Service.Programme autodidactique 175Diagnostic embarqué OBD IIsur la New Beetle (USA)Conception et fonctionnementLes profondes dégradations causées à l’atmosphère par l’Homme, qui commencent à être ressenties, et les graves conséquences que l’on peut en attendre pour la biosphère “terre” réclament entre autres une réduction massive et un contrôle des polluants imputables aux véhicules. C’est dans cet objectif qu’a été introduit le diagnostic embarqué (On Board Diagnosis, ou OBD). Il s’agit d’un système de diagnostic intégré dans la gestion du moteur du véhicule, qui surveille en permanence les composants ayant une incidence sur les gaz d’échappement. En cas d’apparition d’un défaut, ce dernier est détecté, mémorisé et affiché par le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL).OBD II représente la deuxième génération de systèmes de gestion du moteur aptes au diagnostic. OBD II offre, par rapport aux systèmes de contrôle périodique des véhicules, les avantages suivants : ● contrôle en continu des émissions polluantes, ● affichage précoce des dysfonctionnements et ● simplification du dépannage et de l’élimination du défaut pour l’atelier grâce à des possibilités de diagnostic élaborées. Il est prévu à long terme de permettre de déterminer et d’enregistrer les défauts du système d’échappement - et par conséquent des émissions polluantes excessives - lors de contrôles routiers, à l’aide d’un simple lecteur de diagnostic embarqué.175_001Le programme autodidactique n° 175 a été initialement développé et publié spécialement pour le marché américain. Nous avons, pour des raisons d’actualité (commercialisation de l’US-Beetle sur le marché européen) mis ce programme autodidactique à jour et l’avons intégré dans notre programme sous le numéro 175.NOUVEAUAttention NotaLe programme autodidactique n’est pas un Manuel de réparation !Pour les instructions de contrôle, de réglage et de réparation, veuillez vous reporter à la documentation du Service après-vente prévue à cet effet.2RécapitulatifVariantes d’OBD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Présentation de l’OBD II (moteur à essence) . . . . . . . 6Synoptique du système (moteur à essence) . . . . . . . 20Composants du système (moteur à essence) . . . . . . 22Présentation de l’OBD II (moteur diesel) . . . . . . . . . 60Synoptique du système (moteur diesel) . . . . . . . . . . 64Composants du système (moteur diesel) . . . . . . . . . 66Autodiagnostic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 OBD II (moteur à essence) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 OBD II (moteur diesel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83Schéma fonctionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Moteur à essence 2,0 l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Moteur TDI 1,9 l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Contrôle des connaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883Variantes d’OBDLa surveillance des composants ayant une incidence sur les gaz d’échappement de la New Beetle (USA) est réalisée pour les moteurs à essence et diesel. En raison des exigences différentes des systèmes en termes de combustion et de dépollution de l’échappement, il a fallu adapter et différencier le diagnostic en fonction de ces systèmes. Il en résulte les systèmes OBD II pour moteur à essence et OBD II pour moteur diesel. Les deux variantes font chacune l’objet d’une description dans le présent programme autodidactique.Variantes de moteur de la New Beetle (USA) Les modèles USA de la New Beetle sont commercialisés en deux variantes de moteur : ● Moteur à essence : 2,0 l quatre cylindres (AEG) avec OBD II pour moteur à essence ● Moteur diesel : 1,9 l quatre cylindres TDI (ALH/90 ch) avec OBD II pour moteur diesel175_0254Fonctions de surveillance - moteur à essence 2,0 l 4 cylindres - Contrôle du fonctionnement du catalyseur - Diagnostic de vieillissement de la sonde lambda - Contrôle de tension de la sonde lambda - Système d’injection d’air secondaire - Système de retenue des vapeurs de carburant - Diagnostic des fuites - Système d’alimentation en carburant - Ratés de combustion - Bus CAN - Appareil de commande pour Motronic - Ensemble des capteurs et actionneurs reliés à l’appareil de commande et influant sur l’échappement175_020175_021175_02202J01MFonctions de surveillance - moteur diesel TDI 1,9 l (90 ch) Recyclage des gaz d’échappement Ratés de combustion Régulation du début d’injection Régulation de la pression de suralimentation Boîte automatique Bus CAN Appareil de commande pour dispositif d’injection directe diesel - Ensemble des capteurs et actionneurs reliés à l’appareil de commande et influant sur l’échappement175_022175_023175_02102J01M5Présentation de l’OBD II (moteur à essence)Concept de base de l’OBD IIL’administration chargée de la qualité de l’air de l’état de Californie (CARB) s’emploie activement depuis 1970, par des réglementations légales, à réduire la pollution de l’air. Les concepts qui en ont découlé, tels que l’OBD I (1985), permettent dès à présent de constater une diminution notable des émissions polluantes dues aux véhicules. Evolution des émissions polluantes en Californie :Valeurs seuil d’échappement100% 80% 60% 40% 20% 0% 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Année175_002HC CO NOxLes dysfonctionnements et composants défectueux de la gestion du moteur peuvent provoquer une considérable augmentation des émissions des gaz d’échappement du véhicule. Pour des raisons de complexité technique, les concentrations de : CO – monoxyde de carbone HC – hydrocarbures et NOx – oxydes d’azote175_003ne peuvent pas être mesurées directement, mais doivent être déterminées par contrôle des composants de la gestion du moteur ayant une incidence sur l’échappement. L’avantage supplémentaire en est que les défauts peuvent être détectés directement à l’aide d’un contrôleur (Scan Tool).6Exigences : ● Prise de diagnostic normalisée côté conducteur ● Codes de défaut standardisés pour tous les constructeurs ● Affichage des défauts à l’aide de contrôleurs de diagnostic courants ● Affichage des conditions de marche pour lesquelles un défaut s’est produit ● Définition de “quand et comment” un défaut se rapportant à l’échappement doit être affiché ● Désignations/abréviations standardisées des composants et systèmesObjectifs : ● Surveillance de toutes les pièces importantes pour la qualité des gaz d’échappement ● Protection contre les risques du catalyseur ● Alerte optique en cas de dysfonctionnements de pièces influant sur l’échappement ● Mémorisation des défauts ● Aptitude au diagnosticPour réaliser ces objectifs, l’appareil de commande pour Motronic surveille les composants et systèmes suivants : ● ● ● ● ● ● ● ● Catalyseur Sondes lambda Détection de ratés de combustion Système d’injection d’air secondaire Recyclage des gaz d’échappement Aération du réservoir et contrôle des fuites Système répartiteur de carburant Ensemble des capteurs et actionneurs reliés à l’appareil de commande et influant sur l’échappement ● Boîte automatiqueEtant donné que le fonctionnement de la boîte de vitesses influe lui aussi sur la qualité de l’échappement, il faut également, lors du diagnostic, lire la mémoire de l’appareil de commmande de BV. 7Présentation de l’OBD II (moteur à essence)L’OBD II constitue un perfectionnement de l’OBD I.L’OBD I surveille l’aptitude au fonctionnement des capteurs et actionneurs, par mesure des chutes de tension au niveau des composants.L’OBD II surveille : - toutes les fonctions des composants d’entrée et de sortie, comme pour l’OBD I, p. ex. : court-circuit au pôle positif, court-circuit à la masse, coupure de câble - la plausibilité des signaux et composants des fonctions influant sur l’échappement (tels que catalyseur, sonde