L'utilisation d'une pince ampèremétrique dans le domaine de l'automobile: principes élémentaires
Par Eloi Chayer  CMAT-L1

Résumé

L’intégration compacte des systèmes récents tend à compliquer l’exécution des étapes menant à un diagnostic. Les appareils de vérification spécifiques n’étant pas toujours disponibles (e.g. analyseurs OEM — Original Equipment Manufacturer) ou l’affichage des paramètres ne menant pas à des conclusions hors de tout doute à tout coup, il faut souvent vérifier l’état du circuit suspect de façon intrusive. Toutefois, les méthodes de vérification intrusives peuvent s’avérer coûteuses en pièces et en temps (e.g. déposer la tubulure d’admission supérieure pour vérifier la résistance des injecteurs), rendant ainsi le processus d’élimination plus ardu.

L’emploi d’une pince ampèremétrique (appelée couramment, quoique à tort, “pince à ampérage”) jumelée à un oscilloscope de laboratoire (labscope) peut alors s’avérer judicieuse. En effet, l’utilisation d’un tel instrument ne requiert pas l’intrusion d’une sonde ou le démantèlement provisoire du circuit à vérifier.

1. Principes de fonctionnement d’une pince ampèremétrique

Le fonctionnement d’une sonde ampèremétrique repose sur le principe voulant que tout courant circulant à l’intérieur d’un conducteur engendre un champ magnétique de force proportionnelle à ce courant autour de celui-ci.

Cela implique qu’il est possible de déterminer l’intensité du courant circulant à l’intérieur d’un conducteur en mesurant l’intensité du champ magnétique autour du conducteur.

1.1 Induction électromagnétique

Lorsque le champ magnétique autour du conducteur varie de façon constante (e.g. lorsqu’un courant alternatif circule à l’intérieur du conducteur), il est possible d’utiliser un appareil fonctionnant selon le principe d’un transformateur.

1.1.1 Principes de fonctionnement d’un transformateur

Lorsqu’un conducteur traverse un champ magnétique et que ce dernier varie, un courant est généré à l’intérieur de celui-ci. Dans la même optique, lorsque deux conducteurs sont placés de façon parallèle et qu’un courant alternatif circule dans l’un d’eux, le champ magnétique autour de ce dernier varie constamment. Cela engendre donc un courant alternatif dans le conducteur adjacent.

Un transformateur simple est constitué d’un noyau de fer doux autour duquel s’enroule une bobine primaire et une bobine secondaire. Le voltage du courant engendré est déterminé par le rapport du nombre de spires dans chaque bobine, aussi appelé rapport de transformation.

(1)

où:

• m représente le rapport de transformation;
• N_s représente le nombre de spires secondaires;
• N_p représente le nombre de spires primaires.

Il suffit alors de multiplier la tension d’entrée par le rapport de transformation pour obtenir la tension de sortie, soit:

(2)

où:

• V_s représente le voltage secondaire (ou de sortie);
• V_p représente le voltage primaire (ou d’entrée);
• m représente le rapport de transformation.

Le même principe s’applique aux pinces ampèremétrique CA (courant alternatif). Il suffit alors d’indiquer que le nombre de spires primaires est égal à 1 (N_p=1) dans l’équation 1 ci-dessus.

1.2 Détermination de courants continus

L’utilisation des transformateurs ne permettant pas de déterminer le courant continu circulant dans un conducteur, il faut utiliser d’autres moyens. Le plus courant est sans doute l’utilisation de capteurs à effet Hall.

1.2.1 L’effet Hall

L’effet Hall a été découvert par Edwin H. Hall en 1879. Celui-ci a remarqué qu’une différence de potentiel était générée entre les parois d’un conducteur dans lequel circule un courant lorsqu’un champ magnétique perpendiculaire à ce courant le traverse. Cette tension est faible à l’intérieur d’un conducteur. Cependant, l’avénement des matériaux semi-conducteurs a permi la génération de tensions plus élevées, donc plus facilement mesurables.

Dans la figure 1, lorsqu’un électron entre par le point a et qu’il voyage vers le point b (la convention voulant que les électrons voyagent à contre-courant est utilisée), une force appelée Force de Lorentz agit sur ceux-ci.

