Service TrainingProgramme autodidactique 425La propulsion par gaz naturel EcoFuel avec le moteur TSI 1,4 l-110 kW Conception et fonctionnementAprès le lancement réussi de la propulsion par gaz naturel EcoFuel sur les Touran et Caddy, c'est au tour de la Passat, la Passat Variant et du Touran de bénéficier de cette technologie – pour la première fois avec un moteur TSI avec double suralimentation. C'est en particulier au niveau de l'environnement que cette technologie mérite d'être plus largement diffusée, car par rapport à un moteur à essence, les émissions de gaz polluants sont significativement réduites, par exemple pour le dioxyde de carbone (CO2) de 25 %. Et justement, le niveau d'émissions de CO2 de la Passat TSI EcoFuel avec boîte DSG à double embrayage à rapports n'est que de 119 g/km. De plus, la carburation gaz naturel élimine les problèmes de soufre, de suies et de poussières fines dans les gaz d'échappement.S425_002Dans les pages ci-dessous, nous allons vous présenter la conception et le fonctionnement de la propulsion par gaz naturel de la Passat TSI EcoFuel. D'autres informations concernant le gaz naturel se trouvent sur les programmes autodidactiques n° 262 « Gaz naturel – un carburant alternatif pour les véhicules » et n° 373 « La propulsion par gaz naturel sur les Touran et Caddy ».Le programme autodidactique présente la conception et le fonctionnement des innovations techniques ! Les contenus ne sont pas mis à jour.Veuillez vous reporter à la documentation SAV d'actualité pour tout ce qui a trait aux instructions de contrôle, de réglage et de réparation.Attention Indication2Aperçu rapideIntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 La Passat TSI EcoFuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Le moteur TSI 1,4 l-110 kW avec double suralimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . 6La mécanique du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Les modifications sur la mécanique du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7La propulsion par gaz naturel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 La propulsion par gaz naturel de la Passat TSI EcoFuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Gestion du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Aperçu du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Le calculateur du moteur J623 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Les détecteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Les actionneurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Le régulateur électronique de pression de gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Le combiné d'instruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Plan fonctionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Outils spéciaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Particularités des véhicules au gaz naturel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Contrôle des connaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273IntroductionLa Passat TSI EcoFuelLa Passat TSI EcoFuel possède une propulsion bivalente. Cela signifie qu'elle peut rouler au gaz naturel comme à l'essence. Cela nécessite d'autres composants pour la carburation gaz naturel en plus de ceux pour la carburation essence. C'est ce qui est présenté dans le graphique ci-contre. De plus amples explications sur ces composants se trouvent dans le présent programme autodidactique.Caractéristiques générales du véhiculecapacité du réservoir de gaz naturel 21 kg de gaz naturel en mode gaz naturel, consommation de 4,4 kg de gaz naturel H* sur 100 km et une autonomie d'env. 480 km capacité du réservoir à essence 31 l d'essence en mode essence, consommation de 6,8 l d'essence sur 100 km et une autonomie d'env. 460 km * Le gaz naturel H (high) possède un taux de méthane plus élevée que le gaz naturel L (low). Plus le taux de méthane est élevé, meilleure est la qualité du gaz naturel et plus grande est l'autonomie.-Régulateur électronique de pression de gaz avec vanne haute pression pour gaz naturel N372 et détecteur de pression du réservoir G400S425_002S425_063 Rampe de distribution de gaz avec vannes d'injection de gaz 1 à 4 N366 – N369 et détecteur de rampe de distribution de gaz G401 Relais de vannes de coupure de gaz J908S425_0554Goulotte de remplissage de gaz avec clapet antiretour (Un adaptateur de réservoir est nécessaire pour l'Italie).Réservoir de gaz naturel avec vannes 1 à 3 de coupure du réservoir N361 – N363 (Vanne 3 de coupure du réservoir N363 - avec clapet antiretour)S425_017S425_043S425_004Réservoir à essenceS425_041S425_028 Combiné d'instruments avec indicateur de niveau de gaz naturel G411, indicateur de niveau de carburant G1, témoin de fonctionnement en mode gaz naturel K192 et témoin de réserve de carburant K1055IntroductionLe moteur TSI 1,4 l-110 kW avec double suralimentationCe moteur a déjà été monté sur différents modèles de