lambda) - le fonctionnement des systèmes (système d’injection d’air secondaire p. ex.) - la totalité de la chaîne cinématique (mode sauvegarde de la BV automatique p. ex.)OBD IIHC CO NOx175_0048Glossaire explicatif :CARB (California Air Resources Board) Administration californienne chargée de la qualité de l’air SAE (Society of Automotive Engineers) Société qui édite des propositions/directives de concrétisation des exigences légales (p. ex. normes). NLEV (Non-Low Emission Vehicles) Catégorie de véhicules satisfaisant aux exigences actuellement en vigueur (0,25 g/mi HC). TLEV ( Transitional Low Emission Vehicles) Catégorie de véhicules à valeurs d’échappement réduites (0,125 g/mi HC). LEV (Low Emission Vehicles) Catégorie de véhicules devant satisfaire aux nouvelles réglementations renforcées (0,075 g/mi HC). ULEV (Ultra Low Emission Vehicles) Catégorie de véhicules se caractérisant par une nouvelle réduction des valeurs d’échappement (0,04 g/mi HC). SULEV (Supra Ultra Low Emission Vehicles) Amélioration de la catégorie ULEV. EZEV (Equivalent Zero Emission Vehicles) Catégorie de véhicules pratiquement non polluants. ZEV (Zero Emission Vehicles) Catégorie de véhicules non polluants. Generic Scan Tool Contrôleur universel servant à lire les messages de défaut de la mémoire de défauts. ISO 9141-CARB Norme pour transmission des données au lecteur Comprehensive Components Monitoring (ou : Comprehensive Components Diagnosis) Système de diagnostic contrôlant le fonctionnement de tous les composants électriques et étages finals par détermination de la chute de tension au niveau du composant considéré. Driving Cycle Cycle de conduite, se composant de : lancement du moteur, exécution d’une fonction de diagnostic donnée et coupure du moteur.9Présentation de l’OBD II (moteur à essence)FTP72 (Federal Test Procedure) Un cycle de conduite défini pour les USA, de 7,5 milles et d’une durée de 1372 s. La vitesse max. est de 91,2 km/h. NOx (oxydes d’azote) Liaisons de l’azote avec l’oxygène. Le pourcentage de NOx dans les gaz d’échappement automobiles est dû à la présence de l’azote de l’air lors de la combustion du carburant à une pression et une température élevées dans le moteur. CO (monoxyde de carbone) provient de la combustion du carbone en cas de manque d’oxygène. HC (hydrocarbures) Dans le contexte des systèmes d’échappement, on entend par proportion de HC la part de carburant imbrûlé dans les gaz d’échappement.200 400 600 800 1000 1200 1372 t [s]v [km/h] 100 80 60 40 20 0FTP72175_005MIL (Malfunction Indicator Light) Désignation américaine du témoin d’alerte des gaz d’échappement K83 Indique que l’appareil de commande pour Motronic a détecté un défaut au niveau de composants exerçant une influence sur les gaz d’échappement. Le témoin de défaut, allumé en permanence ou clignotant peut, après détection d’un défaut être activé : - immédiatement ou - après 2 cycles de conduite, en fonction du défaut dont il s’agit et des conditions d’affichage s’y rapportant. Il existe également des défauts qui sont mémorisés dans la mémoire sans toutefois entraîner la mise en circuit du témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL).stoechiométrique En automobile, on entend par “mélange stoechiométrique air/carburant” le rapport de masse idéal entre air d’admission et carburant, pour lequel le carburant est entièrement brûlé sans générer de sous-produits dont la combustion serait incomplète (monoxyde de carbone par exemple). Code de conformité Code binaire à 8 chiffres indiquant si tous les diagnostics concernant l’échappement ont été effectués par la gestion du moteur. Le code de conformité est généré lorsque : - tous les diagnostics ont été effectués sans erreur et que le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) n’est pas allumé, - tous les diagnostics ont été effectués et que des défauts détectés sont mémorisés dans la mémoire de défauts et indiqués par allumage du témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL).10OBD IIDiagnostic Les dysfonctionnements mémorisés peuvent être lus à l’aide d’un contrôleur (Scan Tool) relié à l’interface de diagnostic, accessible depuis le siège du conducteur. Le diagnostic à l’aide du VAG 1551 offre, avec la nouvelle version du programme, les possibilités suivantes : ● Lecture/effacement de la mémoire de défauts ● Affichage de données se rapportant au groupe d’organes, pour assistance du dépannage ● Lecture du code de conformité ● Court trajet pour génération du code de conformité) ● Impression des données du diagnostic La législation exige que le système de diagnostic du constructeur automobile soit conçu de sorte à permettre la lecture des données du diagnostic embarqué avec un lecteur OBD quelconque (contrôleur universel). Il est possible d’appeler ce mode de contrôleur universel avec les appareils de diagnostic VAG 1551 (version logicielle supérieure à 5.0), VAG 1552 (version logicielle supérieure à 2.0) et VAS 5051, via l’adresse “33”. Ces appareils proposent également, avec l’adresse “01”, des fonctions allant au-delà du cadre de ce mode et servant au dépannage, à la réparation ainsi qu’à la lecture et à la génération du code de conformité.175_006175_007175_01011Présentation de l’OBD II (moteur à essence)Affichage de défaut Lorsque le système détecte un dysfonctionnement influant sur l’échappement, un témoin d’alerte intégré dans le porte-instruments attire l’attention du conducteur et lui indique la présence d’un défaut. Interface de diagnostic Elle est intégrée dans l’habitacle et facile à atteindre depuis le siège du conducteur.Témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) dans le bloc-cadrans175_902175_008Interface de diagnostic175_912Témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) sur la New Beetle (USA)175_009Le fonctionnement du témoin MIL doit être contrôlé lors du lancement par le conducteur ou un mécanicien. Il doit s’allumer pendant 2 secondes maximum après lancement du moteur.12Affichage de défaut par le témoin d’alerte des gaz d’échappement K83 (MIL)S’il se produit des ratés pouvant provoquer l’endommagement du catalyseur, le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) doit le signaler immédiatement en clignotant. La conduite n’est alors possible qu’à puissance réduite. Le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) s’allume alors en permanence. Si le défaut a une influence négative sur la qualité des gaz d’échappement, le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) doit le signaler en s’allumant en permanence, après avoir rempli les conditions de mémorisation et de mise en circuit considérées (immédiate, 2 cycles de conduite). Exemple : Ratés de combustion Le système contrôle dans toutes les conditions de conduite si : 1. le nombre de ratés est assez important pour présenter un risque d’endommagement du catalyseur. 