Force de Lorentz:

(3)

où:

• F est la force de Lorentz;
• q est la charge de l’électron (1,6x10^-19C);
• v est la vélocité de l’électron (m/s);
• B est l’intensité du flux magnétique du champ (Tesla).

Cette force entraîne l’électron vers le bas du conducteur. Donc, les électrons qui voyagent de a à b vont tendre à se diriger vers le bas du conducteur. Par conséquent, le bas du conducteur sera chargé négativement tandis que le haut aura une charge positive, engendrant une force électromotrice due à une différence de potentiel.

Le voltage ainsi généré, V_H, s’illustre par l’équation:

(4)

où:

• B est la densité du flux du champ magnétique (Tesla);
• K_H est la constante d’effet Hall (m³/nombre d’électrons-C);
• I est le courant à l’intérieur du conducteur (A);
• z est l’épaisseur du conducteur (m).

La constante d’effet Hall est un facteur du nombre d’électrons par volume unitaire et la charge de l’électron.

Bien que nous ayions décrit jusqu’ici l’effet Hall en utilisant des conducteurs, la plupart des appareils utilisant l’effet Hall sont fabriqués à partir de matériaux semi-conducteurs. La description du phénomène reste cependant la mème et le principe s’applique tout autant.

Le voltage de Hall n’étant pas dépendent d’un champ magnétique variable, il est possible d’utiliser un capteur à effet Hall pour déterminer le courant continu circulant dans un conducteur. De plus, même quand le champ magnétique varie à cause d’un changement d’intensité de courant dans le conducteur, la réponse du capteur est instantannée.

1.3 Construction de la tête du capteur ampèremétrique

La tête des capteurs ampèremétrique modernes est constituée d’un noyau de ferrite fendu afin de lui donner l’allure d’une pince. Cette conception tient du fait que les circuits à vérifier sont rarement faciles d’accès et qu’il est peu pratique de démanteler temporairement le circuit afin d’y placer un capteur pour une mesure généralement rapide. Il s’agit d’une configuration idéale, en autant que les surfaces du noyau soient propres.

La qualité de la ferrite utilisée joue un rôle important dans la construction d’un capteur. En effet, une ferrite de mauvaise qualité aura tendance à se magnétiser, ce qui réduira considérablement la précision du capteur. Pour la même raison, il est important de ne pas mesurer un courant plus important que le courant nominal du capteur. Un courant de 500 A circulant dans un conducteur mesuré par une pince ampèremétrique dont l’intensité nominale est de 40 A magnétisera probablement la tête, du fait de sa dimension et de la distance entre le conducteur et le noyau.

2. Techniques de mesures élémentaires

2.1 Mesure de courants très faibles

Il est possible d’amplifier la mesure du courant prise par une pince ampèremétrique en faisant passer plus d’une boucle d’un même conducteur à l’intérieur des mâchoires de celle-ci. Le principe est le même que celui d’un transformateur (voir équations 1 et 2): le courant mesuré est proportionnel au nombre de spires du circuit primaire, donc à mesurer. Donc, si un courant de 20 mA est mesuré en passant le conducteur une fois dans les mâchoires de la pince, on pourra lire 40 mA lorsqu’on passera deux boucles à l’intérieur de celle-ci, doublant ainsi la résolution du capteur (figure 2).

2.2 Mesures différentielles

Lorsqu’on veut connaître les diférences entre deux signaux de courant mesurés dans deux circuits similaires mais différents (e.g. vérifier la différence d’ampérage entre les rangées d’injecteurs d’un système à deux rangées), on peut passer les deux circuits en même temps dans les mâchoires de la pince ampèremétrique, en s’assurant que les deux circuits vont dans en sens contraire. Toute différence entre les deux circuits au niveau de l’intensité du courant sera alors bien visible à l’écran.

