comment fonctionne le K-Jetronic

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La 924 2.0l (atmo et turbo) est dotée d'un système d'injection K-Jetronic (ou KE-Jetronic sur les modèles catalysés). Ce système d'injection est à la fois simple et complexe; simple parce qu'il s'agit d'une injection mécanique, continue qui ne fait intervenir que quelques éléments de fonctionnement simple. Mais complexe, parce que tous ces éléments fonctionnent ensemble et répondent à des impératifs comme le ralenti, l'accélération, la décélération, le démarrage à chaud etc. Examinons les éléments mis en jeu dans ce type d'injection: -les injecteurs: comme il s'agit d'une injection mécanique, ceux-ci fonctionnent en "tout ou rien". Une aiguille est poussé par un ressort taré, lorsque la pression d'essence augmente, le ressort se comprime, à partir d'une certaine pression (donnée par le constructeur), l'aiguille repousse le ressort et laisse passer le carburant qui sera pulvérisé sous forme de jet.

-le doseur-distributeur fig1:

Le carburant est acheminé aux injecteurs par les tubulures provenant du doseur-distributeur. Celui-ci dose le carburant en fonction de la quantité d'air admis par le biais du débimètre (il s'agit d'un débimètre volumétrique):

. Le débimètre est constitué d'un disque placé dans le passage de l'air, il est fixé sur un bras mobile et se déplace en fonction du volume d'air admis. le bras qui lui est solidaire est pivotant, et agit sur un tiroir (piston) voir fig2. Celui-ci coulisse dans un cylindre comportant des fentes calibrées (voir fig3) (autant de fentes que de cylindres à alimenter)

Le piston que l'on aperçoit grossièrement sur la fig4 commande la quantité d'essence dirigée vers les injecteurs.

Tous les injecteurs reçoivent la même quantité d'essence simultanément. Ce piston est commandé par le bras, lui-même solidaire du plateau-sonde (voir fig2). Le déplacement du piston est donc régi par le déplacement du plateau-sonde, ce déplacement suit une variation mathématique linéaire (tant que possible en pratique) qui répond au rapport stoechiomètrique. Ce rapport peut être ajusté par la vis de richesse (indiquée fig2).

Sur la fig4, on aperçoit le piston qui commande la quantité d'essence vers les injecteurs. Ce piston est non seulement actionné dans sa translation par le bras de commande, mais également soumis, à son autre extrémité, à la pression d'essence (P). La pression de l'essence en ce point est primordiale pour le bon fonctionnement général du K-Jetronic:
A froid, les frottements sont importants, l'essence à tendance à se condenser sur les parois froides du collecteur, les chambres de combustion sont froides et impliquent une mauvaise inflammation du mélange etc. bref, beaucoup de paramètres qu'il faut compenser durant la monter en température du moteur. Cette compensation présente sur nos anciens moteur à carburateur sous le nom de starter, est également présente sur le K-Jet, cette fonction est composée de plusieurs éléments:

-1.le tiroir d'air additionnel

La canalisation d'air est connectée en amont et en aval du papillon. A froid, la guillautine est ouverte et laissant passer un surplus d'air, ce qui induit une augmentation du régime. La résistance étant alimentée, elle chauffe et déforme le bilame qui va progressivement déplacer la guillautine pour finir par obstruer totalement la canalisation d'air.

-2.le Warm-Up Régulateur (WUR, ou régulateur de contre pression)

Lorsque le moteur est froid le mélange doit être riche; cela permet de compenser le phénomène de condensation de l'essence sur les parois froides du collecteur, ainsi que de permettre une montée de température progressive du moteur. Mais on sait également qu'un moteur atteint son meilleur rendement lorsque le mélange est légèrement riche, or, à froid, les frottements sont importants, il faut les compenser sans pertes de régime...
Le bon fonctionnement du WUR est primordial pour le démarrage à froid, c'est lui qui conditionne l'enrichissement du mélange. sur la fig4 on remarque que le piston est actionné d'un coté par le bras de commande du plateau-sonde, et à l'autre extrémité par la pression du régulateur de commande. Afin de diminuer cette pression de commande lorsque le moteur est froid, la canalisation est parallèlement connectée à une entrée du WUR. Puisqu'à froid, la membrane du WUR est ouverte, une partie de la pression repart vers le réservoir, limitant ainsi la pression sur l'extrémité du piston qui tombe à 0,5 bar (environ), alors qu'elle est de 3,7 bar à chaud.
Le WUR étant fixé sur le collecteur d'admission, il suit la montée en température du moteur, sachant qu'il est également réchauffé électriquement par la résistance interne. Une fois chaud, le bilame aura modifié sa position pour déplacer la membrane qui se comporte comme un robinet; à partir de cet instant, la pression du régulateur de commande attaque en totalité l'extrémité du piston.