2. le nombre de ratés provoque une dégradation correspondant au facteur 1,5 des valeurs d’échappement.Si la première condition est remplie, le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) doit clignoter une fois par seconde.175_014Fréquence de clignotement 1/sec175_015Si la seconde condition est remplie, il y a mémorisation d’un défaut à la fin du premier cycle de conduite, mais le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) ne s’allume pas.Si le défaut persiste jusqu’à la fin du deuxième cycle de conduite, le témoin doit s’allumer en permanence.175_016Allumage permanent13Présentation de l’OBD II (moteur à essence)Diagnostic embarquéLes codes de défaut du diagnostic sont normalisés par la SAE et doivent être utilisés homogènement par tous les constructeurs. Le code de défaut se compose toujours d’une valeur alphanumérique à cinq positions, p. ex. P0112. La première position est une lettre. Elle désigne le type de système : Pxxxx pour propulsion Bxxxx pour carrosserie Cxxxx pour châssis-suspension et Uxxxx pour des systèmes futurs Seuls les codes P sont utilisés pour l’OBD II. La seconde position désigne le code de la norme. P0xxx codes de défauts définis conformément à SAE, librement sélectionnables, pouvant être utilisés par le système de diagnostic et accompagnés de messages de défauts définis. (à partir du millésime 2000 : P0xxx et P2xxx) P1xxx codes de défauts supplémentaires proposés par le constructeur, relatifs à l’échappement, librement sélectionnables, sans textes de message définis, mais devant être signalés au législateur. (à partir du millésime 2000: P1xxx et P3xxx) La troisième position renseigne sur le groupe d’organe où se produit le défaut : Px1xx Px2xx Px3xx Px4xx Dosage du carburant et de l’air Dosage du carburant et de l’air Système d’allumage Régulation supplémentaire de l’échappement Px5xx Régulation de vitesse et du ralenti Px6xx Signaux de l’ordinateur et de sortie Px7xx Boîte de vitesses Les quatrième et cinquième positions renferment le code des composants/systèmes. Lors de l’exécution d’un diagnostic, il est possible, par entrée d’adresses différentes, de déclencher des fonctions de diagnostic différentes. L’entrée du code “33” lance le mode Scan Tool. Il comprend toutes les fonctions exigées par le législateur dans le cadre du diagnostic embarqué évaluables avec un contrôleur générique. Différentes données physiques (données relatives à la sonde lambda par exemple) peuvent alors être lues. Avec des appareils de diagnostic universels tels que le VAG 1551/1552, les ateliers ont, en entrant le code “01”, la possibilité d’optimiser le dépannage par accès à toutes les données importantes du moteur. Avec le Bosch-Motronic, il est en outre possible de générer le code de conformité au moyen d’un “court trajet”.Si aucun défaut n’est mémorisé dans la mémoire de défauts, cette dernière ne doit pas être effacée inutilement, car sinon le code de conformité est réinitialisé.141.Relier l’appareil de diagnostic à l’interface. Mettre l’appareil en circuit.9.Entrée “Q” Valider l’entrée.2.Contact d’allumage “mis”.10.Les messages de défaut mémorisés dans la mémoire de défauts sont imprimés en texte clair.3.Le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) indique un défaut.11.Entrée “06” pour terminer l’émission.12. 4. Entrée “1” pour transmission rapide des données. 13. 5. Entrée “01” pour l’adresse de l’électronique moteur. 14. 6. Entrée “Q” Valider l’entrer.175_903175_910Entrée “Q” Valider l’entrée.Eliminer le défaut.Après avoir éliminé le défaut, effacer la mémoire de défauts et générer le code de conformité en effectuant un court trajet. (Motronic M5.9.2).7.L’entrée “Print” met l’imprimante en circuit.8.Entrée “02” pour interroger la mémoire de défauts.15Présentation de l’OBD II (moteur à essence)Affichage sur l’écran de l’appareil de diagnostic en mode OBD II Scan Tool (mode contrôleur) Cet affichage apparaît après entrée de “1” pour transmission rapide des données puis de “33” pour appeler la fonction Scan Tool de l’appareil.OBD II Scan Tool Select Mode 1.. 2.. 3.. 4.. 5.. 6.. 7.. 8..Après sélection du mode 1, l’affichage est par exemple le suivant. Il renferme différentes zones d’affichage fournissant des données pour l’autodiagnostic. De là, il est possible de sélectionner les différents PID (p. ex. PID 5 = température du moteur, PID 16 = débit d’air massique).Affichage du mode 7 modes sélectionnables (41 - 47) Exemple 41 = Transmission données du diagnosticIdentification du paramètre PID1 = Code de défaut P0xxx/P1xxxIndication du module Module 10 =Appareil de commande pour Motronic Module 1a =Appareil de commande de BVMode 41 00000000Zone d’affichage 1 Nombre de défauts mémorisés ; témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) allumé/éteintPID1 00000 1 1 1Zone d’affichage 2 Diagnostics effectués en permanence (p. ex. détection des ratés)Module 10 01101101Zone d’affichage 3 Indique si des composants sont assistés par le diagnostic.00000000Zone d’affichage 4 indique si le code de conformité a été initialisé.Le code de conformité “00000000” indique uniquement que tous les diagnostics individuels relatifs à l’échappement ont été exécutés dans les règles. Un “0” est également attribué à un diagnostic individuel terminé, en cas de détection et de mémorisation d’un défaut.16Un exemple L’appareil de commande pour Motronic a été déconnecté de la batterie et le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) n’est pas allumé.Mode 47 1 000001 0PID2 000001 1 1Module 10 01 101 101 0 1 1 01 101Comprehensive Components DiagnosisLa détection des ratés est supportée par le diagnosticL’effacement de la mémoire de défauts provoque la mise à “1” de tous les diagnostics supportés par le système. Il faut par conséquent les vérifier à nouveau. C’est pourquoi les affichages des zones 3 et 4 sont identiques. Lorsque tous les diagnostics ont été exécutés et terminés dans les règles, l’affichage est “00000000”.Surveillance du système d’alimentation en carburantLe nombre de défauts est indiqué par un code binaire à 7 positions, p. ex. : 0000010 ce qui signifie : 2 défauts détectés.Le 8e chiffre mis à 1 signifie : témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) allumé. Dans notre exemple, cela signifie qu’étant donné que le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL) n’est pas allumé alors qu’il a été allumé par le système, on doit être en présence d’un défaut.Catalyseur – oui Chauffage du catalyseur – non Aération du réservoir – oui Air secondaire – oui Climatiseur – non Sonde λ – oui Chauffage de sonde λ – oui Recyclage des gaz d’échappement – non17Présentation de l’OBD II (moteur à essence)06 07 10 0508 04 1211 13012303 0218Composants du système Moteur à essence de 2,0 lLégende1718142015212216(AG4/SG) 919175_91401 Appareil de commande pour Motronic J220 02 Témoin d’alerte des gaz d’échappement K83 (MIL) 03 Interface de diagnostic 04 Débitmètre d’air massique G70 05 Pompe de diagnostic pour système d’alimentation V144 06 Réservoir à charbon actif 07 Electrovanne 1 pour réservoir à charbon actif N80 08 Unité de commande du papillon J338 09 Transmetteur de tachymètre G22 10 Injecteurs cylindres 1-4 N30-33 11 Filtre à carburant 12 Détecteurs de cliquetis I+II G61, G66 13 Transmetteur de régime-moteur G28 14 Transmetteur de Hall G40 15 Distribution statique de la haute tension 16 Transmetteur de température de liquide de refroidissement G62 17 Soupape d’injection d’air secondaire N112 18 Pompe à air secondaire V101 19 Relais de pompe à air secondaire J299 20 Soupape combinée pour air secondaire 21 Sonde lambda I G39 (en amont du catalyseur) 22 Sonde lambda II G108 (en aval du catalyseur) 23 Bus CAN19Synoptique du système (moteur à essence)CapteursSonde lambda I G39 (en amont du catalyseur) Sonde lambda II G108 (en aval du catalyseur)Débitmètre d’air massique G70Détecteurs de cliquetis I+II G61, G66Transmetteur de régime-moteur G28Transmetteur de Hall G40 (détecteur de position de l’arbre à cames)Transmetteur de tachymètre G22Transmetteur de température de liquide de refroidissement G62 Unité de commande de papillon J338 avec : Potentiomètre de papillon G69 Actionneur de papillon-Potentiomètre G88 Contacteur de ralenti F60 Interface de diagnostic20ActionneursAppareil de commande pour Motronic J220 Pompe à air secondaire V101Relais de pompe à air secondaire J299 Soupape d’injection d’air secondaire N112Electrovanne 1 pour réservoir à charbon actif N80Pompe de diagnostic pour système d’alimentation V144Unité de commande de papillon J338 avec : Actionneur de papillon V60 intégréBus CANTransformateur d’allumage N152 avec : Etage final de puissance N122 Bobines d’allumage N, N128 intégrésInjecteurs cylindres 1-4 