Montage d'un système à injection sur une Trident

Bonjour tout le monde

Puisque nous voilà au cœur de la morte saison c'est le moment rêvé pour s'attaquer aux vastes sujets ! J'ai donc envie de vous parler du système d'injection que j'ai monté sur mes Trident !

Loin de moi l'idée de vous prendre le chou en tentant d'expliquer comment fonctionne une injection moderne déjà parce que je n'en sais rien et puis cela existe surement ailleurs sur le net! Je ne désir pas non plus rentrer dans de grandes théories qui souvent ne mènent à rien, moi j'aime le simple, le clair , le concret et si je préfère en parler dans le forum c'est pour que ceux qui veulent suivre puissent intervenir et puis après si ça ressemble à quelque chose et qu'un gentil modo veut bien faire le ménage et coller le reste dans la présentation des motos , pourquoi pas !
Ce que je voudrais c'est parler de ma démarche face à mon Trident, mes Amal usés et ma féroce envie de bricoler...dans l'incurable !

Et pour commencer un peu d'histoire.
[th]Je suis mécanicien auto, entré en apprentissage en 1972. Autant dire que les systèmes d'injection je les ai tous vus arriver et se succéder durant les années 70 et 80 et c'est en 82 alors que je venais de jeter mon T150 dans un cadre de Norton que j'ai rajouté une injection Bosch K Jetronic ( l'injection des Golf GTI ) ainsi qu'un allumeur de 6 cylindres BMW ce qui m'a valu le surnom de ..." Tête de delco " Je pense que certains d'entre vous s'en souviennent et certains ont peut être même une part de responsabilité dans cette histoire ![/th][th][/th]Cette batracienne motocyclette à bien fonctionné pendant quelques années et j'ai même osé l'emmener en Angleterre tellement elle était fiable et en plus la conso en essence était plutôt sympa par rapport aux carbus ...mais elle a quand même fini par casser un jour !
Ce système bien qu'intéressant était quand même un peu lourd et encombrant, mon grand délire c'était de faire une injection ELECTRONIQUE seulement voilà je ne suis pas électronicien et au boulot on apprend bien à dépanner électriquement tout comme on vous dit sur la notice comment brancher l'allumage Boyer mais on nous dit pas comment c'est fait DANS la boite ! !
Et un jour il y a eu le déclencheur, au boulot on a passé en garantie toute une série d'injecteurs parce qu'ils n'avaient pas tous le même débit, je les ai sauvés de la poubelle sachant qu'il suffirait d'en choisir trois au débit identique et hop !
Je me suis lancé, chaque mois je suis allé acheter la revue "électronique pratique" et j'ai appris avec le fer à souder à la main, au début je grillais beaucoup de composants et puis de moins en moins ! J'ai dessiné les premiers circuits imprimés à la main jusqu'au jour ou un pote m'a donné un ordi et là, le grand luxe, les circuits dessinés sur ordi qui sortent de l'imprimante à la bonne échelle, ô miracle !
J'ai retrouvé tous les proto, je vous fais des photos !

Comme pour des carburateurs ce qu'on demande à une injection c'est de mélanger à l'air aspiré par le moteur la bonne quantité d'essence pour que la combustion soit idéale, ni trop pauvre ni trop riche!
Dans les carbus on utilise tout un tas de "bidules" ,gicleurs , aiguilles, boisseaux comme ceci trous calibrés comme cela, etc …  alors qu'avec l'injection il n'y a qu'un seul "bidule", l'injecteurs (1 par cylindre) et en plus il pulvérise l'essence ce qui facilite le mélange avec l'air mais qui dit pulvérise, dit pression, il y a donc une pompe qui aspire l'essence du réservoir vers un filtre suivi d'une rampe d'alimentation sur laquelle sont montés les injecteurs, au bout de cette rampe un régulateur de pression taré à 2,5 bar et l'excédant retourne au réservoir, la boucle est bouclée !
J'ai trouvé ce petit dessin sur le net
L'asservissement du régulateur à la dépression de la tubulure n'est nécessaire que si les injecteurs sont en aval des papillons, pas s'ils sont en amont comme sur mon Triton !