voitures. En raison des contraintes mécaniques et thermiques de la carburation au gaz naturel, la mécanique du moteur a subi des adaptations sur certaines pièces. La gestion moteur a été étendue à celle du gaz naturel.Caractéristiques techniques●●● ● ●un calculateur de moteur pour les modes gaz naturel et essence fonctionnement homogène (lambda 1) avec les deux modes de carburation turbocompresseur avec soupape de décharge turbocompression mécanique enclenchable rampe de distribution de gaz avec détecteurs de rampe de distribution de gaz et de vannes d'injectionS425_005Caractéristiques techniquesLettres-repères moteur Type de moteur Cylindrée Alésage Course Vannes par cylindre Rapport volumétrique Puissance max. Couple max. Gestion moteur Carburant CDGA Moteur 4 cylindres en ligne 1 390 cm3 76,5 mm 75,6 mm 4Le diagramme couple et puissance est identique pour les deux modes de carburation. Pour atteindre cela, le compresseur est commandé plus longtemps en mode gaz naturel qu'en mode essence. De plus, la pression de suralimentation est plus élevée d'environ 0,3 bar.Diagramme couple et puissance110 kW à 5 500 tr/mn 220 Nm à 1 500 à 4 500 tr/mn Bosch Motronic MED 17.1 Gaz naturel H (high) Gaz naturel L (low) avec une autonomie réduite Super sans plomb avec 95 RON Catalyseur principal, régulation lambda EU5Retraitement des gaz d'échappement Norme d’échappementRégime [tr/mn] S425_0066Puissance (kW)Couple (Nm)10:1La mécanique du moteurLes modifications sur la mécanique du moteurPar rapport à l'essence, le carburant gaz naturel présente outre une combustion plus propre un plus grande résistance aux cliquetis. Pour le gaz naturel H, le taux d'octane peut aller jusqu'à IOR 130. Ceci permet un temps d'allumage plus précoce sans combustion avec cliquetis. Le rendement augmente et ainsi la pression et la température de combustion dans la chambre de combustion. Par ailleurs, le gaz naturel est très sec et ne possède pas les mêmes propriétés lubrifiantes que l'essence. Tout ceci entraîne une sollicitation plus importante du moteur et exige des modifications sur sa mécanique.Pistons, segments de piston, axes de piston, biellesLe piston forgé a subi une anodisation dure au niveau des deux premières gorges de segments. Afin de réduire la pression au niveau du moyeu de piston, l'axe de piston est prolongé. Le segment de feu du piston possède un revêtement très résistant à l'usure. Les paliers de tête de bielle supérieurs et les bagues de pied de bielle sont réalisés en matériaux anti-usure.PistonSegments de piston Axe de piston Bielle S425_008Temps de commande de la ligne arbre à camesLe profil de fermeture des cames d'admission et d'échappement est un peu plus plat. Ceci permet de fermer les vannes plus lentement et de diminuer les contraintes mécaniques.Arbre à cames d'admissionArbre à cames d'échappement Profil de fermetureS425_011Vannes, étanchéités de tiges de vannes, guide de vannesLes vannes d'admission et d'échappement sont nitrurées et renforcées. Les guides de vannes sont fabriqués dans un matériau extrêmement résistant à l'usure. Les étanchéités de tiges de vannes sont des joints à lèvre doubles, qui entraînent une lubrification forcée de la tige de vanne dans le guide. Le matériau des bagues de siège de vanne dans la culasse est plus résistant à la corrosion et à l'usure.Étanchéité de tige de vanne Guide de vanne Siège de vanne VanneS425_0127La mécanique du moteurInjecteurs haute pression 1 à 4 N30 – N33En mode essence, le refroidissement des injecteurs haute pression se fait à l'aide de la circulation de l'essence. En mode gaz naturel, ce refroidissement ne peut avoir lieu. Comme ces injecteurs dépassent directement dans la chambre de combustion, il y a un risque de températures trop élevées. Deux solutions viennent contrer cet effet : une deuxième bague en téflon à haute conductibilité thermique et un radiateur en aluminium transmettent la chaleur de l'injecteur haute pression à la culasse.Radiateur en aluminiumS425_030Bague en téflon à haute conductibilité thermiquePompe à huile, pompe de liquide de refroidissement, boîtier répartiteur de liquide de refroidissementLes puissances de débit des pompes à huile et de liquide de refroidissement ont été augmentées – sur la pompe à huile avec un régime plus élevé et sur la pompe de liquide de refroidissement avec un passage de 54 à 60 mm du diamètre extérieur de la roue à ailettes. Pour maintenir le bloc-cylindres à une température faible, le thermostat 2 s'ouvre à 80 °C dans le boîtier répartiteur de liquide de refroidissement.Thermostat 1 Thermostat 2Boîtier répartiteur liquide de refroidissement Pompe à huile Duo- Centric Pompe de liquide de refroidissementS425_064Gicleurs d'huile, radiateur d'huileGicleur d’huileEn raison des températures élevées dans la chambre de combustion en mode gaz naturel, les têtes de piston subissent des chaleurs élevées. Afin de maintenir les températures aussi basses que