La mesure de la pression du carter fournit des indications cruciales sur l'état du moteur – que ce soit pour la détection précoce de l'usure ou pour le développement de systèmes efficacement contrôlés de ventilation du carter (PCV) afin de respecter les normes d'émissions.
Tout comme un médecin mesure la tension artérielle pour évaluer la santé d'une personne, les ingénieurs de développement utilisent la mesure de la pression du carter pour analyser l'état d'un moteur sur un banc d'essai. Une augmentation de cette pression peut indiquer une usure – cette mesure est également centrale dans le développement de systèmes de ventilation du carter (PCV) qui doivent respecter les réglementations en matière d'émissions.
Pourquoi mesurer la pression du carter ?
La mesure de la pression du carter ne consiste pas à mesurer directement la quantité de gaz blow-by, mais à évaluer indirectement, mais efficacement, l'étanchéité du groupe de pistons (piston, segments, cylindres). Le capteur doit détecter les moindres changements de pression – souvent dans un environnement chaud et huileux.
Sur les bancs d'essai, on utilise des capteurs qui :
- mesurent dans de faibles plages de pression avec une haute résolution
- présentent une grande stabilité à haute température
- sont résistants aux médias agressifs comme l'huile moteur
Un emplacement typique d'installation est le carter d'huile ou le tube de remplissage – où le capteur mesure directement dans le milieu chaud.
Détection précoce de l'usure
Le système de piston est soumis à des contraintes thermiques et mécaniques élevées. Avec l'usure croissante, la pression dans le carter augmente – un signe typique de gaz blow-by passant au-delà des segments de piston.
Chez les moteurs diesel, une pression accrue du carter peut poser problème car elle freine le retour d'huile du turbocompresseur. Le résultat : des dommages aux roulements dus à une pénurie d'huile de lubrification. C'est pourquoi la mesure continue de la pression dans le carter est un élément clé de la surveillance de l'état – notamment lors des tests à long terme.
Système PCV : développement basé sur le capteur
Déjà dans les années 1960, General Motors a reconnu le lien entre les gaz du carter et les émissions d'hydrocarbures. Le premier clapet PCV – une vanne de régulation de pression pour évacuer les gaz blow-by – en était le résultat.
Pour développer un système PCV efficace, la mesure précise de la pression est la première étape. La pression idéale se situe légèrement au-dessus de la pression ambiante – suffisamment pour évacuer l'humidité et les particules du carter, mais pas trop haute pour éviter que l'huile ne fuite à travers les joints.
Lors du développement du PCV, on détermine à l'aide d'un capteur de haute précision les paramètres suivants :
- surface de passage nécessaire dans la vanne
- pression de fonctionnement admissible pour un retour d'huile fiable dans les moteurs turbocompressés
Ensuite, le prototype de la vanne est testé sur un banc d'essai avec des capteurs de pression – pour valider la fonction, la durabilité et le comportement en matière d'émissions. Étant donné que ces tests peuvent durer plusieurs semaines, des capteurs résistants aux défaillances sont indispensables.
Capteurs STS pour les bancs d'essai critiques
Pour ces missions exigeantes, le ATM.1ST de STS est particulièrement adapté. Il offre :
- une grande précision et répétabilité dans la plage mbar
- une compensation thermique excellente jusqu'à plus de 125 °C
- une longue durée de vie même en contact direct avec l'huile
C'est pourquoi les équipementiers confient le développement de leurs systèmes de ventilation du carter à des transmetteurs de pression STS, déjà éprouvés sur de nombreux bancs d'essai moteur.
Conclusion
La mesure de la pression du carter fournit des informations essentielles pour le développement moteur, l'évaluation de la durée de vie et la réduction des émissions. Avec une technologie de mesure précise – comme le ATM.1ST de STS – les ingénieurs peuvent surveiller et contrôler avec précision le « rythme cardiaque » du moteur.