Les injecteurs sont donc des pulvérisateurs mais aussi et surtout des électrovannes et ils vont s'ouvrir sous l'effet d'une impulsion électrique pour laisser passer un peu ou beaucoup d'essence en fonction de la durée de l'impulsion ! Cette impulsion devra aussi être calée à la fréquence du moteur pour que chaque admission d'air reçoive sa dose d'essence !
C'est le boulot du boitier électronique qu'il va falloir fabriquer maintenant, la case départ dans laquelle je me suis trouvé ce jour là ! Le début des hostilités, la fumée, l'odeur insoutenable du composant grillé et l'étain en fusion qui brûle les mains!
Quelques temps après ...!

Les premiers balbutiements, le démarrage à froid, difficile mais encourageant !
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Mais...
De longues soirées d'hiver plus tard !

Avec cette chose la moto a roulé et même bien puisque j'ai osé aller jusqu'à Agde et vous pouvez demander à Théo il faisait parti du voyage !
Cette photo (déjà connue) a d'ailleurs été prise ce jour là, on peut apercevoir le boitier fixé sur le T de fourche (sous le barbour)

J’oubliais, les petits inters en bas c'était pour valider différents programmes A8 A9 A10
Expérimentation suivante : Le séquentiel
Grossobondo il y a 2 écoles pour faire ouvrir des injecteurs (mais on pourrait en inventer d'autres !) le simultané et le séquentiel.

Avec le simultané les 3 injecteurs (du Trident) sont montés en parallèle et donc s'ouvrent en même temps commandés par un seul transistor en se foutant complètement du moment par rapport au cycle du moteur et en effet ça marche puisque l'important c'est la dose peu importe si elle arrive pendant que la soupape soit ouverte ou fermée donc en faisant injecter tous les 2 tours moteurs puisque c'est un quatre temps ça fonctionne , j'ai essayé , mais mal à bas régime !
Le mieux c'est d'injecter une demi dose tous les tours moteur et là c'est bien plus sympa Mon premier montage était comme ça, c'est à dire que chaque cylindre reçoit une "demi-dose" d'essence par tour à n'importe quel moment lesquelles doses sont aspirées à chaque admission tous les 2 tours!
Chaque fois que le moteur pompe son air il reçoit sa dose d'essence mais en 2 fois c'est pas compliqué ! (c'est compris ceux du fond ? )

Avec le séquentiel c'est plus simple, l'injection est distribuée comme l'allumage et c'est d'ailleurs l'allumage d'un cylindre qui déclenche l'injection non pas du suivant qui est déjà en fin d'admission mais du encore suivant c'est très élégant comme ça mais compliqué aussi !
Le problème c'est que les temps d'ouverture sont tels qu'il faudrait ouvrir un injecteur alors que le précédent n'est pas encore fermé ! On pourrait monter 2 injecteurs par cylindre ce qui couperait en 2 le temps d'injection mais ça fait du bazard en plus c'est déjà l'usine comme ça!
La 2ème solution c'est le microprocesseur mais ça je laisse aux grands !
Voila, il y a donc trois transistors, un par cylindre, ce sont les BDX 33 à gauche sur la photo
 
Ainsi que cela:

[th]Il y a 2 circuits imprimés: le circuit principale qui fait l'essentiel du boulot[/th][th][/th]Et pour vous donner un avant gout de ce qui vous attend j'ai mis des numéro pour situer :
1 c'est le régulateur de tension, son rôle est de stabiliser la tension à 8 volt que la batterie soit à 10, 12 ou 14 volt l'électronique travaillera à 8 volt pour des raisons évidentes de stabilité et de constance de fonctionnement
2 c'est le transistor qui pilote la pompe à essence
3 c'est le transistor des injecteurs
4 c'est le monostable , c'est lui qui fabrique le signal qui va ouvrir les injecteurs ainsi que la temporisation de la pompe , c'est donc lui qui commande 2 et 3
5 c'est la résistance variable qui règle la richesse du ralenti
6 c'est la led qui dit que le circuit est sous tension

Le deuxième circuit:
C'est le circuit de réglage , c'est lui qui contient la mise au point du moteur, autrement dit la "courbe de richesse" (qui n'est pas une courbe mais une suite d'états), il informe le 4098 (monostable) du circuit principal.
Si il fallait le monter sur une bonnie au lieu d'un Trident il serait simplement réglé différemment et même sur une Norton c'est vous dire, si si, c'est possible !