possible, les gicleurs d'huile ont été dimensionnés pour un débit plus élevé. Pour améliorer le refroidissement, le radiateur d'huile a été doté de deux plaques de refroidissement supplémentaires.Radiateur d'huile S425_013Plaques de refroidissementS425_0328Turbocompresseur à gaz d'échappementLa roue de compresseur a été réduite pour obtenir une plus grande réactivité du turbocompresseur à gaz d'échappement.Turbocompresseur à gaz d'échappementS425_014Bougies d'allumageEn raison des besoins d'allumage accrus et de la température d'allumage plus élevée en mode gaz naturel, une bougie normale s'userait vite. C'est pourquoi le matériau des bougies a été modifié. L'électrode centrale se compose d'une tige de 0,6 mm en iridium et l'électrode de masse est en platine.Électrode centrale en iridiumS425_031Électrode de masse en platineSystème d'échappementLe système d'échappement aboutit à côté du premier réservoir de gaz naturel. Ceci permet de concevoir des réservoirs de gaz et d'essence aussi grands que possible. Pour respecter l'EU5, le revêtement du catalyseur trifonctionnel a été adapté en quantité et en composition au mode gaz naturel. Ceci est nécessaire, car en cas de combustion incomplète, il subsiste du méthane à température élevée.Catalyseur trifonctionnelS425_0159La propulsion par gaz naturelLa propulsion par gaz naturel de la Passat TSI EcoFuelSur la Passat TSI, le mode gaz naturel est le mode principal. Ceci signifie que le conducteur n'a pas la possibilité de commuter d'un mode de carburation à l'autre. Si toutes les conditions pour le mode gaz naturel sont remplies, le moteur démarre et tourne au gaz naturel.Goulotte de remplissage de gaz avec filtre et clapet antiretour La goulotte de remplissage de gaz se trouve sous la trappe à carburant sur la droite du véhicule au dessus de la goulotte de remplissage du réservoir d'essence. La goulotte de remplissage de gaz est équipée d'un clapet antiretour et d'un filtre métallique.Goulotte de remplissage de gaz avec filtre et clapet antiretour AttachementRéservoirs de gaz naturel 1, 2 3 avec une capacité de 21 kgVannes 1 et 2 de coupure du réservoir N361, N362 Capots de protection Vanne 3 de coupure du réservoir N363 Accouplement avec double serrage Conduite de gaz et accouplements La conduite de gaz est en acier inoxydable. Afin d'assurer l'étanchéité de la conduite de gaz, les différents composants sont reliés entre eux à l'aide de serrages doubles. Conduite de gaz haute pression10Avant toute intervention sur l'installation de gaz naturel, veiller à ce que la pression ait été abaissée dans la conduite. Suivre les indications de l'ELSA.Tenez également compte du fait qu'après être passé du mode gaz naturel au mode essence en raison de l'équipement de la réserve de gaz, il reste encore du gaz dans les réservoirs.Rampe de distribution de gaz avec détecteurs de rampe de distribution de gaz G401 et de vannes d'injection de gaz N366 – N369Régulateur électronique de pression de gaz avec détecteur de pression du réservoir G400 et vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz N372 Raccords Circuit de liquide de refroidissementConduite de gaz basse pressionS425_01611Gestion moteurAperçu systèmeDétecteursTransmetteur de pression de tubulure d'admission G71 avec transmetteur de température d'air d'admission G42 Transmetteur de pression de tubulure d'admission 3 G583 avec transmetteur 3 de température d'air d'admission G520 Transmetteur de pression de suralimentation G31 avec transmetteur 2 de température d'air d'admission G299 Transmetteur de régime moteur G28 Sonde de Hall G40 Unité de commande de papillon J338 Transmetteur d'angle 1 – 2 pour l'entraînement du papillon pour l'actionnement électrique du gaz G187 – G188 Unité de commande de volet de régulation J808 Potentiomètre du volet de régulation G584 Transmetteur de position de l'accélérateur G79 et Transmetteur de position de l'accélérateur 2 G185 Transmetteur de position de l'embrayage G476 Témoin de dépollution K83Témoin de défaut de commande d'accélérateur électrique K132Calculateur dans le combiné d'instruments J285Transmetteur de position de la pédale de frein G100 Indicateur de niveau de gaz naturel G411 Témoin de fonctionnement en mode gaz naturel K192 Indicateur de niveau de carburant G1 Témoin de réserve de carburant K105Transmetteur de pression du carburant G247Détecteur de cliquetis 1 G61 Transmetteur de température de liquide de refroidissement G62 Transmetteur de température de liquide de refroidissement en sortie de radiateur G83Détecteur de pression du réservoir G400Sonde lambda G39 Détecteur de rampe de distribution de gaz G401Sonde lambda en aval du catalyseur G130Capteur de pression du servofrein G294 Signaux d'entrée additionnels Composants pour le mode gaz naturel12ActionneursCalculateur du moteur J623 avec transmetteur pour pression ambiante Calculateur de pompe à carburant J538 Pompe à carburant (de préalimentation) G6Injecteurs