2.3 Vérification de la sensibilité aux interférences

Afin de vérifier la sensibilité d’une pince ampèremétrique aux interférences présentes dans le milieu où ont lieu les mesures, on peut passer un conducteur replié sur lui-même dans lequel circule un courant à l’intérieur des mâchoires de la pince. Les champs magnétiques des deux brins de conducteurs devant s’annuler, tout signal lu à ce moment peut être considéré comme étant un signal parasite. On doit alors essayer de trouver un endroit plus propice où prendre la mesure.

Si cela s’avère peu pratique, il est possible d’utiliser un blindage composé de papier d’aluminium. Celui-ci, enroulé autour de la pince ampèremétrique, bloque une partie des signaux parasites en faisant dévier le champ magnétique autour de la pince. Un fil de masse peut être connecté à ce blindage, selon l’application.

2.4 Branchement aux circuits à mesurer

La méthode utilisée pour se brancher aux circuits à mesurer est simple. Lorsque la pince ampèremétrique est branchée à l’oscilloscope, on doit d’abord régler la sensibilité de celle-ci (volts par ampères) puis initialiser la pince (à l’aide du bouton Reset ou Zero). Ensuite, il suffit d’ouvrir les mâchoires de la pince ampèremétrique, de passer le fil du circuit à mesurer à l’intérieur de celles-ci, puis de refermer les mâchoires. On règle alors l’affichage de l’oscilloscope afin de pouvoir visualiser l’onde d’ampérage. La pratique, comme dans toute chose, reste le meilleur moyen d’acquérir facilité et doigté.

3. Applications courantes dans le domaine de l’automobile

3.1 Pompes à essence électriques

3.1.1 Description mécanique

Les pompes à essence ont, pour la plupart, une construction similaire. Il s’agit d’une armature rotative ayant deux balais (ou “brosses”) frottant sur des barres; c’est, en fait, un petit moteur électrique. Cet assemblage est couplé à une pompe. Celle-ci peut être principalement de type à ailettes, à rouleaux ou gérotor. Elle prend sa source par l’entremise d’une crépine servant à filtrer l’essence et à retenir celle-ci près de la pompe lorsqu’elle est à l’arrêt.

3.1.2 Description physique

Lorsque les balais ferment le circuit du moteur, le courant demandé augmente, tandis que quand ils sont positionnés entre deux commutateurs, le courant diminue. Cela donne un graphique de courant demandé d’allure sinusoïdale.

3.1.3 Calcul de la vitesse de rotation

La plupart des manufacturiers Nord-Américains utilisent des pompes ayant des armatures à 8 commutateurs. En mesurant l’intervalle de passage des huit commutateurs de l’armature, il est facile de calculer la vitesse de rotation d’une telle pompe à l’aide de l’équation suivante:

(5)

où:

• V_r est la vitesse de rotation de la pompe à essence;
• T_a est le temps de rotation de l’armature pour un tour en millisecondes.

Si le nombre de commutateurs d’une pompe n’est pas connu, il est parfois possible de le déterminer en observant la signature du courant de la pompe. Chaque commutateur s’usant de manière différente, il arrive qu’un de ceux-ci présente une onde d’ampérage particulière, permettant ainsi de s’en servir comme point de repère. L’intervalle entre ceux-ci représente le temps que l’armature a pris pour effectuer une rotation complète et le nombre de sinus indique le nombre de commutateurs de l’armature.

3.1.4 Intensité du courant moyen

Outre la vitesse de la pompe, il est possible d’observer le courant commandé par celle-ci. Les valeurs nominales varient selon le manufacturier et selon le type de circuit d’alimentation d’essence (TBI, TPI, CFI, CPI, SEFI, etc...). Il est donc important de compiler des informations concernant des véhicules en état de fonctionnement normal et de comparer ces données lors du diagnostic.

Toutefois, une approximation grossière peut être effectuée à l’aide de l’équation suivante:

(6)

où:

• I_n est l’ampérage nominal de la pompe;
• P_n est la pression nominale du système.

3.1.5 Mesure du courant

Le courant peut être mesuré en utilisant les curseurs de l’oscilloscope ou en se servant des repères du système vertical, la première méthode étant la plus précise. Le curseur devrait être placé à l’extrémité supérieure d’un sinus afin de prendre la valeur médiane. Si l’oscilloscope utilisé prend directement en charge les sondes ampèremétrique, la lecture devrait être directe. Sinon, il faut diviser la valeur mesurée par la valeur de la sensibilité de la sonde, soit:

(7)

où:

• I est le courant dans le conducteur (A);
• V_m est le voltage de la pince (V);
• S est la valeur de la sensibilité de la pince (V/A).