1 c'est le LM3914 je ne sais plus comment ils l'appellent enfin c'est un bidule, une sorte de voltmètre qui transforme une tension variable en l'occurrence celle qui vient du potentiomètre des papillons en 10 états successifs, normalement c'est fait pour commander les vumètres à led sur les amplis qui font la misik !
2 et re2 C'est les résistances variables qui règlent les seuils mini et maxi du LM3914
3 et re3 Ce sont des interrupteurs électroniques intégrés emballés par paquets de 4 et comme il y en a 2 ça fait 8 en tout.
4 une alignée de 10 led dont seulement 8 servent à quelque chose, les 2 des bouts sont là que pour faire zoli !
5 une alignée de résistance variables.
Qui saura deviner ce qui se passe là dedans ?

Ouh là, les valeurs stoechio ? non non rien de tout ça, je l'ai dit c'est le Amal MK1 de l’injection, ni débitmètre ni sonde lambda, fréquence moteur et angle de papillon c'est tout !
Faut pas que ça pinaille, faut que ça marche !

Voila , le fonctionnement est enfantin , la pièce principale est le circuit intégré 4098 qui est déclenché par le signal du capteur de régime.
Ce bref signal (fil bleu) le 4098 va le modifier en un autre signal d'une durée variable (fil vert clair)qui commandera le transistor des injecteurs (carré vide du bas) qui lui même fera ouvrir les injecteurs (fil rouge).
Parallèlement à cela il envoie aussi (autre fil vert) un autre signal mais constant celui là au transistor de la pompe (carré vide du haut) ....etc !
Pour modifier le signal destiné aux injecteurs le 4098 utilise l'information (fil vert foncé) venant du circuit de réglage, cette information varie en fonction de la position du potentiomètre de papillon (autre fil bleu) et des réglages internes au susdit circuit.
Sans déconner, plus simple, cherchez pas y'a pas !
Bon maintenant on peut décortiquer ça par petits bouts ...
C'est ce qu'on va faire !
PS : j'ai fait le dessin dans "paint" mais c'est du BMP et le forum n'en a pas voulu , j'ai réussi à le transformer en JPG et hop j'avais jamais fait ça et j'ai trouvé tout seul j'suis content !



J'ai fait une boulette sur mon dessin j'ai noté 4068 mais c'est bien 4098 qu'il faut lire !Le 9 il devait pas bien tenir alors il a basculé je ne vois que cette explication