pour les cylindres 1 à 4 N30 – N33Bobines d'allumage 1 à 4 avec étage final de puissance N70, N127, N291, N292 Électrovanne 1 de distribution variable N205 Vanne de recyclage d'air du turbocompresseur N249 Calculateur de réseau de bord J519 Interface de diagnostic du bus de données J533 Électrovanne de limitation de pression de suralimentation N75 Unité de commande de papillon J338 Entraînement du papillon (commande d'accélérateur électrique) G186 Unité de commande de volet de régulation J808 Servomoteur de réglage du volet de régulation V380Entraînement CANRelais d'alimentation du Motronic J271 Raccord de diagnosticVanne de régulation de pression du carburant N276Électrovanne 1 de réservoir à charbon actif N80Embrayage électromagnétique de compresseur N421 Vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz N372 Vannes d'injection de gaz 1 à 4 N366 – N369 Relais de vannes de coupure de gaz J908 Vannes 1 à 3 de coupure du réservoir N361 – N363 S425_023Chauffage de sonde lambda Z19Chauffage de la sonde lambda 1, en aval du catalyseur Z29 Relais de pompe supplémentaire de liquide de refroidissement J496 Pompe de circulation du liquide de refroidissement V50 Signaux de sortie additionnels13Gestion moteurLe calculateur du moteur J623Le calculateur du moteur se trouve au milieu du caisson d'eau. Il prend en charge les différentes fonctions des modes gaz naturel et essence. Les deux modes fonctionnent avec lambda = 1.En position par défaut, il est possible de commuter manuellement dans le groupe d'affichage 243 en mode gaz naturel et dans le groupe d'affichage 244 en mode essence. Ceci peut être utile lors d'une recherche de défaillance.S425_049Fonction de départ à froidSi le véhicule est démarré avec des températures de liquide de refroidissement inférieures à 10 °C, une fonction de départ à froid est activée en mode essence pour les vannes d'injection de gaz. La vanne haute pression du mode gaz étant fermée, l'essence est enrichie de 15 % de la quantité d'essence nécessaire en gaz naturel. Quand le gaz de la rampe de distribution de gaz est brûlé, les vannes d'injection de gaz sont ouvertes grandes pour une durée d'environ 60 secondes. Ceci permet d'augmenter la température des vannes d'environ 35 °C et d'empêcher un collement des vannes d'injection de gaz. La vanne haute pression du mode gaz est ensuite actionnée et la pression dans la rampe de distribution de gaz reconstituée. Le véhicule repasse aussi vite que possible en mode gaz naturel.Stratégie de démarrage de secoursSi d'ici 4 à 8 secondes (en fonction de la température du liquide de refroidissement) le démarrage n'est pas possible dans un mode donné, c'est l'autre mode qui est utilisé pour le démarrage. Ceci signifie p. ex. : Si la température du liquide de refroidissement est de 20 °C et qu'il n'y a pas eu de plein en gaz naturel, le véhicule démarrerait en mode gaz. Si ce n'est pas possible à cause d'une défaillance du système de gaz, il démarre en mode essence. Si la température du liquide de refroidissement est de 0 °C, le véhicule démarrerait en mode essence. Si ce n'est pas possible à cause d'une défaillance du système d'essence, il démarre en mode gaz naturel.-Diagnostic embarqué IILe diagnostic embarqué vérifie tous les composants et systèmes de l'échappement lors de la conduite. Il mémorise les défauts de fonctionnement et indique les défaillances concernant l'échappement via le témoin de dépollution K83.14Stratégie de démarrageLe tableau ci-dessous indique les stratégies de démarrage du moteur TSI-EcoFuel 1,4 l-110 kW.Température du liquide de refroidissement** 10 °C Démarrage en mode essence sans plein préalable de gaz*Température du liquide de refroidissement** 10 °CBasculement en mode gaz naturel Fonction de départ à froid coupée, Température du liquide de refroidissement 10 °C et temps après démarrage 100 sDémarrage en mode gaz naturelDémarrage en mode essence avec plein préalable de gaz*Démarrage en mode essence jusqu'à la fin de l'adaptation qualitative du gaz naturelBasculement en mode gaz naturel après activation de la régulation lambda, fonction de départ à froid coupée, température du liquide de refroidissement 10 °C et temps après démarrage 100 sBasculement en mode gaz naturel après activation de la régulation lambda, après au plus 540 secondes* Remplissage gaz naturel Les moteurs à gaz naturel fonctionnement très bien avec des mélanges maigres, mais assez mal avec des mélanges gras. Si du gaz naturel H (gras) est injecté avec le même temps d'ouverture que du gaz naturel L (maigre), cela peut entraîner des problèmes de démarrage du moteur et de comportement de conduite. Pour éviter cela, le mode gaz est interdit tant que la régulation lambda n'est pas activée et que la qualité du gaz naturel ne peut être reconnue. Quand le calculateur de moteur remarque via le détecteur de pression du réservoir G400 que la pression du réservoir de gaz naturel a augmenté de 30 % depuis le dernier fonctionnement du moteur, il estime qu'il y a eu remplissage du réservoir. Une adaptation à la qualité du gaz naturel est réalisée par la régulation lambda et les temps d'ouverture des vannes d'injection de gaz sont adaptés. L'adaptation se fait en zone de charge/régime moyen et dure 60 secondes. En dehors de cette zone, l'adaptation est interrompue et le chronographe est arrêté. Ce n'est qu'une fois l'adaptation totalement terminée que le moteur démarre immédiatement en mode gaz à chaque fois. **Température du liquide de refroidissement À partir d'une température de 10 °C, le liquide de refroidissement est considéré comme suffisamment chaud pour empêcher la formation de givre sur le régulateur de pression de gaz au cours de la régulation de la pression du gaz naturel. De plus, les sièges des vannes d'injection de gaz sont isolés à l'aide de joints en élastomère en raison de la siccité du gaz. Avec des températures très basses, ils risquent de coller et de ne plus s'ouvrir. Au-delà de 10 °C, ce n'est plus possible. 15Gestion moteurLes détecteursDétecteur de pression du réservoir G400Le détecteur de pression du réservoir est vissé dans le régulateur électronique de pression de gaz. Il est lié à la zone de haute pression par un alésage transversal et mesure la haute pression du gaz naturel. Utilisation du signal Grâce à ce signal, le calculateur du moteur reconnaît le niveau de remplissage du réservoir de gaz naturel, si le réservoir a été rempli et si les vannes de coupure du réservoir sont étanches. Par ailleurs, celles-ci sont fermées une fois par cycle de conduite dans une zone proche du ralenti jusqu'à 4 secondes. Les gaz résiduels des conduites de gaz naturel sont brûlés et la pression doit baisser. Si elle ne baisse pas, au moins une vanne fuit.S425_062 Détecteur de pression du réservoir G400 Entrée de gaz haute pression depuis les réservoirs de gazEffets en cas de défaillance du signal Si le signal n'est pas émis, l'indicateur de niveau de gaz naturel indique plein. Le véhicule continue en mode gaz naturel, démarre toutefois au démarrage suivant en mode essence, comme si un remplissage avait eu lieu. Lorsque la régulation lambda activée, le moteur passe en mode gaz naturel.Détecteur de rampe de distribution de gaz G401Le détecteur de rampe de distribution de gaz G401 est vissé sur la face avant de la rampe de distribution de gaz. Il mesure la pression du gaz naturel sur le côté basse pression. Utilisation du signal Le calculateur du moteur a besoin du signal pour décider si la pression de gaz naturel est suffisante pour un fonctionnement en mode gaz naturel, régler la pression de gaz naturel dans la rampe de distribution à 5 - 9 bar et calculer les temps d'ouverture des vannes d'injection de gaz.Détecteur de rampe de distribution de gaz G401S425_061Effets en cas de défaillance du signal S'il n'y a plus de signal de la part du détecteur de rampe de distribution de gaz, le véhicule passe immédiatement en mode essence.16Les actionneursVannes 1 à 3 de coupure du réservoir N361 – N363Chaque réservoir de gaz possède une vanne de coupure. Elles verrouillent les réservoirs de gaz naturel lorsque l'allumage est sur « ARRÊT ». Tâche Hors tension, les vannes sont fermées et empêchent le gaz de sortir des réservoirs. En mode gaz naturel, les électrovannes sont commandées conjointement via le relais de vannes de coupure de gaz J908 et libèrent le chemin pour le régulateur électronique de pression de gaz. La pression de remplissage les ouvre lors du passage à la pompe.S425_018 Vanne de coupure du réservoirEffets en cas de défaillance Si une des vannes subit une défaillance, le mode gaz naturel reste activé tant qu'il y a suffisamment de gaz. Si un détecteur de pression de réservoir G400 détecte une vanne non étanche, un message d'erreur est mémorisé et le témoin de dépollution K83 s'allume.Vannes d'injection de gaz N366 – N369Les vannes d'injection de gaz sont montées dans les conduites d'admission des cylindres. En mode gaz naturel, elles sont commandées par le calculateur du moteur. Tâche Elles ont pour tâche d'injecter le gaz naturel dans la tubulure d'admission. Les temps d'ouverture des vannes d'injection de gaz dépendent du régime moteur, de la charge du moteur, de la qualité du gaz naturel et de la pression de gaz dans la rampe de distribution de gaz.S425_021Vanne d'injection de gazS425_054Effets en cas de défaillance La défaillance d'une des vannes d'injection de gaz entraîne le passage en mode essence.17Gestion moteurLe régulateur électronique de pression de gazLe régulateur électronique de pression de gaz est monté sur le longeron avant droit du compartiment-moteur. Il règle la pression dans le système de gaz naturel basse pression à 5 à 9 bar (en absolu). Sur les précédents modèles Touran/Caddy EcoFuel, elle était réduite mécaniquement à une valeur fixe d'environ 7 bar (en absolu).S425_025Le régulateur électronique de pression