3.1.6 Analyse de l’onde d’ampérage

L’ampérage requis et la vitesse de la pompe nous informent non seulement de la condition électrique de celle-ci, mais aussi de son état mécanique et de sa capacité hydraulique.

Le courant consommé par la pompe est directement proportionnel à l’effort qu’elle fournit. Toutefois, la vitesse de la pompe est inversement proportionnel à cet effort (plus la pompe fournit d’effort, moins sa vitesse est grande).

L’effort qu’une pompe à essence doit fournir est dicté par sa conception, la friction des pièces mobiles du moteur et de la pompe, la résistance hydraulique entre les pièces mobiles de la pompe et le fluide dans lequel elle est immergée, le type de fluide pompé, la résistance offerte au fluide à la sortie de la pompe et au voltage de seuil minimal pour lequel la pompe a été conçue.

Ainsi, lorsqu’on remplace l’essence par de l’huile, l’effort de la pompe augmente, sa vitesse diminue, et la demande de courant augmente. De même, lorsqu’on remplace l’essence par de l’air (e.g. réservoir d’essence vide), l’effort de la pompe diminue, sa vitesse augmente, et la demande de courant diminue.

La courbe d’ampérage de la figure 3 provient d’un Chevrolet Cavalier 2000 dont le moteur ne veut pas démarrer (e.g. le moteur tourne mais ne démarre pas).

La pince ampèremétrique est réglée à 100 mV / A. On remarque que la pompe consomme environ 1,6 A et qu’elle tourne à 6637 RPM. Le voltage disponible à la pompe est de 11,06 V. Il est crucial de noter le voltage disponible afin de faciliter l’interprétation de la courbe d’ampérage. Le voltage nominal de la pompe est de l’ordre de 12 à 14 V et on peut donc affirmer que le voltage disponible est nettement inférieur à celui-ci, ce qui devrait augmenter la consommation de courant par la pompe. On observe cependant que ce n’est pas le cas. La pompe devrait consommer environ 4,5 A (selon l’énoncé de l’équation 6). De plus, la vitesse de la pompe est beaucoup trop élevée, comparativement à des systèmes semblables. On pourrait donc avancer l’hypothèse que la pompe ne fournit pas un effort suffisant à cause d’une fuite interne ou externe à la pompe, d’une crépine bloquée, ou simplement d’une pénurie d’essence dans le réservoir.

La courbe de la figure 4 a été prise après avoir ajouté de l’essence au réservoir. La jauge de celui-ci indiquait pourtant le quart, ce qui indique une défaillance du circuit de la jauge (e.g. capteur de jauge, faisceaux de fils ou connecteurs défectueux).

Les possibilités d’interprétation des courbes d’ampérage de pompe à essence ne sont pas limitées à la compréhension des phénomènes électriques et mécaniques entourant l’opération des pompes à essence. Il est possible de déterminer l’état des commutateurs de l’armature, l’état des balais et de leurs ressorts, l’état des roulements de l’armature, etc. Grâce à cette technique, il nous est possible d’avoir accès à plusieurs variables et, à l’instar d’une équation, on peut déterminer la source d’un problème en déduisant les inconnues à l’aide des variables connues, et ce, sans effectuer d’intrusion physique (e.g. sans déposer le réservoir à essence et vérifier de visu le niveau d’essence dans celui-ci).

3.2 Moteurs de ventilateurs électriques

L’utilisation d’une pince ampèremétrique peut également servir à diagnostiquer un moteur de ventilateur électrique, compte tenu des similitudes entre ce dernier et une pompe à essence. On doit toutefois noter certaines distinctions:

• les crêtes de courant (e.g. parties supérieures des ondes sinusoïdales) ne sont pas toujours évidentes à voir ou à compter;
• il est beaucoup plus difficile de déterminer la vitesse de rotation du ventilateur, et ce, pour plusieurs raisons, dont l’interaction entre le moteur et les pales du ventilateur (e.g. équilibrage, effets hydrodynamiques, etc.) ;
• la demande de courant initiale est un facteur non-négligeable, surtout lors de problèmes intermittents.