Ce 4098 comme je le disais plus haut est le noyau dur du système, c'est un double monostable (ces mono ils sont partout) donc si vous le coupez en 2 dans le sens de la longueur vous obtenez un monostable en haut et un autre en bas mais il ne faut pas le faire sinon ça va marcher moins bien !
C'est très simple, ça fonctionne comme l'éclairage temporisé que l'on trouve dans les couloirs d'immeubles mais en beaucoup plus rapide sauf que votre doigt sur l'inter là c'est le capteur de régime et l'ampoule au plafond c'est l'injecteur !
[th]On d’éclanche brièvement, ça marche un certain temps et ça s’arrête, ben c'est pareil ! Si vous faites toutes les heures c'est comme si on était au ralenti et si vous recommencez toutes les 10 minutes c'est comme à haut régime mais dans les deux cas ça reste allumé disons 3 minutes, ben là c'est pareil sauf qu'on peut changer les 3 minutes et mettre 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ou 7 minutes en fonction du potentiomètre de papillon qui lui est commandé par la poignée tournante bien connue du motocycliste ![/th][th][/th]
Eh oui , on me pose souvent des questions mais c'est souvent difficile de répondre quand ça tombe entre deux montées de Malval ou entre deux manches de Ton up ou encore au moment de l'apéro chez les Tritons et pas facile non plus de savoir si le questionneur cherche une réponse vague et rapide ou plus approfondie !
Compliqué? Pas plus qu'un Smith chronométrique, je ne pense pas !
L'électronique parait mystérieuse quand on l'observe d'une manière globale c'est pour ça qu'il faut la prendre par petits bouts c'est ce que je cherche à faire ici !
Bien sur, comme toujours pour l'électricité il y a ce coté déroutant, il se passe plein de chose alors qu'on ne vois rien ...à part la fumée quand ça se passe mal !
[th] Acte:7, scène:1 ! Je viens de trouver une autre vue du 4098 sur laquelle apparaissent le condensateur et la résistance indispensables à son fonctionnement, cela va permettre de comprendre ! Tout en haut, entre les broche 1 et 2 il y a le condo CX1 et à sa droite la résistance RX1 reliée à VDD (VDD c'est le +) ces 2 composants représentent ce qu'on appelle un RC. Le condo C est une "capacité" de courant comparable à un seau rempli d’eau. La résistance R est comparable à un tuyau de plus ou moins gros diamètre selon sa valeur 10 ohm=gros tuyau, 100 ohm= petit tuyau. Si on rempli le seau en le trempant dans la mare il sera bien vite rempli (pas de résistance)et si on le revide dans un gros tuyau on mettra un certain temps (résistance petite) et dans un petit tuyau bien plus longtemps (res. grande) et plus le seau est grand (C plus grand) plus longtemps ...etc !Le RC c'est ça ![/th][th][/th]Acte:7 , scene:2

Sur mon montage on ne jouera pas sur la capacité du condo CX mais sur la résistance RX qui n'est en réalité pas une seule résistance mais une chaine de résistances montée en série (à la queuleuleu) et cette chaine de résistances c'est celle qui se trouve en haut de mon "circuit de réglage" (voir photo en amont , 8 résistances variables)
Lorsque cette chaine de 8 résistances est complètement active mon monostable donne à sa sortie un signal long ce qui fait ouvrir mes injecteurs longtemps (riche). Seulement elles ne sont pas actives tout le temps puisque les inters qui sont en dessous peuvent venir les "court-circuiter" les une après les autres ce qui raccourcira le temps d'ouverture des injecteurs (pauvre) ! Pffff!

Bon, je recentre sur l'injection non pas que l'allumage soit un sujet dépourvu d'intérêt mais ici c'est le bureau d'étude injection et en voici la preuve !
Ceci est le banc d'essai ! C'est pour faire croire au bidule qu'il est déjà sur la moto alors qu'il est encore sur la table ! C'est une étape indispensable pour visualiser le fonctionnement avec un oscilloscope !
L'oscilloscope ce sera l'étape suivante !
Présentation:
C'est une planche en bois de contreplaqué sur laquelle j'ai tout regroupé, il ne manque que l'essence. (La photo est pisseuse comme d'hab. mais on s'y fait, c'est comme ça!)

Donc 1 c'est un transfo qui alimente 2 qui est un variateur de vitesse pour le petit moteur électrique 3 qui entraine le capteur de régime moteur 4 !
Evidemment 1 ,2 et 3 n'iront pas sur la moto ils ne sont là que pour la simulation
5 C'est le potentiomètre qui donne la position des papillons d'accélérateur !
6 circuit principal
7 circuit de réglage
8 C'est un rotacteur (interrupteur rotatif) à 5 positions, sur la moto il est au guidon à main gauche, il sert de starter et c'est aussi un allier important pour la mise au point du moteur que nous verrons plus tard
9 C'est un petit ventilo qui simule la pompe à essence
10 Les 3 injecteurs !
A droite on voit aussi les fils rouge et noirs qui sont les + et - batterie via le contact !
Et voilou pour ça !