de gaz renferme les composants suivants :Régulateur électronique de pression de gazDétecteur de pression du réservoir G400Il est lié à la zone de haute pression par un alésage transversal et mesure la haute pression du gaz naturel.Entrée de gaz haute pression depuis les réservoirs de gaz Sortie de gaz basse pression vers le moteur Détecteur de pression du réservoir G400 Raccordements de liquide de refroidissement1 er et 2e niveau de réductionLe premier niveau de réduction réduit la pression du gaz naturel à 20 bar, et la seconde à 5 à 9 bar.Clapet de décharge mécaniqueIl est vissé dans la zone basse pression du régulateur de pression de gaz et s'ouvre à environ 16 bar. Ceci empêche que du gaz à pression plus élevée s'engouffre dans la zone basse pression et entraîne des dommages.S425_047Raccordements de liquide de refroidissementLors de la réduction de la pression du gaz naturel, beaucoup de chaleur est absorbée de l'environnement. Ceci entraîne des températures très basses qui peuvent aboutir à la formation de gel. Pour empêcher ceci, le régulateur de pression de gaz est intégré au circuit du liquide de refroidissement et est réchauffé par le liquide de refroidissement. 182e niveau de réduction Vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz N372Le clapet de décharge mécanique s'ouvre à environ 16 bar. 1er niveau de réductionÉvent du clapet de décharge mécaniqueRégulation de la pression de gaz naturelLa régulation de la pression de gaz naturel à 5 - 9 bar (en absolu) par rapport à une pression fixe de 7 bar (en absolu), comme sur les modèles EcoFuel Touran/Caddy, présente les avantages suivants :Jusqu'en zone de charge/régime moyen, la pression d'injection est de 5 bar. La pression plus faible permet de fonctionner plus longtemps en mode gaz naturel. Ceci procure une augmentation de l'autonomie allant jusqu'à 25 km.En zone de charge/régime supérieur, la pression d'injection est de 9 bar. Avec une durée d'ouverture maximale des vannes d'injection de gaz, ceci permet d'injecter plus de gaz par cycle de travail. Seule cette manière permet d'atteindre une puissance de 110 kW resp. un couple de 220 Nm.Pression système (bar)Régulateur électronique de pression de gaz Flux massique maximal de gaz en pleine charge 35 kg/h Régulateur mécanique de pression de gaz Flux massique maximal de gaz en pleine charge env. 27 kg/h Flux massique de gaz (kg/h)S425_053Basculement entre les deux modes de carburation Pour garantir un flux suffisant de gaz naturel dans le système basse pression, il est nécessaire que la pression dans le système haute pression dépasse la pression d'injection. En zone de charge/régime inférieur, il faut au moins 6 bar et en zone de charge/régime supérieur, au moins 15 à 17 bar. Si les pressions se trouvent en-dessous, le gaz naturel ne pourrait plus être alimenté assez vite pour être brûlé par le moteur. Dès que la pression de gaz passe en dessous de ces valeurs respectives, le véhicule passe en mode essence. En zone de charge/régime supérieur, le conducteur n'a que la possibilité de lever le pied de l'accélérateur, et en zone de charge/régime inférieur, de continuer à rouler. Si la pression de gaz naturel est à nouveau suffisante (au moins 6 bar), le calculateur du moteur passe à nouveau en mode gaz. Ce retour est possible deux fois. Lors d'un nouveau passage en dessous des limites, le véhicule passe en mode essence.19Gestion moteur1 er niveau de réductionRéduction de la pression du gaz naturel à environ 20 bar. La pression du gaz est réduite en deux temps à l'aide du régulateur électronique de pression de gaz. La pression est d'abord réduite de façon mécanique à environ 20 bar au premier niveau de réduction.Entrée de gaz haute pression Gaz naturel en circulationLa pression du gaz derrière le piston creux est inférieure à 20 bar. Le gaz sort du réservoir de gaz via l'entrée de gaz haute pression et entre dans le régulateur électronique de pression de gaz. Il s'écoule à travers les deux pistons creux sur le côté droit des plateaux. De par la hausse de la pression agissant sur les plateaux, ceux-ci sont repoussés avec les pistons contre le sens du flux du gaz et le ressort vers la gauche.Piston creuxS425_026 Plateau RessortLa pression du gaz derrière le piston creux est de 20 bar. Quand la pression sur le côté droit du plateau est d'environ 20 bar, le piston creux vient buter sur le joint et le gaz ne peut plus s'écouler. La pression du gaz a été réduite à 20 bar dans le premier niveau de réduction.Détecteur de pression du réservoir G400 Alésage transversal vers le détecteur de pression du réservoir G400 Zone haute pression (HP)Pression du gaz après le premier niveau de réduction du gaz environ 20 barL'alésage transversal mène vers le détecteur de pression du réservoir. Il permet de mesurer et connaître la pression dans le réservoir de gaz et de savoir si le niveau de gaz a été complété. JointS425_027202e niveau de réductionRégulation