La courbe d’ampérage montrée dans la figure 5 provient d’un moteur de ventilateur de refroidissement d’une Volvo S80 1999 2,9 l. On peut remarquer qu’il est difficile de déterminer la signature de l’armature en regardant la courbe. Par contre, compte tenu de l’usure du moteur (i.e. moteur de ventilateur neuf — il vient d’être remplacé), il est facile de voir les crêtes de courant (i.e. les balais étant neufs, la surface de ceux-ci touchant aux commutateurs est plus petite que lorsque les balais sont rodés. Ainsi, les crêtes de courant sont plus effilées.).

S’il nous est difficile de déterminer la vitesse du moteur de ventilateur (quelle en serait l’utilité, de toute façon), on peut voir l’état des balais et des commutateurs ainsi que l’ampérage total. Cela peut s’avérer fort utile en ce qui a trait au diagnostic d’une surchauffe du moteur intermittente. Il suffit d’examiner la courbe de la figure 6.

À l’analyse, on remarque que la courbe est entrecoupée d’épisodes où l’ampérage est nul, indiquant que les commutateurs correspondants à ces pics descendants sont usés (i.e. ils ne sont plus conducteurs). Lorsque le moteur de ventilateur s’arrête et que les balais font contact avec ces commutateurs, le ventilateur, lorsque commandé, ne démarre pas. Si, toutefois, un mouvement quelconque entraîne le ventilateur et que les balais du moteur de celui-ci rejoignent des commutateurs sains, le moteur démarre lorsque commandé. Cela peut s’avérer très utile pour déterminer la cause d’un problème intermittent. En effet, le moteur de ventilateur peut démarrer, mais cela ne signifie pas toujours que celui-ci est en bon état.

La courbe de la figure 7 provient d’un moteur de ventilateur de refroidissement d’un Cavalier 2000 2,4 l. Le fusible du ventilateur (40 A) avait tendance à griller de temps à autres. Après avoir vérifié visuellement l’état des faisceaux de fils, on a pu constater, à l’aide d’une sonde ampèremétrique, que le moteur était défaillant. En effet, on peut noter des crêtes poussant jusqu’à 20 A ainsi que des vallons d’environ 15 A. Cela semble indiquer une usure prématurée des commutateurs qui, selon toute vraisemblance, se seraient dégradés à cause d’un frottement excessif des roulements du moteur lorsque celui-ci atteignait cette position. Le moteur avait donc tendance à arrêter plus souvent à cet endroit, entraînant une usure des commutateurs et des balais ainsi qu’une demande de courant excessive lors du démarrage.

3.3 Solenoïdes

Une autre façon d’exploiter le potentiel d’une pince ampèremétrique est d’utiliser celle-ci pour faire le diagnostic de solenoïdes. Ces derniers peuvent prendre plusieurs formes. Il peut s’agir d’injecteurs, de relais, de valves électromécaniques, bref, de tout ce qui comporte une bobine et un coeur possédant un mouvement relatif.

Afin de pouvoir interpréter correctement la courbe d’ampérage d’un solenoïde mis sous tension, il est nécessaire de comprendre comment le noyau est entraîné à l’intérieur de la bobine. Lorsqu’un courant circule dans la bobine du solenoïde, un champ magnétique est créé et est canalisé à l’intérieur de celle-ci. En effet, les lignes de force du champ magnétique sont plus rapprochées à l’intérieur qu’elles ne le sont à l’extérieur de la bobine. Les figures 8 et 9 montrent cet effet. La figure 9 montre les lignes de champ à l’intérieur d’une spire de bobine, tandis que la figure 8 montre les lignes de champ à l’intérieur d’une bobine à plusieurs spires.

On dénombre au moins trois familles principales de solenoïdes. Les solenoïdes à noyau d’air, les solenoïdes à noyau fixe et les solenoïdes à noyau mobile. Ces derniers sont les plus fréquemment utilisés dans le domaine de l’automobile.

