Pompe à carburant

Avant l’adoption généralisée de l’injection électronique de carburant, la plupart des moteurs automobiles à carburateur utilisaient des pompes à carburant mécaniques pour transférer le carburant du réservoir dans les bols du carburateur. Les deux pompes d’alimentation en carburant les plus utilisées sont les pompes mécaniques à diaphragme et à piston. Les pompes à diaphragme sont un type de pompe volumétrique. Les pompes à diaphragme contiennent une chambre de pompage dont le volume est augmenté ou diminué par la flexion d’un diaphragme flexible, comme dans le cas d’une pompe à piston. Un clapet anti-retour est situé à l’entrée et à la sortie de la chambre de pompage pour obliger le carburant à s’écouler dans une seule direction. Les conceptions spécifiques varient, mais dans la configuration la plus courante, ces pompes sont généralement boulonnées sur le bloc ou la culasse du moteur, et l’arbre à cames du moteur possède un lobe excentrique supplémentaire qui actionne un levier sur la pompe, soit directement, soit par l’intermédiaire d’une tige de poussée, en tirant le diaphragme au point mort bas. Ce faisant, le volume à l’intérieur de la chambre de la pompe augmente, ce qui fait baisser la pression. Cela permet au carburant d’être poussé dans la pompe à partir du réservoir (en raison de la pression atmosphérique agissant sur le carburant dans le réservoir). Le mouvement de retour du diaphragme au point mort haut est accompli par un ressort de diaphragme, pendant lequel le carburant dans la chambre de la pompe est pressé par l’orifice de sortie et dans le carburateur. La pression à laquelle le carburant est expulsé de la pompe est ainsi limitée (et donc régulée) par la force appliquée par le ressort de la membrane.

Le carburateur contient généralement une cuve à flotteur dans laquelle le carburant expulsé est pompé. Lorsque le niveau de carburant dans la cuvette à flotteur dépasse un certain niveau, la soupape d’admission du carburateur se ferme, empêchant la pompe à carburant de pomper davantage de carburant dans le carburateur. À ce moment-là, tout le carburant restant dans la chambre de la pompe est piégé, incapable de sortir par l’orifice d’entrée ou l’orifice de sortie. Le diaphragme continuera à laisser passer la pression et, lors de la rotation suivante, l’excentrique ramènera le diaphragme au point mort bas, où il restera jusqu’à la réouverture de la soupape d’admission du carburateur.

Parce qu’un côté du diaphragme de la pompe contient du carburant sous pression et que l’autre côté est relié au carter du moteur, si le diaphragme se fend (une défaillance courante), il peut laisser échapper du carburant dans le carter. La capacité des pompes à carburant mécaniques et électriques est mesurée en psi (qui signifie livres par pouce carré). Habituellement, cette unité est la mesure générale de la pression, pourtant elle a une signification légèrement différente, lorsqu’on parle de pompes à carburant.

Pompe à carburant de type plongeurEdit

Les pompes de type plongeur sont un type de pompe volumétrique qui contient une chambre de pompe dont le volume est augmenté et/ou diminué par un plongeur entrant et sortant d’une chambre remplie de carburant avec des soupapes d’arrêt d’entrée et de sortie. Le fonctionnement est similaire à celui d’une pompe à piston, mais le joint haute pression est fixe tandis que le plongeur cylindrique lisse coulisse dans le joint. Ces pompes fonctionnent généralement à une pression plus élevée que les pompes à diaphragme. Les conceptions spécifiques varient, mais dans la configuration la plus courante, ces pompes sont montées sur le côté de la pompe d’injection et entraînées par l’arbre à cames, soit directement, soit par l’intermédiaire d’une tige de poussée. Lorsque le lobe de l’arbre à cames est au point mort haut, le plongeur vient de finir de pousser le carburant à travers la soupape de décharge. Un ressort est utilisé pour tirer le piston vers l’extérieur, créant ainsi une pression plus faible qui pousse le carburant dans la chambre à partir de la soupape d’admission. Ces pompes peuvent fonctionner entre 250 et 1 800 bars (3 625 et 26 000 psi). Parce qu’elle est reliée à l’arbre à cames, la pression de décharge de ces pompes est constante, mais le taux auquel elle pompe est directement corrélé aux tours par minute (rpm) du moteur.

Les deux pompes créent une pression négative pour aspirer le carburant dans les conduites. Cependant, la faible pression entre la pompe et le réservoir de carburant, combinée à la chaleur du moteur et/ou à un temps chaud, peut provoquer la vaporisation du carburant dans la conduite d’alimentation. Il en résulte un manque de carburant, car la pompe à carburant, conçue pour pomper du liquide et non de la vapeur, est incapable d’aspirer plus de carburant vers le moteur, ce qui fait caler le moteur. Cette situation est différente du blocage de vapeur, où la chaleur élevée du moteur du côté de la pression de la pompe (entre la pompe et le carburateur) fait bouillir le carburant dans les conduites, privant également le moteur d’une quantité suffisante de carburant pour fonctionner. Les pompes à carburant automobiles mécaniques ne génèrent généralement pas beaucoup plus de 10-15 psi, ce qui est plus que suffisant pour la plupart des carburateurs.

Déclin des pompes mécaniquesEdit

A mesure que les moteurs s’éloignaient des carburateurs et se dirigeaient vers l’injection de carburant, les pompes à carburant mécaniques ont été remplacées par des pompes à carburant électriques, car les systèmes d’injection de carburant fonctionnent plus efficacement à des pressions de carburant plus élevées (40-60 psi) que les pompes à diaphragme mécaniques peuvent générer. Les pompes à carburant électriques sont généralement situées dans le réservoir de carburant, afin d’utiliser le carburant dans le réservoir pour refroidir la pompe et assurer une alimentation régulière en carburant.

Un autre avantage d’une pompe à carburant montée dans le réservoir est qu’une pompe d’aspiration au niveau du moteur pourrait aspirer de l’air par un raccord de tuyau défectueux (difficile à diagnostiquer), tandis qu’un raccord non étanche dans une conduite de pression se manifestera immédiatement. Un risque potentiel d’une pompe à carburant montée sur le réservoir est que toutes les conduites de carburant sont sous (haute) pression, du réservoir au moteur. Toute fuite sera facilement détectée, mais elle est également dangereuse.