du niveau de pression du gaz à 5 - 9 bar Dans le seconde étape de réduction, la pression du gaz est réduite de manière électronique à 5 - 9 bar par la vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz. La pression du système basse pression est mesurée à l'aide du détecteur de rampe de distribution de gaz G401.Passage du niveau de réduction 1, env. 20 barZone basse pressionLa pression de gaz naturel en amont de la vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz est d'environ 20 bar. Le premier et le deuxième niveaux de réduction sont reliés entre eux par une canalisation. Ceci signifie qu'au niveau de la vanne haute pression, il y a également une pression d'environ 20 bar.Bille clapet Logement de bille Guidage de la bille AiguilleS425_050 Vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz N372Régulation du niveau de pression du gaz à 5 - 9 bar Pour réguler la pression du gaz naturel à 5 - 9 bar, la vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz est commandée par un signal à modulation de largeur d'impulsion (signal MLI/PWM) par le calculateur du moteur. L'aiguille est tirée et la bille se lève de son logement. Le gaz peut s'écouler jusqu'à l'obtention de la pression nécessaire dans le système de gaz naturel basse pression.Sortie de gaz basse pression vers le moteurS425_051 Gaz naturel en circulation Vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz N37221Gestion moteurLe combiné d'instrumentsLe combiné d'instruments contient les indicateurs et témoins lumineux suivants pour les modes gaz naturel et essence :● ● ●Indicateur analogique de niveau de gaz naturel G411 Indicateur analogique de niveau de carburant G1 Indicateur multifonction● ●Témoin de fonctionnement en mode gaz naturel K192 Témoin de réserve de carburant K105L'indicateur de niveau de gaz naturel a remplacé l'indicateur de température de liquide de refroidissement.●●Le témoin de température de liquide de refroidissement K43 est allumé avec l'allumage « MARCHE » et s'éteint à partir une température de 45 °C du liquide de refroidissement. Le témoin de température de liquide de refroidissement K28 est allumé avec l'allumage « MARCHE » durant 3 secondes et rallumé à titre d'avertissement au-delà d'une température de 124 °C.Indicateur multifonction Témoin de température de liquide de refroidissement K28 Témoin de température de liquide de refroidissement K43S425_028Témoin de fonctionnement en mode gaz naturel K192 Indicateur de niveau de gaz naturel G411 Indicateur de niveau de carburant G1Témoin de réserve de carburant K10522Indicateurs et témoins lumineux dans le combiné d'instrumentsIndicateur de niveau de gaz naturel G411 (analogique) - L'indicateur de niveau de gaz naturel indique le niveau de gaz contenu dans les réservoirs de gaz. S425_033 Indicateur de niveau de carburant G1 (analogique) - L'indicateur de niveau de carburant indique le niveau dans le réservoir d'essence. S425_034 Témoin de fonctionnement en mode gaz naturel K192 - Le témoin vert de fonctionnement en mode gaz indique que le véhicule fonctionne en mode gaz. S425_033 Témoin de réserve de carburant K105 - Le témoin jaune de réserve de carburant ne s'allume que lorsque les deux types de carburant sont sur la réserve. Cela signifie que la pression des réservoirs de gaz est inférieure à 30 bar et que le réservoir d'essence contient moins de 7 l d'essence.S425_035S425_036L'indicateur multifonction MFA En mode gaz, les niveaux de remplissage, les autonomies et les consommations sont affichés de la manière suivante : Le gaz naturel et l'essence sont sur la réserve. Lors du basculement vers le mode essence, niveau d'essence supérieur à la réserve. - « Veuillez faire le plein d'essence ! » Lors du basculement vers le mode essence, essence sur la réserve. - « Démarrage au GNV ! Veuillez faire le plein d'essence ! » Le véhicule aurait dû démarrer en mode essence, mais il n'y a pas assez d'essence, donc démarrage en mode gaz. Un bruit de gong retentit à chacune de ces annonces. En mode gaz, d'autres indications sont l'autonomie GNV (gaz naturel véhicule) en km, la consommation momentanée à une vitesse inférieure à 3 km/h en kg/h et la consommation momentanée et moyenne à une vitesse supérieure à 3 km/h en kg/100 km. L'autonomie est indiquée pour le mode de carburation présentement utilisé. Si le véhicule démarre en mode essence parce que la température du liquide de refroidissement est inférieure à 10 °C, resp. si un plein de gaz a été effectué, il n'y a pas d'affichage de l'autonomie. « Veuillez faire le plein de GNV ! » « Mode essence ! Veuillez faire le plein de GNV ! »23Gestion moteurPlan fonctionnelLégende A G1 G400 G401 G411 J271 J285 J329 Batterie Indicateur de niveau de carburant Détecteur de pression du réservoir Détecteur de rampe de distribution de gaz Indicateur de niveau de gaz naturel Relais d'alimentation du Motronic Calculateur dans le combiné d'instruments Relais d'alimentation