudra aussi prendre en compte le pouvoir calorifique du carburant. Que l’on soit avec du Sans Plomb 95 ou 98, ou entre avec de l’Ethanol, ce PCI agira sur le rapport stoechiométrique.

Venons-en à l’allumage.
Il faudra anticiper cette phase obligatoirement

En effet, le carburant a une caractéristique appelée « temps d’inflammation ». Ce n’est pas aussi simple que d’allumer et avoir l’explosion de manière instantanée. On voit bien ici que cette inflammation met un certain temps avant de se faire totalement pour libérer son énergie.
Cela veut dire qu’en fait il faudra allumer la bougie un certain temps avant que l’on souhaite avoir l’énergie pour repousser le piston. C’est ce qu’on appelle « avance à l’allumage ».

Dans le temps, il y avait une molette pour la régler tout en conduisant. Ici sur une Citroen Traction.
Autant vous dire que c’était très aléatoire et pourtant sur des moteurs qui ne tournaient pas à des vitesses telles que l’on peut connaitre aujourd’hui.

Les ingénieurs automobiles utilisent également le mot « cliquetis » pour désigner le phénomène d'inflammation d'une partie du mélange air/essence avant que le front de flamme, déclenché par l'allumage de la bougie, n'ait atteint cette partie2.

Le cliquetis est dû à une augmentation de la température liée à l'augmentation de la pression régnant dans la chambre lors de la combustion du mélange.
Deux zones dans la chambre de combustion sont alors à distinguer : une zone située à proximité de la bougie où la combustion se fait de manière " progressive " et des zones " erratique" dans lesquelles une ou plusieurs combustions naissent spontanément par auto-inflammation.

De nos jours, on se sert d’un capteur de position appelé « PMH » en regard d’une poulie crantée sur le volant moteur qui permet au calculateur de connaitre exactement dans quelle position se situe le moteur, et donc d’appliquer l’avance à l’allumage adaptée.
Le creux avec la dent en moins correspond pile au point mort haut -90°

L’ECU, un truc bien compliqué pour dire que c’est un ordinateur gavé d’I/O

Ici un calculateur Magnetti Marelli des années 90. Un micro contrôleur 8 bits, 512kb de flash et une RAM.