N30, N31, N32, N33Témoin d’alerte des gaz d’échappement K83 (MIL)175_91521Composants du système (moteur à essence)CatalyseurLe catalyseur est l’organe central de la dépollution des gaz d’échappement. Tandis qu’au début de son développement, il était fait appel à un système non régulé, l’industrie automobile n’utilise plus de nos jours que des systèmes régulés par sondes lambda. Un catalyseur est, pris dans le sens chimique du terme, une substance favorisant, accélérant, voire autorisant une réaction chimique. La matière proprement dite, dans notre cas des métaux précieux tels que platine, rhodium ou palladium, ne prend pas part à la réaction et ne s’use donc pas. Une surface aussi grande que possible est importante pour l’efficacité du catalyseur. C’est la raison pour laquelle le métal précieux est appliqué sur un support céramique ou métallique comprenant de nombreux canaux parallèles dont la surface a été encore augmentée au moyen d’un Washcoat (élément d’oxydation). C’est la condition sine qua non d’une dépollution hautement efficace des gaz d’échappement.Sonde lambda I (en amont du catalyseur)Sonde lambda II (en aval du catalyseur)175_03722Epuration catalytique des gaz d’échappement Deux réactions chimiques opposées se produisent dans le catalyseur : Le monoxyde de carbone et les hydrocarbures sont oxydés et transformés en dioxyde de carbone et en eau ; les oxydes d’azotes, quant à eux, sont réduits pour obtenir de l’azote et de l’oxygène. La réduction est favorisée par une faible teneur en oxygène, l’oxydation par une forte teneur en oxygène.N2CO2H2OCO2NOxHCCO Couche catalytique Washcoat Support métallique175_038Emission d’échappement,Tension de la sondeEn faisant varier le rapport de l’oxygène par rapport au mélange de gaz d’échappement, il est possible de réguler le système pour que les deux réactions se produisent dans une plage optimale (λ=0,99... 1). Cette plage est appelée “fenêtre de réglage lambda”. Les valeurs de régulation sont transmises par les sondes lambda. (λ=Lambda)0,90,951,01,051,1λ175_039Fenêtre λHC CO NOx Tension de la sonde lambda23Composants du système (moteur à essence)Sur quoi porte le contrôle de l’OBD II ? Un catalyseur vieilli ou défectueux présente une aptitude réduite à l’accumulation d’oxygène ; son pouvoir de conversion est par conséquent moins bon. Si les valeurs seuil en vigueur pour la teneur en hydrocarbures des gaz d’échappement sont dépassées du facteur 1,5 au cours d’un test de l’échappement ayant valeur légale, une détection en ligne s’impose.Diagnostic de la conversion du catalyseur Au cours du diagnostic, les tensions des sondes situées en amont et en aval du catalyseur sont comparées par l’appareil de commande pour Motronic. On parle ici du rapport entre les sondes lambda en amont/aval du catalyseur (sondes lambda I+II). Si ce rapport s’écarte de la plage assignée, la gestion du moteur détecte un dysfonctionnement du catalyseur. Lorsque les conditions du défaut sont remplies, le code de défaut correspondant est mémorisé dans la mémoire de défauts. Le défaut est signalé par le témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL).CatalyseurCatalyseurcorrect175_041incorrect175_042UUUUtttten amont U = tension, t = tempsen avalen amonten aval24Risques pour le catalyseur En raison des conditions de température, les catalyseurs sont soumis à un vieillissement, qui influe sur la conversion. Non seulement ce vieillissement thermique exerce une influence négative sur le comportement du catalyseur durant la conversion, mais celui-ci peut également être altéré par intoxication (vieillissement chimique). Si des températures élevées se produisent par exemple dans le catalyseur en raison de ratés de combustion, un endommagement de la surface active du catalyseur n’est pas à exclure. Un endommagement mécanique du catalyseur est également, dans certaines circonstances, possible.Seuils d’émission pour les véhicules à moteur à essence Deux exemples de valeurs limites actuellement valables sont représentés ici. Ces valeurs ne sont toutefois sont pas comparables entre elles en raison des méthodes de test différentes utilisées.● Seuils pour les voitures particulières pour le transport de 12 personnes max. dans l’état US de Californie à partir du millésime 1999. Ces valeurs limites sont conformes à la catégorie d’homologation LEV.● Les valeurs limites actuellement en vigueur en République fédérale d’Allemagne sont conformes à la norme D3.g/km2,4PolluantRésistance à la fatigue [mi] 50.000Seuil millésime 99 [g/mi] 0,075 0,09 3,4 4,2 0,2 0,3175_0432,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 CO 0,17 HC 0,14 NOx 175_155 1,50NMOG 100.000 50.000 CO 100.000 50.000 NOx 100.000NMOG (Non Methane Organic Gasses) : représente la somme des hydrocarbures oxygénés ou non oxygénés dans les gaz d’échappement.25Composants du système (moteur à essence)Sonde lambdaLa sonde lambda mesure la proportion d’oxygène dans le mélange de gaz d’échappement. Elle est l’un des constituants d’un circuit de régulation garantissant en permanence la composition correcte du mélange air/carburant. Le rapport de mélange entre air/carburant et carburant permettant une conversion maximale des polluants dans le catalyseur se situe aux alentours de λ=1 (rapport de mélange stoechiométrique). Des variations dans la composition des gaz d’échappement sont prises en compte pour le pilotage d’un grand nombre de fonctions de la gestion du moteur et sont souvent le premier indice de défauts éventuels.175_045● Défaut mécanique ● Défaut électriqueGrandeurs perturbatrices● Vieillissement ● Influences de la conduite175_046L’appareil de commande du Motronic enrichit le mélangeAugmentation du débit d’injectionMélange richeMoins d’O2 dans les gaz d’échappementSonde lambda Variation du signalUTension des sondes lambda élevéeTension de la sonde lambda faible t Teneur en O2 importante dans les gaz d’échappement Mélange pauvre Réduction du débit d’injectionSonde lambda Variation du signalL’appareil de commande pour Motronic appauvrit le mélangeMélange richeλ≈1 (fenêtre de réglage lambda)Mélange pauvre26Fonctionnement La différence de teneur en oxygène entre gaz d’échappement et air extérieur génère dans la sonde une variation de la tension électrique. Lors d’une variation de la composition du mélange air/carburant, il se produit une variation brusque de tension, permettant d’identifier λ=1.Air extérieur Echappement1,0175_047Régulation Lambda dans l’OBD II Dans le cadre de l’OBD II, une sonde lambda supplémentaire G108, implantée en aval du catalyseur, a été intégrée dans le système. Elle sert au contrôle du fonctionnement du catalyseur. Dans le cas du Motronic M5.9.2, une adaptation supplémentaire de la sonde lambda G39 (sonde en amont du catalyseur) a lieu. Une interversion des connexions est rendue impossible par des connexions à fiche et des couleurs de fiches différentes.G39175_048G108175_056 175_054Exigence Une sonde en amont du catalyseur vieillie ou défectueuse empêche le réglage optimal du rapport air/carburant et entraîne une dégradation de la composition des gaz d’échappement et des performances du véhicule. Il faut donc qu’elle soit, si les conditions de défaut sont remplies, détectée par la gestion du moteur et mémorisée comme défaut, avec affichage de ce dernier.27Composants du système (moteur à essence)Régulation lambdaEn ce qui concerne la régulation lambda, l’OBD II contrôle : ● Comportement en réponse/vieillissement ● Tension au niveau des sondes lambda ● Chauffage de la sonde Diagnostic de vieillissement de la sonde lambda Le comportement en réponse d’une sonde lambda peut être influencé par vieillissement ou intoxication. Une dégradation peut se traduire par un rallongement du temps de réaction (durée de la période) ou un décalage de la courbe de tension