Le coeur d’un solenoïde à noyau d’air est simplement constitué d’air. Les lignes de champ magnétique y circulent librement mais ne sont pas concentrées. Quant aux solenoïdes à noyau fixe, leur coeur est constitué d’un matériau apte à concentrer le champ magnétique y circulant, tel du fer doux. Il en va de même pour les solenoïdes à noyau mobile. Cependant, lorsque le noyau mobile est mis en présence d’un champ magnétique, celui-ci se déplace jusqu’au point où un nombre optimal de lignes de force le traverse.

Un solenoïde rudimentaire à noyau mobile pourrait être fabriqué à partir d’un rouleau de papier de toilette, un peu de fil, une source de courant continu et un clou, comme à la figure 10.

Voyons ce qui se produit lorsqu’une tension est appliquée aux bornes d’un solenoïde à noyau fixe. Le courant augmente d’abord de façon abrupte, puis, le taux d’augmentation diminue à cause d’une force contre-électromotrice induite dans la bobine. L’énoncé de la loi de Lenz explique ce qui se produit:

Le sens de la f.é.m. (force électromotrice) induite est tel qu’elle tente de faire circuler dans le circuit un courant induit dont le flux s’oppose à la variation du flux à travers le circuit.

Donc, le courant induit tend à entretenir le flux original dans le circuit. Par la suite, le courant dans la bobine plafonne jusqu’à ce qu’on coupe le circuit. Le courant chute alors violemment.

Ce qui se produit dans le cas d’un solenoïde à noyau mobile est presque identique. Cependant, le noyau étant mobile, un courant est induit dans celui-ci lorsqu’il se déplace dans le champ magnétique de la bobine. Ce courant génère alors un champ magnétique qui, à son tour, engendre un courant dans la bobine. Le sens de ce courant étant le même que celui du courant circulant déjà à l’intérieur du solenoïde, créant un potentiel supplémentaire, donc une chute de courant momentanée dans la bobine. Notez que le coeur doit couper les lignes de force du champ magnétique pour qu’il y ait induction de courant. Le type de construction du solenoïde à bobine mobile influence donc le graphe du courant résultant.

Dans l’exemple du solenoïde rudimentaire, le clou à l’itérieur de celui-ci est libre. Lorsque la tension est appliquée au solenoïde, le clou cherche à atteindre le point d’équilibre où un nombre maximal de lignes de force le traverseront. Avant que le clou n’atteigne ce point, le courant demandé par la bobine diminue en fonction de la vitesse de celui-ci (par l’entremise de l’induction électromagnétique). Cependant, à cause de l’inertie du clou, ce dernier dépasse ce point et engendre une demande de courant accrue. Lorsque le clou perd son inertie, il s’immobilise un moment et se dirige vers le point d’équilibre, manifestant un mouvement dont le sens est opposé au mouvement d’origine. On peut alors observer une baisse significative du courant total débité par la batterie, en raison de l’accélération du clou. Ce cycle oscillatoire se poursuit jusqu’à ce que l’énergie cinétique du clou ne suffit plus à maintenir une inertie suffisante pour amorcer tout mouvement.

Le solenoïde élémentaire étudié jusqu’ici ne saurait être d’aucune utilité dans le domaine de l’automobile, si ce n’est que pour l’explication du phénomène fondamental sous-jacent à l’opération d’un véritable solenoïde. De fait, le mouvement oscillatoire décrit ci-haut n’est pas souhaité. Il faut plutôt un mouvement qui soit dans un sens seulement et qui permette que le coeur exerce une pression convenant à la tâche qui lui est assignée. Le noyau doit donc s’arrêter avant le point d’équilibre afin que la bobine assure une force constante sur celui-ci.