-3. le régulateur de pression d'alimentation (pression globale du système)

Au repos:

Moteur tournant:

Ce régulateur est incorporé au corps du doseur-distributeur. Suivant le modèle, le ressort règle à environ 5 bars la pression d'essence du système: dès que la pression augmente, le ressort se trouve comprimé, libérant ainsi la pression vers le réservoir, ce qui a pour effet de diminuer la pression d'essence.

-4.le regulateur de pression de commande

Au repos (moteur arrêté):

Moteur tournant:

En 1, l'arrivée d'essence en provenance du régulateur de pression d'alimentation.
En 2, le retour vers le réservoir.
En 3, le piston.
En 4, les deux ressorts taré de la soupape et du piston.
En 5, la soupape d'isolement.
En 6, pression de commande du "WUR"
Dans ce régulateur, on remarque deux entrées de carburant: 1 et 6. Notez que la soupape d'isolement et le piston sont deux pièces distinctes, comme nous le montre le système au repos: un ressort pousse la soupape sur son siège, un autre en fait de même avec le piston. Lorsque le moteur tourne, la pression en 1 s'équilibre avec la force antagoniste du ressort de piston, une partie de la pression va chuter en étant dérivée vers la sortie 2. Mais le piston vient également pousser la soupape, la décollant de son siège, libérant ainsi la pression en provenance du "WUR", cette pression sera également dérivée vers la sortie 2, donc, au réservoir. Or, nous savons que le dosage du carburant est influancé par la pression de commande du "WUR", mais à l'arrêt il est indispensable d'isoler la pression de commande afin qu'elle conserve la pression "à chaud", facilitant le redémarrage à chaud. Pour cela, la pression en 1 diminuant, le piston n'agit plus sur la soupape, elle-même contrainte par son ressort à se reposer sur son siège: l'étanchéïté est assurée.
En résumé, les éléments 3 et 4 (régulateur de pression d'alimentation et régulateur de pression de commande) ne font qu'un, il s'agit d'une seule et même pièce dissociée pour plus de compréhension.

Le fonctionnement du K-Jetronic est très complexe et ne saurait être dévoilée par cette maigre explication; mon intention étant de dégrossir le sujet afin de vous révéler le fonctionnement global, et ainsi de comprendre les raisons de certains dysfonctionnements.
Parmi ceux-ci, on note souvent un problème de démarrage à chaud: lorsque le moteur à atteint sa température de fonctionnement, il a du mal à redémarrer quelques minutes après un arrêt. On entend de manière récurrente une solution: l'accumulateur de pression dont voici une représentation.

Même si l'accumulateur de pression facilite le redémarrage à chaud, on ne saurait l'incriminer totalement. En effet, la compléxité du K-Jetronic peut révéler d'autres éléments en panne ou en dysfonctionnement, comme par exemple une mauvaise étanchéïté de la soupape d'isolement, ou encore un mauvais tarage du ressort de cette soupape. Une vieillissement du "WUR" peut également être soupçonné, notamment un colmatage de la membrane, ou encore une usure thermique du bilame qui commande cette membrane.
C'est pourquoi, dans un soucis d'entretien courant, je ne saurais que trop vous conseiller de remplacer la totalité des joints du K-Jetronic (cela fera l'objet d'un autre article), cette réfection ne vous coûtera que quelques heures de travail et une vingtaine d'Euros.
On vérifiera également le bon fonctionnement de l'accumulateur de pression, dont la fonction sert aussi à amortir le bruit de fonctionnement de la pompe à essence.
N'ommettez surtout pas de changer votre filtre à carburant, bref, vérifiez chaque composant du circuit d'alimentation en carburant: Les deux pompes (attention au modèle, les premières 924 ne disposaient que d'une seule pompe) l'accumulateur de pression, le filtre. Ensuite on passe à une réfection du K-jet par un changement de joints, dont la pochette est disponible chez votre fournisseur Bosch.

Sources:
-ETAI
-BOSCH
-HAYNES