[th]Houps, j'oublie de parler des capteurs Le capteur de régime moteur est une fourche optique qui se compose d'une led infrarouge dans un des bras de fourche , cette led éclaire l'autre bras qui contient un transistor infrarouge aussi qui devient passant sous l'effet des rayons , ce transistor se bloque dès qu'on interpose quelque chose d'opaque dans la fourche empêchant les rayons de passer ! (c'est la même chose que Gafauval a monté dans sa magnéto !)[/th][th][/th][th][/th][th]Vu de plus près ça donne ça, il y a un petit disque percé de 4 trous ce qui fait 4 déclanchements par tour et comme sur la moto cette chose est montée sur le câble du compte tours qui tourne 2 fois moins vite que l'arbre à cames qui lui même tourne 2 fois moins vite que le vilo ça nous fait 1 déclanchement par tour de vilo donc une injection par tour de vilo! C'est clair ? Non parce que sinon je réexplique ![/th]Je viens de ressortir mon vieil oscilloscope de derrière les fagots !

Présentation :
Pour ceux qui ne connaissent pas, un oscilloscope est un voltmètre qui permet de voir sur un écran gradué:
Dans la verticale ...des volts !
Dans l'horizontale .... du temps !
L'intérêt étant de pouvoir voir des variations de tensions qui se produisent sur des durées de l'ordre de la milliseconde !
Pour ce qui nous concerne, un moteur de Trident à 6000 t/mn qui injecte tous les tours injecte quand même 100 fois à la seconde pendant quelques Msec et on pourra voir les variations de durée entre une petite injection au ralenti et une grande "louchée" à pleine charge !
[th]Il y a des oscillo. à une ou plusieurs entrées (traces) le mien en a 2 Il comporte aussi tout un tas de boutons de réglage afin de s'ajuster aux différentes échelles de lecture tout comme un simple voltmètre ou ohmmètre évidemment![/th][th][/th]Ce qu'il faut voir sur la photo ci-dessus ! Avec l'aide du dessin ci-dessous
J'ai branché les fils de la trace 1 à la sortie du capteur de régime (ligne verte du haut)
Lorsque le transistor de la fourche optique devient passant la tension de 8 volt tombe à 0 volt , c'est le moment A
J'ai branché les fils de la trace 2 à l'entrée du transistor de puissance qui commande les injecteurs (ligne verte du bas)
Vous vous souvenez évidemment qu'entre le capteur et le transistor de sortie il y a le monostable
On voit bien qu'a ce même instant (A) ou le capteur donne son signal de déclanchement l'entrée du transistor de puissance des injecteurs (donc sortie du monostable) passe de 0 volt (inj. fermés) à 8 volt (injecteurs qui s'ouvrent) Point B
La distance B C représente le temps d'ouverture des injecteurs !
D est l'instant ou le capteur reprend sa position initiale, il ne se passe rien d'autre



[th]Une autre vue ou on peut voir que la trace 1 n'a pas changé par contre la longueur B C a grandit ce qui veut dire que les injecteurs sont ouverts plus longtemps, normal parce que j'ai simulé une accélération avec le potentiomètre de papillon ce qui a entrainé une augmentation du temps puisqu'il commande le RC du monostable![/th][th][/th]Et là j'ai fait quoi ?

J'ai simplement augmenté le régime moteur, on peut voir 3 déclanchements successifs du capteur par contre je vous fais noter que les temps d'injection n'ont guère changé, l'augmentation de la fréquence a "tassé" l'image sauf le temps B C qui lui ne dépend pas seulement du capteur mais du monostable et de son circuit RC ! Capito !


Et là, ben je suis toujours à haut régime et je viens de couper les gaz (frein moteur) le potentiomètre du papillon est revenu donc les injecteurs s'ouvrent très peu ! Evident ! Limpide !
Y'a des questions ?

Aaaaah, ben y'en a quand même UN qui suit !
Bon alors une petite dernière
Là on peut noter que je suis à bas régime et d'un coup je mets du gros gaz, immédiatement le signal s’allonge, la durée d'injection augmente au maxi !
Ou alors c'est que je suis en 5éme dans une grande cote et j'ai la flemme de rétrograder
C'est la situation bas régime, charge maxi!

Bon, pas de questions ? Tout le monde suit ?
Parfait ! Continuons !

Nous voilà donc en présence d'un système ingénieux  capable d'une part de nous "poser" une dose d'essence en face de chaque admission d'air de chaque cylindre quelque soit le régime du moteur, et d'autre part de corriger la valeur de cette dose en fonction de l'état de charge et du taux de remplissage !