3.3.1 Soupapes commandées par solenoïdes

Prenons l’exemple d’un solenoïde contrôlant un passage quelconque (e.g. une soupape de régulation des vapeurs d’essence — RVE —, ou Canister Vent Solenoid). Le courant augmente graduellement, puis on remarque une nette diminution du courant demandé, qui s’explique par l’induction électromagnétique causée par le mouvement du pointeau de la soupape lorsque celui-ci se rapproche rapidement du point d’équilibre, qu’il n’atteindra d’ailleurs jamais. On observe ensuite une hausse du courant immédiatement suivie d’une autre baisse: le pointeau vient de rebondir sur le butoir. Le mouvement contraire au flux entraîne une demande de courant plus faible. On observe finalement une dernière hausse de courant qui se stabilise ensuite à la hausse (figure 11).

En étudiant la courbe de la figure 12, représentant également une soupape RVE, on ne peut distinguer le pic descendant indiquant que le pointeau de la soupape a atteint son butoir. Il n’y a donc pas eu de mouvement du pointeau, et ce, parcequ’il est coincé en position ouverte ou fermée. Le courant reste constant tout au long de la courbe d’ampérage, indiquant qu’aucun objet n’a coupé les lignes de forces du champ magnétique de la bobine.

Il faut noter que la base de temps de la figure 11 est plus grande que celle des courbes précédentes. Afin d’illustrer ce à quoi devrait ressembler le graphe d’une soupape en bonne condition, il est nécessaire de se référer à la figure 13.

3.3.2 Injecteurs d’essence

L’application de cette technique ne se limite pas aux soupapes commandées par solenoïdes de dimension moyenne. Il est également possible de l’appliquer au diagnostic d’injecteurs, par exemple.

Bien que le principe soit le même que pour les soupapes commandées par solenoïdes (un injecteur est, par définition, une soupape commandée par solenoïde), il est parfois difficile de distinguer le point d’ouverture du pointeau de l’injecteur (i.e. le point où le pointeau atteint la fin de sa course). Cela est attribuable à plusieurs facteurs, dont:

• la course du pointeau de l’injecteur testé;
• le voltage disponible à l’injecteur;
• la pression d’essence à laquelle le pointeau doit résister;
• le type de commande (driver) utilisé;
• la température de l’injecteur;
• la bande passante du capteur ampèremétrique utilisé;
• la vitesse d’acquisition de l’oscilloscope utilisé;

Dans la figure 14, il est facile de distinguer le point où le pointeau atteint la fin de sa course. À l’étude de cette courbe, on peut déterminer que le temps d’ouverture actionné par la centrale de commande (PCM) ne correspond pas nécessairement au temps d’ouverture réel. En effet, le temps requis par le pointeau pour ouvrir complètement est d’environ 1,5 ms. De plus, il faut ajouter du temps pour que le pointeau referme le passage d’essence complètement. Il faut noter que pour déterminer ce point, il est nécessaire d’utiliser un capteur de vibrations.

Cependant, dans la figure 15, il est difficile de déterminer le point d’ouverture. En allongeant le système horizontal et en n’examinant que la rampe ascendante (voir figure 16), on peut deviner le point où le pointeau finit sa course. Cependant, l’interprétation est arbitraire, donc peu précise. Cela n’est pas souhaitable dans le cours d’un diagnostic pour déterminer l’état mécanique d’un tel injecteur.

Il faut ajouter qu’il est nécessaire de vérifier l’état de la commande de l’injecteur avant de s’appuyer sur l’interprétation de sa courbe d’ampérage (voir figure 17). Il faut s’assurer, entre autres, que la commande tire le voltage de la borne commandée de l’injecteur à la masse, et ce proprement (non pas à 2 ou 3 V).

Conclusion

L'utilisation d'une pince ampèremétrique dans le cadre d'un diagnostic dans le domaine de l'automobile joue un rôle de plus en plus grand depuis le phénomène de l'intégration compacte des systèmes qui composent un véhicule. En effet, cette technique nous permet de vérifier les circuits de manière non-intrusive et de façon dynamique, rendant ainsi la détection de défaillances intermittentes plus aisée.

La diversité de composantes et de circuits qu'il est possible de vérifier à l'aide de cette technique permet d'affirmer que les frontières du cadre d'application de celle-ci reculent à mesure que de nouvelles composantes et circuits font leur apparition dans la construction des véhicules. La créativité des utilisateurs de cette technique contribuera à son développement futur.

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