Collecteur d'admission.
Pour les moteurs à injection d'essence à carburateur ou à corps de papillon, le collecteur d'admission désigne le conduit d'admission situé derrière le carburateur ou le corps de papillon et avant l'orifice d'admission de la culasse. Sa fonction est de distribuer le mélange air-carburant à chaque orifice d'admission du cylindre par l'intermédiaire du carburateur ou du corps de papillon.
Pour un moteur à injection indirecte ou un moteur diesel, le collecteur d'admission distribue l'air propre aux conduits d'admission des cylindres. Il doit répartir l'air, le mélange carburant ou l'air pur de manière aussi homogène que possible entre les cylindres, de sorte que la longueur du conduit d'admission soit la plus constante possible. Afin de réduire la résistance à l'écoulement des gaz et d'améliorer le débit d'admission, la paroi interne du collecteur d'admission doit être lisse.
Avant de parler du collecteur d'admission, voyons comment l'air pénètre dans le moteur. Lors de l'introduction au moteur, nous avons évoqué le fonctionnement du piston dans le cylindre. Pendant la phase d'admission, le piston descend, créant une dépression dans le cylindre (la pression diminue), ce qui génère une différence de pression avec l'air extérieur et permet à l'air de pénétrer dans le cylindre. Par exemple, nous avons tous déjà vu une piqûre et l'infirmière aspirer le médicament dans le godet. Si ce godet représente le moteur, alors lorsque le piston remonte, le liquide est aspiré dans le godet, et c'est ainsi que le moteur aspire l'air dans le cylindre.
En raison de la basse température à l'extrémité d'admission, les matériaux composites sont devenus un matériau populaire pour les collecteurs d'admission ; légers et lisses à l'intérieur, ils permettent de réduire efficacement la résistance et d'augmenter l'efficacité de l'admission.
Raison du nom
Le collecteur d'admission se situe entre le papillon des gaz et la soupape d'admission du moteur. On l'appelle « collecteur » car, après son entrée dans le papillon, l'air passe par le système de tampons du collecteur où le flux est divisé en deux, correspondant au nombre de cylindres du moteur : un moteur à quatre cylindres possède quatre conduits, et un moteur à cinq cylindres en possède cinq. L'air est ensuite acheminé vers chaque cylindre. Sur un moteur à admission atmosphérique, le collecteur d'admission étant situé après le papillon des gaz, lorsque ce dernier est ouvert, le cylindre n'absorbe pas suffisamment d'air, ce qui crée une dépression importante dans le collecteur. À l'inverse, lorsque le papillon est ouvert, la dépression dans le collecteur d'admission diminue. C'est pourquoi, sur un moteur à injection, un manomètre est installé sur le collecteur d'admission afin de fournir au calculateur l'information nécessaire pour déterminer la charge moteur et ajuster la quantité de carburant injectée.
Différentes utilisations
La dépression d'admission ne sert pas uniquement à fournir des signaux de pression pour déterminer la charge du moteur ; elle a de nombreuses autres applications ! Si le freinage nécessite également l'assistance de la dépression du moteur, la pédale de frein sera plus souple au démarrage grâce à cette assistance. Certains systèmes de régulation de vitesse utilisent également la dépression d'admission. Toute fuite ou modification inappropriée de ces durites de dépression peut entraîner des dysfonctionnements du système de contrôle moteur et affecter le fonctionnement du freinage. Il est donc fortement conseillé de ne pas effectuer de modifications inappropriées sur les durites de dépression afin de garantir la sécurité de conduite.
Conception astucieuse
La conception du collecteur d'admission requiert un savoir-faire important. Afin d'assurer des conditions de combustion identiques dans chaque cylindre, la longueur et la courbure du collecteur doivent être similaires pour chaque cylindre. Le moteur fonctionnant par quatre temps, chaque cylindre est alimenté par impulsions. En règle générale, un collecteur plus long est adapté aux bas régimes, tandis qu'un collecteur plus court est préférable aux hauts régimes. C'est pourquoi certains modèles utilisent des collecteurs d'admission à longueur variable, voire à longueur variable continue, permettant ainsi au moteur d'offrir de meilleures performances à tous les régimes.
supériorité
Le principal avantage d'un collecteur d'admission en plastique réside dans son coût inférieur et sa légèreté. De plus, la conductivité thermique du PA étant inférieure à celle de l'aluminium, la température de l'injecteur et de l'air d'admission est réduite. Ceci améliore non seulement les performances au démarrage à chaud, la puissance et le couple du moteur, mais limite également les pertes de chaleur dans les conduits lors des démarrages à froid, accélérant ainsi la montée en température des gaz d'échappement. Enfin, la surface lisse du collecteur d'admission en plastique diminue la résistance à l'écoulement de l'air, optimisant ainsi les performances du moteur.
En termes de coût, le coût des matériaux du collecteur d'admission en plastique est sensiblement le même que celui du collecteur d'admission en aluminium, et le collecteur d'admission en plastique est formé en une seule pièce, avec un taux de réussite élevé ; le rendement de la fonderie brute du collecteur d'admission en aluminium est faible, le coût d'usinage est relativement élevé, de sorte que le coût de production du collecteur d'admission en plastique est 20 % à 35 % inférieur à celui du collecteur d'admission en aluminium.
Besoins en matériel
1) Résistance aux hautes températures : le collecteur d’admission en plastique est directement relié à la culasse du moteur, et la température de cette dernière peut atteindre 130 à 150 °C. Par conséquent, le matériau du collecteur d’admission doit résister à une température élevée de 180 °C.
2) Haute résistance : le collecteur en plastique est installé sur le moteur pour résister aux vibrations du moteur automobile, à la force d'inertie du papillon et des capteurs, aux pulsations de pression d'admission, etc., mais aussi pour garantir que le moteur n'explose pas sous l'effet d'une pression de pulsation élevée en cas de trempe anormale.
3) Stabilité dimensionnelle : Les exigences de tolérance dimensionnelle de la connexion entre le collecteur d'admission et le moteur sont très strictes, et l'installation des capteurs et des actionneurs sur le collecteur doit également être très précise.
4) Stabilité chimique : le collecteur d'admission en plastique est en contact direct avec l'essence et le liquide de refroidissement antigel lorsqu'il fonctionne. L'essence est un solvant puissant et le glycol contenu dans le liquide de refroidissement affectera également les performances du plastique. Par conséquent, la stabilité chimique du matériau du collecteur d'admission en plastique est très élevée et doit être rigoureusement testée.
5) Stabilité au vieillissement thermique ; Le moteur de la voiture fonctionne dans des conditions de température ambiante très difficiles, la température de fonctionnement varie de 30 à 130 °C, et le matériau plastique doit pouvoir garantir la fiabilité à long terme du collecteur.
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