de la sonde (décalage de la sonde). Dans les deux cas, cela entraîne une réduction de la fenêtre de réglage l et une moins bonne conversion des gaz d’échappement du catalyseur. Une modification du temps de réaction peut être enregistrée, mémorisée et affichée mais elle ne peut pas être compensée. Dans le cas du Motronic M5.9.2, il y a correction du décalage de la courbe de tension à l’aide d’un second circuit ; la courbe est alors réadaptée dans un cadre défini (adaptation).Contrôle du temps de réaction de la sonde en amont du catalyseurSonde amontSonde amontcorrect175_049incorrect175_050UUUUttttamontavalamontaval28Contrôle et adaptation du décalage de la courbe de tension de la sonde en amont du catalyseurSignal sonde amontAdaptation sonde amontincorrect175_051correct175_052UUUUttttamontavalamontavalCircuit de régulation pour adaptation des sondes lambdaValeur assignée sonde avalValeur assignée sonde amontValeur réelle sonde avalGestion du moteurValeur d’adaptation sonde amontValeur réelle sonde amontRégulation sonde amontG108G39 Composition des gaz d’échappement 175_053 Composition du mélange air/carburant29Composants du système (moteur à essence)Contrôle de la tension des sondes lambda Le contrôle de tension des sondes lambda teste le fonctionnement électrique de la sonde. Les courts-circuits au pôle positif et à la masse ainsi que les coupures - rupture du câble par exemple sont détectés et différenciés. La détection du défaut a lieu plus tard et précise si un signal est trop important ou trop faible.La sonde lambda G39 est la sonde située en amont du catalyseur. Répercussion en cas de défaillance du signal En cas de défaillance du signal de la sonde lambda, aucune régulation lambda n’a lieu et l’adaptation lambda est inhibée. Le système d’aération du réservoir passe en mode de sauvegarde. L’appareil de commande pour Motronic utilise comme fonction de sauvegarde une commande par cartographie.175_054Circuit électriqueG39175_055La sonde lambda G108 est la sonde montée en aval du catalyseur.175_056Répercussion en cas de défaillance du signal La régulation lambda du moteur continue d’avoir lieu malgré la défaillance de la sonde lambda aval. Seul le fonctionnement du catalyseur ne peut plus être contrôlé en cas de défaillance de la sonde. Dans le cas du Motronic M5.9.2, le contrôle du fonctionnement de la sonde amont n’est plus assuré non plus. Circuit électriqueG108175_05530Sondes lambda chauffées Avantages : Etant donné que le comportement des sondes lambda est dépendant de la température, le chauffage des sondes permet une régulation de l’échappement dès les basses températures du moteur et des gaz d’échappement.Circuits électriquesDiagnostic du chauffage des sondes lambda Par mesure de la résistance du chauffage de la sonde, le système reconnaît la puissance de chauffage correcte. La présence de condensat, durant la phase de départ à froid notamment, peut dans des circonstances défavorables provoquer l’endommagement de la sonde chauffée. C’est la raison pour laquelle le chauffage de la sonde amont a lieu directement après le lancement du moteur, tandis que la sonde aval n’est chauffée qu’une fois une température calculée de l’ordre de 308 °C dans le catalyseur dépassée.G39 + +G108175_058175_05831Composants du système (moteur à essence)Système d’air secondaire325 1 467175_067Légende : 1 Appareil de commande pour Motronic 2 Relais de pompe à air secondaire 3 Soupape d’injection d’air secondaire4 5 6 7Soupape combinée Pompe d’air secondaire Sonde en amont du catalyseur CatalyseurEn raison de l’enrichissement excessif du mélange durant la phase de départ à froid, les gaz d’échappement renferment une proportion élevée d’hydrocarbures imbrûlés. L’injection d’air secondaire améliore la postoxydation dans le catalyseur et réduit ainsi les émissions polluantes.La chaleur dégagée par la post-oxydation réduit considérablement le temps de démarrage du catalyseur, ce qui se traduit par une nette amélioration de la qualité des gaz d’échappement.32L’OBD II contrôle : ● Débit de la soupape combinée ● Débit de la pompe à air secondaire ● Fonctionnement électr. du clapet de commutation via Comprehensive Components Diagnosis ● Fonctionnement électrique du relais de pompe à air secondaireMéthode : L’activation du système d’injection d’air secondaire entraîne, par le refoulement d’air de la pompe à air secondaire, une augmentation de la teneur en oxygène au niveau des sondes lambda, enregistrée par ces dernières (tension réduite des sondes lambda) et transmise à l’appareil de commande pour Motronic. Lorsque la gestion du moteur donne à la soupape d’injection d’air secondaire l’ordre de s’ouvrir et met la pompe en circuit, le mélange détecté au niveau des sondes lambda doit être extrêmement pauvre si le système d’injection d’air secondaire est en état correct. La régulation lambda indique alors un net écart de régulation.Système d’injection d’air secondaireSystème d’injection d’air secondaire.correctincorrectmmttSonde amont175_068Sonde amont175_069m = valeur de régulation du régulateur lambda, t = temps33Composants du système (moteur à essence)Soupape d’injection d’air secondaire N112 Cette électrovanne de commutation est logée sur le tablier. Elle commande la soupape combinée via une conduite de dépression et est directement pilotée par l’appareil de commande pour Motronic. Répercussions en cas de défaillance du signal En l’absence de signal de synchronisation de l’appareil de commande, la soupape combinée ne peut plus être ouverte. La pompe à air secondaire ne peut pas injecter d’air.N112 +175_071Circuit électrique175_072Le relais de pompe à air secondaire J299 est piloté par l’appareil de commande pour Motronic en vue de la commutation de la pompe à air secondaire. Circuit électrique+J299 + V101175_074175_073La pompe à air secondaire V101 est pilotée par un relais. La pompe à air secondaire refoule le flux d’air massique destiné au système d’injection d’air secondaire.Circuit électriqueJ299V101175_075175_07634Système d’aération du réservoir2 13175_077Légende : 1 Appareil de commande pour Motronic 2 Electrovanne 1 pour réservoir à charbon actif 3 Réservoir à charbon actifLe système d’aération du réservoir a pour but d’empêcher que les hydrocarbures ne s’échappent à l’atmosphère. C’est pourquoi les vapeurs d’essence se formant dans le réservoir, au-dessus de la surface du carburant, sont accumulées dans un réservoir à charbon actif et réinjectées durant la marche du véhicule, via une électrovanne, dans la tubulure d’admission.L’aération du réservoir peut être complétée par la fonction de contrôle des fuites.35Composants du système (moteur à essence)Le système d’aération du réservoir peut prendre trois états différents :1. Le réservoir à charbon actif est vide. Le mélange air/carburant est appauvri par activation de l’aération du réservoir. 