Pompe à carburant haute pression (HPFP)
La pompe à carburant haute pression (HPFP) est de type à piston et est entraînée par l'arbre à cames via l'engrenage d'entraînement de la pompe à carburant. La pompe comporte huit sections, assemblées dans un carter en aluminium commun 10 et entraînées par un arbre à cames commun 16.
Outre la pompe haute pression, cet ensemble comprend également un embrayage d'avance à l'injection automatique, fixé à l'extrémité avant de l'arbre à cames, un régulateur de vitesse situé dans le carter 12 et une pompe d'amorçage de carburant 13.
1 — embrayage d'avance à l'injection automatique ; 2 — écrou annulaire ; 3 — rondelle élastique ; 4 — couvercle de palier ; 5 — bague ;
6 — vis de butée ; 7 — joint torique ; 8 — crémaillère ; 9 — soupape de dérivation ; 10 — corps ; 11 — pompe d'amorçage manuelle ;
12 — boîtier du régulateur de vitesse ; 13 — pompe d'amorçage ; 14 — couvercle inférieur ; 15 — joint de couvercle ; 16 — arbre à cames ;
17 — rondelle ; 18 — roulement à rouleaux coniques ; 19 — bague d'étanchéité ; 20 — joint d'huile ; 21 — garnitures de réglage ;
22 — support d'arbre à cames ; 23 — joint de couvercle ; 24 — couvercle latéral ; 25 — vis de fixation du couvercle ; 26 — plaque supérieure du ressort de poussoir ;
27 — vis de serrage ; 28 — vis de réglage de la douille du piston ; 29 — insert de boîtier ; 30 — bouchon de purge d'air ; 31 — mamelon ;
32 — boulon de fixation ; 33 — casse-mamelon ; 34 — butée de soupape ; 35 — rondelle d'étanchéité ; 36 — écrou de chapeau ; 37 — mamelon de raccordement ;
38 — ressort de soupape de décharge ; 39 — soupape de refoulement ; 40 — joint ; 41 — siège de soupape de refoulement ; 42 — douille de piston ;
43 — jante dentée ; 44 — vis de blocage ; 45 — douille de jante dentée ; 46 — piston ; 47 — ressort de poussoir ; 48 — plaque inférieure du ressort de poussoir ;
49 — boulon de réglage ; 50 — contre-écrou ; 51 — galet suiveur de piston ; 52 — axe du galet ; 53 — manchon du galet ; 54 — galet suiveur ; 55 — vis de blocage.
Poussoir et soupape de refoulement
Le piston est l'élément principal de chaque section de pompe. Le piston et le manchon sont usinés avec une grande précision et assemblés par une méthode d'assemblage sélectif (par dimension). La paire de pistons sélectionnée en usine ne peut être démontée ultérieurement : les pièces ne sont remplacées que par paire.
Chaque pompe à carburant est équipée de paires de pistons de même groupe de taille.
Réglage de l'alimentation en carburant : La partie inférieure du piston comporte deux ergots de guidage qui s'insèrent dans des rainures du manchon rotatif 45. Une bague dentée 43 est fixée au manchon rotatif et s'engrène avec la crémaillère 8 de la pompe à carburant. La crémaillère est actionnée par le régulateur ; ce dernier entraîne simultanément la rotation de tous les manchons rotatifs et, par conséquent, des pistons dans les manchons des huit sections de la pompe. Le déplacement angulaire du manchon rotatif 45 par rapport à la couronne dentée 43, lorsque la vis 44 est desserrée, régule l'alimentation en carburant de chaque section de la pompe.
Lorsque le piston remonte, le carburant reflue initialement dans le canal d'alimentation jusqu'à ce que le bord supérieur du piston obstrue l'entrée. Le carburant commence alors à se comprimer et, à une pression de 10 à 18 kgf/cm², la soupape de refoulement s'ouvre et le carburant pénètre dans la conduite haute pression menant à l'injecteur. Le piston continuant son mouvement, la pression augmente et, lorsqu'elle atteint 200 kgf/cm², l'injecteur injecte le carburant.
La quantité de carburant injectée par chaque section à chaque course du piston est déterminée par la longueur de la course d'injection, laquelle est modifiée en faisant tourner le piston par rapport à son manchon, c'est-à-dire en changeant la position de l'extrémité hélicoïdale du piston par rapport à la sortie du manchon. Ainsi, la quantité de carburant injectée est dosée en modifiant non pas le début, mais la fin de l'injection de carburant.
Réparation de la pompe d'injection
Nettoyage des pièces
Séquence de nettoyage de la pompe :
- Lavez toutes les surfaces externes jusqu'à ce que la saleté soit complètement éliminée.
- Retirez les vis et retirez les couvercles latéraux et inférieurs de la pompe, ainsi que le couvercle du régulateur avec toutes les pièces à l'intérieur.
- Nettoyez soigneusement toutes les cavités internes exposées.
Composition des solutions de nettoyage (chauffées à 70–90 °C) :
- Pour le corps de la pompe : carbonate de sodium — 0,1–0,2 %, dichromate de sodium — 0,05–0,1 %.
- Pour les métaux non ferreux : émulsol — 3,5 %, verre liquide — 0,15 %.
- Pour les pièces en acier et en fonte : phosphate trisodique — 1,0–1,5 %, nitrate de sodium — 0,5–1,0 %, triéthanolamine — 1,0–2,0 %.
Inspection et détection des défauts
Paramètres contrôlés :
- Course axiale de l'arbre à cames : 0,01–0,07 mm (réglée par cales 21).
- Jeu d'engagement « crémaillère de pompe — bague dentée » : 0,25 mm maximum.
