Les capteurs de pression d'admission – appelés capteurs MAP – sont essentiels pour une gestion propre et efficace du moteur. Ils fournissent des données de pression précises pour optimiser le mélange air-carburant – surtout en conditions non stationnaires.
Face à des limites d'émissions mondiales de plus en plus strictes, l'industrie automobile a adopté de nombreuses technologies pour réduire les gaz à effet de serre. Pour un fonctionnement propre des moteurs à combustion modernes, il est crucial de réguler précisément le rapport air-carburant – notamment pour respecter un rapport stœchiométrique afin d’obtenir la meilleure efficacité du catalyseur.
Régulation ou commande – deux méthodes de contrôle du mélange
Les fabricants utilisent des boucles de régulation fermées (contrôlées) et ouvertes (gérées) pour contrôler le mélange air-carburant :
- Fonctionnement régulé : Une sonde lambda dans le système d’échappement mesure l’oxygène résiduel et fournit un signal de rétroaction au module de commande.
- Fonctionnement géré : La quantité d’injection est calculée à partir de signaux d'entrée – par exemple, du débitmètre d’air ou du capteur MAP – sans rétroaction des gaz d’échappement.
Les deux approches régulent la durée d’impulsion d'injection via un régulateur PI numérique. Cependant, elles présentent des inconvénients comme des délais liés au cycle de combustion ou une performance limitée du capteur lors du démarrage à froid.
Capteur MAP : mesure de pression dans le collecteur d'aspiration
Les unités de gestion moteur modernes utilisent des capteurs MAP (Pressure Absolue du Collecteur), pour mesurer la pression dans le circuit d’admission. Ces données servent à réguler la quantité d’injection et le moment de l’allumage. En particulier dans des conditions non stationnaires, cette information de pression est cruciale.
Dans le développement, la précision de capteurs MAP de série ne suffit souvent pas. Ici, des capteurs de pression haute précision de STS sont utilisés – notamment pour la calibration et la validation du module de gestion moteur. Des centaines de points de mesure sont enregistrés dans différentes positions de la vanne d’admission.
Calibration du module de commande – étape par étape
Au ralenti, la pression dans le conduit d’admission est d’environ un tiers de la pression atmosphérique (~0,338 bar), ce qui correspond à une tension de sortie d’environ 1,67 V sur une plage de 5 V. En pratique, cette plage varie souvent entre 1,5 V et 4,5 V. Lors de frein moteur, la valeur peut même tomber sous 1 V.
Pour ajuster selon les conditions météo et d’altitude, la pression barométrique est mesurée avant le démarrage et après l’arrêt. Les capteurs MAP enregistrent ainsi à la fois la pression relative en fonctionnement et la pression ambiante à l’arrêt.
Les moteurs turbo nécessitent des plages de mesure étendues
Pour les moteurs suralimentés (turbo ou compresseur), le capteur MAP doit couvrir des plages de pression plus larges. Des capteurs typiques doivent avoir une plage de mesure d’au moins 1,5 à 2 bar. Il est important d’assurer une compensation d’offset précise, pour éviter toute erreur dans le module de commande ou l’interruption d’injection.
Pour ces exigences, des transmetteurs de pression calibrés avec précision comme le STS ATM.1ST conviennent parfaitement. Ils fournissent des valeurs très précises, compensées en température – idéaux pour la validation de développement et la vérification des données lors de charges critiques.
Conclusion
Les capteurs MAP sont des composants clés des systèmes de gestion moderne du moteur – surtout en conditions dynamiques et sur des moteurs suralimentés. Dans la recherche et développement, des capteurs très précis tels que le ATM.1ST de STS assurent des données fiables pour l’affinement de la commande et la réduction des émissions.