J'entends déjà les "bouches de vieilles" dire, "Oui mais c’est pas parce que ça fait tout ça au banc sur l'établi et dans la télé que ça va faire marcher une moto en vrai !"

Ben elles n’ont pas tort "les bouches de vieilles" parce qu'il manque encore une chose importante et primordiale à tout ça, c'est la mise au point !
Et c'est ce qui va être au cœur du prochain épisode !
Silence dans les rangs, pas de chahut !

Bon, la mise au point donc.
Je vous ai refait un p'tit crobar sur lequel on retrouve le circuit de réglage et ses 8 résistances dont j'ai déjà parlé précédemment mais aussi la résistance du ralenti ainsi que le rotacteur au guidon qui selon sa position court-circuite ou rend active l'une après l'autre les 4 résistances qui sont au dessus de lui, il a un double rôle :
Il sert dans un premier temps à la mise au point puisque grâce à lui et à ses 5 positions il peut modifier INSTANTANEMENT la richesse
position centrale = normal
1er cran plus riche
2ème cran encore + riche
de l'autre coté
1er cran plus pauvre
2ème cran encore + pauvre
il est placé au guidon à main gauche donc facile d'accès en roulant !

Une fois la mise au point terminée il sert encore de starter pour le coté riche et "d'économètre" pour le coté pauvre (il s'est déjà montré très utile quelquefois pour faire durer un fond de réservoir jusqu'à la station!)


On a donc une chaine de 13 résistances pour piloter le monostable
1 résistance variable de ralenti, la seul à être tout le temps active.

8 résistances de mise au point, variables aussi qui sont court-circuitées au ralenti par les inters électroniques 4066 et rendues actives successivement en fonction de la position du potentiomètre de papillon via le LM3914, ce sont ces 8 là qu'il va falloir régler finement !

Et les 4 du rotacteur qui sont des résistances fixes de valeur identiques, les 4 sont actives au starter ou 3 seulement si il ne fait pas trop froid! 2 actives au ralenti à chaud (position N) et 1 ou 0 si je recherche l'économie !

Au début il est évident qu'il y a eu bien des tâtonnements pour arriver à déterminer l'échelle de grandeur des mini et maxi de tout ça, aujourd’hui étant dans les clous pour un Trident avec 3 injecteurs je pourrais sans aucun doute régler un 500 ou 650 twin à 2 injecteurs avec un simple tournevis sans changer aucun composant ! Si je devais faire marcher une 1000 Vincent il faudrait surement modifier quelques paramètres mais ceci est une autre histoire !

La mise au point (on y vient !)

Pour commencer il faut arriver à démarrer la moto et la faire chauffer pour régler la richesse du ralenti et aussi la butée des papillons jusqu'à ce que le ralenti tienne (à peu près)
Après il faut régler le point de départ du potentiomètre de papillon (seuil mini du LM3914)
Après le mieux c'est d'arrêter le moteur pour régler le seuil maxi dudit LM3914 pour avoir entre gaz coupé et gaz à fond la commutation successive des 8 résistances de réglage ces 8 commutations sont visualisées par une série de 8 led (il y en a même 10 mais les 2 des bouts ne servent qu'à faire joli)
Donner aux 8 résistances une valeur pifométriquement approxo et embrayer sur la première
Soit ça cale, trop pauvre, soit ça fume noir comme un mazout , trop riche.
On peaufine, on biaise, on guenille, on approche et très vite ça devient roulable!
[th]Dès que ça devient roulable (avec bien sur des imperfections) il est possible au moyen du rotacteur de faire des variations de richesse par exemple, je me trouve avec un trou ou un ratatouillage à 4248 t/mn en 4eme ,tout en roulant je fais un cran à droite sur le rotacteur, c'est pire, je reviens au milieu , je fais un cran à gauche , c'est un peu mieux encore un cran, c'est moins bien, je repère laquelle led est allumée à ce moment là, c'est la 5ème mettons, je m'arrête et je fais ma correction sur la 5ème résistance puisque c'est elle la dernière qui a été activée dans la chaine , je remets mon rotacteur au milieu et je repart...![/th][th][/th]Claudet