- Débit de carburant maximal au démarrage : pas moins de 180 mm³/cycle à 80 min⁻¹.
- Étanchéité des soupapes de refoulement : testée sous une pression de 1,7–2,0 kgf/cm² pendant 2 minutes (aucune fuite tolérée).
Paramètres de contrôle du jeu :
- Jeu entre le poussoir et le corps de pompe : pas plus de 0,2 mm (valeur nominale : 0,020–0,063 mm).
- Jeu total galet – bague – axe du poussoir : pas plus de 0,3 mm.
- Le jeu dans la liaison support d'arbre à cames est de pas plus de 0,18 mm.
- Le jeu entre la crémaillère et sa bague ne dépasse pas 0,24 mm.
1 — siège de soupape de refoulement ; 2 — mandrin ; 3 — bague ; 4 — excentrique ; 5 — poignée
Démontage de la pompe d'injection de carburant
Séquence de démontage :
- À l'aide d'une clé spéciale, desserrez l'écrou 2 fixant l'embrayage automatique et retirez l'embrayage 1 à l'aide d'un extracteur (Fig. 2).
- Desserrez les trois boulons fixant la pompe d'injection de carburant et retirez la pompe et le couvercle latéral 24.
- Desserrez les écrous de chapeau 36, retirez les raccords 37 et les verrous 33.
- Dévissez les raccords 31 et retirez les butées de soupape avec leurs ressorts 38 des soupapes de refoulement.
- À l'aide d'un extracteur (Fig. 3), retirez les sièges des soupapes de refoulement du corps de pompe.
- À l'aide de l'outil spécial (Fig. 4), comprimez les ressorts du piston et retirez le piston inférieur. Retirez les plaques des ressorts de piston à l'aide d'une pince à épiler.
- Dévissez les vis de réglage 28 des bagues de piston et retirez les ensembles piston du corps de pompe.
- Comprimez légèrement les ressorts 47 et retirez-les du corps de pompe avec les plaques supérieures 26, les bagues 45 des couronnes d'engrenage et les couronnes d'engrenage 43.
- Retirez les pistons 51 de leurs guides dans le corps de pompe.
Important ! Pour conserver la configuration d'usine, il est recommandé de démonter les sections de la pompe en vous assurant que les composants sont bien fixés aux sections.
Le démontage des éléments suivants est interdit :
- Piston ;
- Pièces du clapet de refoulement ;
- Moitiés supérieure et inférieure du support intermédiaire de l'arbre à cames.
1 — Plaque de poussoir ; 2 — Ressort de poussoir ; 3 — Levier
Assemblage de la pompe d'injection
Séquence de montage :
- Installez le support intermédiaire sur l'arbre et emmanchez les roulements à rouleaux avant et arrière sans les bagues extérieures. Chaque roulement doit reposer contre l'épaulement de l'arbre, la partie épaissie de la bague intérieure étant en contact avec celui-ci.
- Enfoncez les joints dans le couvercle avant et le boîtier du régulateur jusqu'à ce qu'ils soient affleurants aux surfaces d'extrémité.
- Vissez le boîtier du régulateur sur le boîtier de la pompe à carburant après avoir lubrifié les surfaces de contact avec de la pâte d'étanchéité, puis installez l'ensemble d'arbre à cames à l'aide d'un chasse-goupille.
- Serrez la vis de blocage du support. Fixez les vis de montage du boîtier du régulateur et la vis de support. Installez le couvercle avant en protégeant la lèvre du joint d'étanchéité des dommages causés par la rainure de clavette.
- Contrôle de l'arbre à cames : une fois les vis du chapeau de palier serrées à fond, l'arbre à cames doit tourner à la main sans à-coups ni blocages perceptibles. Le jeu axial de l'arbre sous une force de 5 à 6 kgf doit être compris entre 0,01 et 0,07 mm (réglable avec les cales 21).
- Mettez en place les vis de fixation du carter et du couvercle avant.
- Installez les poussoirs ; la hauteur de l'ensemble poussoir avec la vis doit être de 37,3 à 37,5 mm.
- Installez la couronne dentée avec son manchon, sa plaque supérieure et son ressort dans le carter. La dent centrale de la couronne dentée doit se trouver dans la gorge centrale de la crémaillère, et la fente de la couronne dentée ainsi que l'orifice de la vis de blocage dans le corps de pompe doivent être coplanaires.
- Installez le piston et serrez la vis de blocage de la douille du piston. La saillie du piston marquée d'un trait doit être alignée avec la rainure du manchon du piston prévue pour la vis de blocage.
- Après serrage de la vis de blocage, la crémaillère doit avoir une course d'au moins 25 mm et se déplacer facilement, sans difficulté apparente.
- À l'aide de l'outil (Fig. 4), comprimez le ressort et insérez la plaque inférieure du ressort. Vérifiez la course restante du piston, qui, en position haute extrême du poussoir, doit être d'au moins 0,6 mm.
- Installez la soupape de décharge et le raccord, puis serrez-les à l'aide d'une clé dynamométrique avec un couple de 10 à 12 kgf·m.
- Après serrage de chaque raccord, vérifiez la fluidité du mouvement de la crémaillère et son jeu, qui, à l'arrêt, ne doit pas dépasser 0,25 mm.
- Installez la pompe de surpression, les couvercles inférieurs et latéraux, les raccords et les écrous de chapeau. Installez et serrez les contre-écrous.
Recommandation : Après avoir assemblé la pompe d'injection, effectuez un réglage sur banc d'essai conformément aux spécifications du fabricant, notamment en vérifiant le démarrage de l'injection, l'uniformité du débit et le fonctionnement du régulateur de vitesse.