2. Le réservoir à charbon actif est plein. Le mélange air/carburant est enrichi par activation de l’aération du réservoir.3. Le remplissage du réservoir à charbon actif correspond à un mélange stoechiométrique. Le mélange air/carburant n’est ni enrichi, ni appauvri. Cet état est détecté par la régulation lambda, état 1+2 via la régulation lambda.Implantation Le réservoir à charbon actif du système d’aération du réservoir n’est pas, comme pour les autres modèle VW, monté dans le passage de roue avant droit, mais derrière la coquille de passage de roue sous l’aile arrière droite.175_08236L’OBD II contrôle : ● le fonctionnement (débit) de l’électrovanne 1 pour réservoir à charbon actif ● le fonctionnement des composants électriques dans le cadre du contrôle “Comprehensive Components”Méthode Lors de l’activation du système d’aération du réservoir, il y a enrichissement du mélange air/carburant par le flux d’air supplémentaire lorsque le réservoir à charbon actif est rempli de vapeurs et appauvrissement du mélange lorsque le réservoir est vide. Cette variation du mélange air/carburant peut être détectée par les sondes lambda et constitue un critère de contrôle du fonctionnement du système d’aération du carburant.Problème : Durant le déroulement du diagnostic, ce dernier réagit de manière sensible en présence d’une grandeur perturbatrice (telle que direction assistée, freins ou climatiseur).Diagnostic à l’appui du signal de la sonde lambdaSystème d’aération du réservoir correct175_078Système d’aération du réservoir incorrect175_079U 1 2Utt3 4Légende : 1 Filtre à charbon actif 2 Tubulure d’admission3 Réservoir 4 Sonde située en amont du catalyseur37Composants du système (moteur à essence)Electrovanne 1 pour réservoir à charbon actif N80 Position de montage : dans la zone du boîtier de filtre à air/jambe de force. Elle pilote l’aération du réservoir à charbon actif dans la tubulure d’admission et est de couleur noire. Elle est fermée à l’état sans courant.Circuit électrique175_080N80 +175_08138Diagnostic des fuites1 24 5 3175_085Légende : 1 Appareil de commande pour Motronic 2 Electrovanne 1 pour réservoir à charbon actif 3 Réservoir à charbon actif 4 Pompe de diagnostic pour système d’alimentation 5 Filtre pour pompe de diagnosticLe diagnostic des fuites effectué sur la New Beetle (USA) dans le cadre de l’OBD II se base sur la méthode par surpression et doit indiquer les fuites de diamètre supérieur à 1 mm. Pour le déroulement du diagnostic, le système de réservoir est coupé de la dépression de la tubulure d’admission par l’électrovanne 1 pour réservoir à charbon actif.La pompe de diagnostic du système d’alimentation établit alors une surpression définie. La gestion du moteur contrôle ensuite la chute consécutive de la pression dans le système du réservoir et en tire des conclusions sur l’étanchéité du système.39Composants du système (moteur à essence)Diagnostic d’une petite fuite Une fois que la pompe de diagnostic du système d’alimentation a établi une surpression dans le réservoir, la phase de mesure commence. La surveillance porte sur la chute de pression. Un contact Reed est couplé dans la pompe de diagnostic du système d’alimentation avec une membrane. Si la pression dans le système d’alimentation chute, la position de la membrane varie. Si la valeur tombe au-dessous d’une valeur définie, le contact Reed se ferme et la pompe augmente à nouveau la pression jusqu’à ce que le contact Reed soit à nouveau ouvert par la membrane. Ces périodes de refoulement de la pompe de diagnostic se succèdent d’autant plus vite que la fuite est importante et constituent ainsi l’indice d’une fuite possible et de sa taille.Système de réservoir étancheSystème de réservoir petite fuitePP1 t1 tFuite175_086175_087P = pression, t = temps40Diagnostic d’une fuite importante Lorsque la fréquence des périodes de refoulement dépasse une valeur donnée ou si elle ne permet plus d’établir la pression requise, la gestion du moteur en conclut que l’on est en présence d’une fuite importante.Ce message de défaut peut par exemple être provoqué en cas d’oubli du bouchon de réservoir.Système de réservoir étancheSystème de réservoir fuite importantePP1 t1 tFuite175_086175_08941Composants du système (moteur à essence)Pompe de diagnostic pour système d’alimentation V144175_171La pompe de diagnostic du système d’alimentation est une pompe à membrane. Elle est logée sur le raccord d’aération du réservoir à charbon actif (AKF) et renferme une vanne d’arrêt AKF intégrée. L’entraînement de la pompe de diagnostic du système d’alimentation est assurée par la dépression de la tubulure d’admission via un contacteur de dépression interne.Le déroulement de la mesure de la pompe de diagnostic est surveillé par le contact Reed. Si la pression dans le système de réservoir chute en dessous d’une valeur définie, le contact Reed est fermé et la pompe exécute une nouvelle levée de la membrane de façon que le contacteur s’ouvre à nouveau. L’activation de la pompe de diagnostic a lieu après le départ à froid, la fonction d’aération du réservoir étant inhibée jusqu’à la fin du diagnostic de fuite.Le niveau de remplissage du réservoir n’a aucune influence sur le résultat du diagnostic.42Fonctionnement Position normale et position aération La vanne d’arrêt AKF est ouverte dans la position la plus basse possible de la membrane. Le contacteur de dépression est fermé, si bien que la pression atmosphérique règne dans les chambres situées au-dessus et au-dessous de la membrane. Le contact Reed est fermé.Contacteur de dépressionContact ReedChambre supérieure de la pompe Membrane Chambre inférieure de la pompe Vanne d’échappement Réservoir à charbon actif FiltreVanne d’admissionVanne d’arrêt AKF175_17243Composants du système (moteur à essence)Position supérieure de la membrane Une dépression est créée dans la chambre située au-dessus de la membrane par ouverture du contacteur de dépression. De l’air extérieur est refoulé dans la chambre inférieure de la pompe par la vanne d’admission. La membrane est soulevée par la pression atmosphérique extérieure. Le contact Reed s’ouvre.175_173Position inférieure de la membrane lors du fonctionnement de la pompe Lorsque le contacteur de dépression se ferme, de l’air extérieur peut refouler dans la chambre supérieure de la pompe. La membrane est repoussée vers le bas par le ressort et comprime alors l’air de la chambre inférieure de la pompe via la vanne d’échappement dans le système de réservoir à carburant. Avant même que la membrane n’atteigne la position la plus basse qui ouvrirait la vanne d’arrêt AKF, le contact Reed se ferme et la membrane est à nouveau soulevée.175_17444L’OBD II contrôle :Pompe de diagnostic du système d’alimentation V144● le fonctionnement mécanique et électrique de la pompe de diagnostic du système d’alimentation ● le raccordement de la pompe au système de retenue des vapeurs de carburant ● l’étanchéité du système global de retenue des vapeurs de carburantRépercussions en cas de défaillance du signal Sans le contact Reed, l’appareil de commande pour Motronic ne peut pas détecter si la pompe fonctionne. Une phase de contrôle n’a pas lieu.175_090Circuit électriqueV144+175_091On entend par système de retenue du carburant tous les composants situés au-dessus du niveau de remplissage du carburant. Ils empêchent la sortie à l’atmosphère des vapeurs de carburant.45Composants du système (moteur à essence)Détection des ratés de combustion1Détection des ratés de combustion sélective par cylindre :2Exemple : raté au niveau du cylindre 4B12A Signal de vilebrequin : Raté possible au niveau du cylindre 1 ou 4 B Signal d’arbre à cames : Détection de la position du cylindre 1 Signal A+B = ratés au niveau du cylindre 43A34175_095Légende : 1 Appareil de commande pour Motronic 2 Transmetteur de Hall 3 Transmetteur de régime-moteurDans le cas d’un raté de combustion, le mélange air/carburant imbrûlé est évacué dans le flux de gaz d’échappement. En plus d’une réduction de puissance du moteur et de la dégradation de la qualité des gaz d’échappement, le danger principal réside dans le fait qu’il se produit en raison de la combustion catalytique élevée une surchauffe du catalyseur risquant d’en provoquer l’endommagement. Le principe de base de la détection des ratés de combustion repose sur la détection sélective par cylindre des irrégularités de fonctionnement du moteur.Des irrégularités de la chaussée peuvent être interprétées à tort comme étant des ratés de combustion. C’est pourquoi la détection des ratés de combustion est mise hors circuit par la gestion du moteur en cas d’apparition d’importantes irrégularités de la chaussée.460 18 °G28Disque-repère de vilebrequin175_098Sens de rotationCylindre 1 (4) Cylindre 2 (3)Par subdivision du disque-repère du vilebrequin (60-2 dents) en deux segments de 180° sur le moteur 4 cylindres et en faisant intervenir le signal de position de l’arbre à cames, il est possible de réaliser une détection et un affichage sélectifs par cylindre des ratés d’allumage.Pour compenser de petits défauts/les tolérances au niveau de la couronne dentée, une adaptation du capteur a lieu en phase de décélération.47Composants du système (moteur à essence)L’OBD II contrôle : ● en permanence, suivant des intervalles de mesure définis de 1000 rotation du vilebrequin, la fréquence des ratés. Un dépassement du facteur 1,5 de la teneur en HC correspond à une fréquence de ratés supérieure à 2%. ● périodiquement, tous les 200 rotations du vilebrequin, la fréquence de ratés en tenant compte des conditions marginales (régime/charge) en vue de prévenir l’endommagement du catalyseur.Méthode : Des ratés de combustion provoquent des écarts supplémentaires dans le comportement de marche du vilebrequin. La gestion du moteur Motronic M5.9.2 surveille le comportement du vilebrequin par l’intermédiaire du disque-repère de vilebrequin et du transmetteur de régimemoteur G28. L’apparition de ratés provoque des variations dans la vitesse de rotation du disque-repère.Pas de ratésRatésvvttG28175_096G28175_097v = régime-moteur, t = temps48Transmetteur de régime-moteur G28 Ce capteur inductif enregistre la vitesse de rotation du vilebrequin et permet ainsi la surveillance du comportement de marche du moteur. Le signal du capteur est utilisé pour le calcul de : - débit d’injection et début d’injection, - point d’allumage et - régime-moteur. Répercussions en cas de défaillance du signal Circuit électrique Le moteur ne peut pas être lancé si le signal de régime fait défaut. Si le défaut se produit à moteur tournant, le moteur cale.175_099G28175_100Transmetteur de Hall G40 Le signal du transmetteur de Hall sert à la détection du cylindre 1. Sur la New Beetle (USA), il est réalisé comme capteur d’arbre à cames.175_101Répercussions en cas de défaillance du signal La détection des ratés d’allumage reste possible même en cas de défaillance du capteur G40. L’angle d’allumage est réduit par le système en mode de fonctionnement de sauvegarde pour la marche du moteur.Circuit électriqueG40+175_10349Composants du système (moteur à essence)Unité de commande de papillon J338L’unité de commande du papillon renferme, outre l’actionnement du papillon en fonction du souhait du conducteur, la régulation du ralenti et la fonction de régulateur de vitesse. La mise en oeuvre de ce composant compact a permis de supprimer des composants tels que la soupape de stabilisation du ralenti et la commande électropneumatique du régulateur de vitesse. Des variations du comportement au ralenti, dus au vieillissement, à l’usure ou à de l’air parasite dans le moteur sont détectées par le système et compensées par autoadaptation en fonction de limites prédéfinies.175_110Il n’est pas possible d’éliminer individuellement des défauts sur les composants de l’unité de commande de papillon. En cas de défaut de fonctionnement, il faut remplacer l’unité complète.L’OBD II contrôle : ● le fonctionnement électrique des composants de la pièce ainsi que ● le fonctionnement et les limites de l’adaptation du ralenti.Méthode : L’unité de commande de papillon est surveillée par le système dans le cadre du Comprehensive Components Diagnosis. Les valeurs des composants font de plus l’objet d’un contrôle de plausibilité.175_11150Unité de commande de papillon G69 Ce potentiomètre indique à l’appareil de commande pour Motronic la position actuelle du papillon sur l’ensemble de la plage de réglage.Répercussion en cas de défaillance du signal175_113Circuit électriqueSi l’appareil de commande pour Motronic ne reçoit aucun signal de ce potentiomètre, il calcule une valeur de remplacement à partir du régime-moteur et du signal du débitmètre d’air massique.G69J338175_176Potentiomètre d’actionneur de papillon G88 Il indique à l’appareil de commande pour Motronic la position momentanée de l’actionneur de papillon.Répercussion en cas de défaillance du signal175_114Sans le signal, la régulation du ralenti passe en mode de sauvegarde. On le reconnaît au régime de ralenti accéléré. Le régulateur de vitesse n’est pas opérationnel.Circuit électriqueG88J338175_17751Composants du système (moteur à essence)Contacteur de ralenti F60 L’appareil de commande pour Motronic détecte d’après le contacteur de ralenti fermé que le moteur se trouve au ralenti.Répercussion en cas de défaillance du signal En cas de défaillance du signal, les valeurs des deux potentiomètres sont utilisées par l’appareil de commande pour détection du ralenti. Circuit électrique175_113F60J338175_178Actionneur de papillon V60 L’actionneur de papillon est un moteur électrique pouvant actionner le papillon sur toute la plage de réglage.Répercussion en cas de défaillance Le ressort de fonctionnement d’urgence tire le papillon à la position correspondant au mode de sauvegarde (régime de ralenti accéléré). La régulation du ralenti n’est pas opérationnelle.175_116Circuit électriqueV60J338175_17552Le débitmètre d’air massique G70fournit à l’appareil de commande du moteur l’information relative à la quantité d’air admise par le moteur. Ces données sont utilisées par l’appareil de commande pour réaliser une composition optimale du mélange et réduire la consommation de carburant par une combustion adaptée. Pour que les informations relatives à l’air admis soient aussi précises que possible, le débitmètre d’air massique détecte les retours de flux provoqués par l’ouverture et la fermeture des vannes et en tient compte dans le calcul de l’air d’admission. Les valeurs mesurées par le débitmètre d’air sont utilisées pour le calcul de toutes les fonctions dépendant du régime et de la charge, telles que durée d’injection, point d’allumage ou système d’aération du réservoir.175_121L’OBD II contrôle : ● le signal électrique du capteur. ● la plausibilité des valeurs. Méthode : Le débitmètre d’air massique est surveillé par le système dans le cadre du Comprehensive Components Diagnosis. Une tension erronée est diagnostiquée comme étant trop forte ou trop faible. Les valeurs sont en outre comparée avec une valeur de remplacement issue de la position du papillon et du régime.Répercussion en cas de défaillance du signal En cas de défaillance du débitmètre d’air massique, l’appareil de commande calcule une valeur de remplacement. Cette “fonction de sauvegarde” est si bien adaptée qu’elle ne se fait pas sentir par une modification du comportement de marche du moteur.Circuit électriqueG70+175_12653Composants du système (moteur à essence)Distribution statique de la haute tension (HT)Distribution statique HTLiaison au système globalTransmetteur de régime-moteurDétecteur de cliquetis I Détecteur de cliquetis II175_131La distribution statique de la haute tension est un système d’allumage statique régulant électroniquement le point d’allumage et la tension d’allumage. Sur le moteur 4 cylindres, 2 bougies sont pilotées par deux bobines indépendantes. En vue de la détermination du point d’allumage correct, les signaux des détecteurs de cliquetis, le signal de charge, la température de liquide de refroidissement du moteur et le signal de régime sont, par exemple, traités par l’appareil de commande pour Motronic. A l’aide de ces données, l’appareil de commande adapte le point d’allumage en fonction de l’état de marche du moteur, améliorant ainsi le rendement, la consommation de carburant et le comportement polluant.Ce système permet également la détection et la correction sélectives par cylindre d’une combustion détonante.54L’OBD II contrôle : ● le signal électrique des détecteurs de cliquetis ● ainsi que, via la détection des ratés, le fonctionnement de l’allumage.Méthode : L’apparition répétitive de ratés d’allumage peut être l’indice d’un système d’allumage défectueux. Il est possible de cerner le défaut par élimination en suivant les instructions du diagnostic.Transformateur d’allumage N152 Le transformateur d’allumage N152 regroupe l’étage de puissance N122 et les bobines d’allumage N, N128. Le transformateur d’allumage constitue ainsi le coeur de la distribution statique de la haute tension. Il est situé en-dessous de la pompe à air secondaire et est fixé sur un support propre. Le positionnement des câbles haute tension est repéré sur la boîte de bobine.175_133Circuit électriqueJ220P Q Cylindres : 1 4 2 3175_13455Composants du système (moteur à essence)Détecteurs de cliquetis G61 et G66 La commande électronique du point d’allumage est combinée à une régulation du cliquetis sélective par cylindre. L’affectation sélective par cylindre des signaux de cliquetis s’effectue à l’aide du transmetteur de Hall, qui détecte le premier cylindre et donc la position du vilebrequin. Après détection d’un cliquetis au niveau d’un cylindre, l’angle d’allumage du cylindre considéré est réduit par étapes jusqu’à ce que la combustion détonante n’ait plus lieu. Répercussions en cas de défaillance du signal En cas de défaillance de G61, l’angle d’allumage est réduit pour tous les cylindres et il y a enrichissement du mélange.175_137Circuit électriqueG61G66175_138Injecteurs N30, N31, N32, N33 Les injecteurs à alimentation en carburant verticale sont fixés par des agrafes de retenue sur un tube répartiteur de carburant commun. L’alimentation électrique est assurée par un fusible. Circuit électrique175_143N30N31N32N33S +175_14456Appareil de commande pour Motronic J220 (M5.9.2)175_151L’appareil de commande pour Motronic est logé dans le caisson d’eau et pilote l’ensemble des fonctions de la gestion du moteur. Les appareils de la version M5.9.2 sont dotés de toutes les fonctions du diagnostic embarqué OBD II et répondent ainsi aux exigences légales de la CARB.L’appareil de commande indique les défauts de fonctionnement par l’intermédiaire du témoin d’alerte des gaz d’échappement (MIL).57Composants du système (moteur à essence)Autres capteurs surveillésTransmetteur de tachymètre G22 Il est situé sur le carter de boîte. Il enregistre la vitesse du véhicule. Répercussions en cas de défaillance du signal En cas de défaillance du signal, la limitation du régime prend effet plus tôt. Des problèmes de comportement routier ne sont pas à exclure.175_145Circuit électriqueJ220J285+ G22175_146Transmetteur de température de liquide de refroidissement G62 Il se trouve sur la durite de sortie, sur la culasse. Son signal influe lui aussi sur les différentes fonctions de l’allumage et de l’injection. Répercussions en cas de défaillance du signal En cas de détection de la défaillance de G62, le système calcule une valeur de remplacement à partir de la température de la tubulure d’admission et d’autres conditions de marche du moteur.175_149Circuit électriqueG62175_15058Notes59Présentation de l’OBD II (moteur diesel)Concept de base de l’OBD II (moteur diesel)Différences par rapport à l’OBD II (moteur à essence) Parallèlement à la réduction des polluants et à la surveillance de l’échappement sur le moteur à essence, le moteur diesel a été lui aussi équipé de composants limitant les émissions. La surveillance de ces composants est également assurée par l’OBD II. Les objectifs et exigences de l’OBD II (moteur diesel) rejoignent ceux de l’OBD II (moteur à essence), seuls les composants à surveiller varient en raison des processus de combustion différents. L’OBD II (moteur diesel) surveille les composants et systèmes suivants : ● ● ● ● ● ● Détection des ratés de combustion Recyclage des gaz d’échappement Régulation du début d’injection Régulation de la pression de suralimentation Bus CAN Appareil de commande pour système d’injection directe diesel ● Ensemble des capteurs et actionneurs reliés à l’appareil de commande et exerçant une influence sur les gaz d’échappement ● Boîte automatiqueOBD IIHC CO NOx Particules de suie175_15260Seuils d’émissions pour les véhicules diesel En plus des polluants déjà mentionnés pour les véhicules équipés d’un moteur à essence, il faut dans le cas des véhicules dotés d’un moteur diesel, tenir compte d’une valeur seuil supplémentaire – la quantité de particules de suie (PM). Ici aussi, deux exemples de seuils d’émission sont représentés. Ces valeurs ne sont toutefois sont pas comparables entre elles en raison des méthodes de test différentes utilisées.● Seuils pour les voitures particulières pour le transport de 12 personnes max. dans l’état US de Californie à partir du millésime 1999. Ces valeurs limites sont conformes à la catégorie d’homologation TIER 1.● Les valeurs limites actuellement en vigueur en République fédérale d’Allemagne sont conformes à la norme D3.PolluantRésistance à la fatigue [mi] 50.000Seuil millésime 99 [g/mi] 0,25 0,31 3,4 4,2g/km 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8NMHC 100.000 50.000 CO 100.000 NOx 100.000 50.000 Particules1,0 0,080,6 0,4 0,20,600,560,500,05 CO HC + NOx 175_156 NOx PM175_044NMHC (Non-Methane-Hydrocarbon) représentent les hydrocarbures sans composants méthane.61Présentation de l’OBD II (moteur diesel)Composants du système 1,9l TDILégende 01 Appareil de commande pour système d’injection directe diesel J248 02 Témoin d’alerte des gaz d’échappement K83 (MIL) - à partir du millésime 2000, communication sur le bus CAN 03 Témoin de temps de préchauffage K29 (à partir du millésime 2000, communication sur le bus CAN) 04 Débitmètre d’air massique G70 05 Turbocompresseur à gaz d’échappement avec électrovanne de régulation de la pression de suralimentation 06 Electrovanne pour limitation de la pression de suralimentation N75 07 Transmetteur de pression de tubulure d’admission G71 avec transmetteur de température de tubulure d’admission G72 08 Clapet de recyclage des gaz (AGR) 09 Soupape de recyclage des gaz N18 10 Injecteur avec transmetteur de levée du pointeau G80 11 Bougies de préchauffage (moteur) Q6 12 Relais des bougies de préchauffage J52 13 Transmetteur de régime-moteur G28 14 Transmetteur de température de liquide de refroidissement G62 15 Pompe d’injection distributrice avec Transmetteur de course du tiroir de régulation G149 Transmetteur de température du carburant G81 Régulateur de débit N146 Clapet de début d’injection N108 16 Transmetteur de position de l’accélérateur G79, avec Contacteur kick-down F8 Contacteur de ralenti F600604 0501 17 18 02 0317 Bus CAN (communication avec l’appareil de commande de boîte et, à partir du millésime 2000, avec le bloc-cadrans) 18 Prise de diagnostic6209 1510110708 12 141316175_15963Synoptique du système (moteur diesel)CapteursDébitmètre d’air massique G70Transmetteur de position de l’accélérateur G79 avec Contacteur de kick-down F8 Contacteur de ralenti F60Transmetteur de régime-moteur G28Transmetteur de levée du pointeau G80Transmetteur de température de liquide de refroidissement G62Transmetteur de pression de la tubulure d’admission G71 Transmetteur de température de la tubulure d’admission G72Transmetteur de course du tiroir de régulation G149 Transmetteur de température du carburant G81 Prise de diagnostic Relais des bougies de préchauffage J5264ActionneursAppareil de commande pour système d’injection directe diesel J248 Bougies de préchauffage (moteur) Q6 Relais des bougies de préchauffage J52Soupape de recyclage des gaz N18Electrovanne pour limitation de la pression de suralimentation N75Régulateur de débit N146 Clapet de début d’injection N108Bus CANTémoin de temps de préchauffage K29 (à partir du millésime 2000, communication sur le bus CAN)175_181Témo