en tension pour la borne 15 J519 J533 J623 J908 K105 K192 N361 N362 Calculateur de réseau de bord Interface de diagnostic du bus de données Calculateur du moteur Relais de vannes de coupure de gaz Témoin de réserve de carburant Témoin de fonctionnement en mode gaz naturel Vanne 1 de coupure du réservoir Vanne 2 de coupure du réservoir24S425_024N363 N366 N367 N368 N369 N372 SVanne 3 de coupure du réservoir Vanne d'injection de gaz 1 Vanne d'injection de gaz 2 Vanne d'injection de gaz 3 Vanne d'injection de gaz 4 Vanne haute pression pour fonctionnement en mode gaz FusibleSignal d'entrée Signal de sortie Plus Masse Bus de données CAN Raccord de diagnostic25ServiceOutils spéciauxDésignation T50025 Clé pour vanne de bouteille S425_058 T50026 Volant S425_059 VAS 6131/15 Jeu d'attaches pour le réservoir de gaz S425_060 Les deux réservoirs de gaz arrières se démontent avec leur attache. Le démontage des réservoirs de gaz se fait à l'aide de la table élévatrice à ciseaux VAS 6131 A. Le jeu d'attaches sécurise l'attache et les réservoirs de gaz contre toute chute. Le volant (molette) permet de fermer mécaniquement les vannes de coupure des réservoirs. Outil Utilisation Clé de (dé)montage des vannes de coupure des réservoirsParticularités des véhicules au gaz naturelPar une température de 15 °C, la pression dans les réservoirs de gaz doit être de 200 bar au plus. Étant donné que dans les réservoirs de gaz la pression varie suivant la température ambiante et l'échauffement produit par la compression lors du remplissage, il est éventuellement nécessaire (selon un modèle de calcul) de remplir le réservoir à une pression plus élevée. Après un refroidissement à 15 °C, cette pression doit se stabiliser à 200 bar. Pour le conducteur, la quantité de gaz en kg est déterminante, et non la pression de remplissage. Lors du remplissage, les réservoirs de gaz et le gaz s'échauffent. Si le véhicule s'arrête, les réservoirs et le gaz refroidissent et la pression du gaz baisse. Par conséquent, il se peut que l'indicateur de niveau de gaz naturel indique un niveau inférieur à celui avant l'arrêt. En cas de températures basses ou après un remplissage de gaz, le démarrage se fait toujours en mode essence. Ceci peut entraîner une consommation progressive de l'essence, bien que le gaz n'ait jamais été totalement consommé. Il existe deux niveaux de qualité de gaz naturel, le gaz naturel H et le gaz naturel L. Le gaz naturel H présente un taux de méthane plus élevé, et donc un pouvoir calorique supérieur, ce qui abaisse la consommation. Au sein des deux niveaux de qualité, il existe d'autres différences qui ont un effet sur la consommation et l'autonomie. La qualité du gaz naturel peut se lire dans le groupe d'affichage 243, champ 4. La valeur de 1,00 signifie un gaz naturel H de la meilleure qualité et 1,29 un gaz naturel L de la moins bonne qualité.26Contrôle des connaissancesQuelle réponse est correcte ? Parmi les réponses données, il peut y avoir une ou plusieurs réponses correctes.1.À quelle pression de gaz, le régulateur électronique de pression de gaz de la Passat TSI EcoFuel régule-t-il la basse pression ? a)Il régule la pression de gaz naturel entre 5 et 9 bar (en absolu). b) Il régule la pression de gaz de manière constante à 6 bar. c) Il régule la pression de gaz correspondant à la pression de l'injection directe d'essence.2.Qu'indique le témoin vert dans l'indicateur de niveau de gaz naturel du combiné d'instruments ? a) Le témoin vert indique qu'il y a suffisamment de gaz et d'essence. b) Le témoin vert indique que le moteur fonctionne en mode gaz. c) Le témoin vert indique que le système de gaz fonctionne parfaitement.3.Quelle affirmation sur la stratégie de démarrage est correcte ? a) Tant qu'il y a suffisamment de gaz dans les réservoirs, le démarrage se fait toujours en mode gaz. b) Ce n'est qu'à partir d'une température de liquide de refroidissement de 60 °C que le démarrage se fait en mode gaz. c) À une pression de gaz suffisante, avec une température de liquide de refroidissement de plus de 10 °C et sans remplissage de gaz depuis le dernier démarrage, le démarrage se fait en mode gaz.4.À quoi le calculateur du moteur reconnaît-il qu'il y a eu remplissage de gaz et quelle est la qualité du gaz dans les réservoirs ? a) Le remplissage est reconnu à l'aide du détecteur de rampe de distribution de gaz et la qualité du gaz à l'aide de la régulation lambda. b) Le remplissage est reconnu à l'aide du détecteur de pression du réservoir et la qualité du gaz à l'aide de la régulation lambda. c) Il n'est pas nécessaire de reconnaître le remplissage ni la qualité du gaz car la qualité est toujours constante. 1. a ; 2. b ; 3. c ; 4. b Solutions : 27425© VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg Sous réserve de tous droits et modifications techniques. 000.2812.19.40 État technique 03.2009 Volkswagen AG Qualification après-vente Service Training, VSQ-1 Brieffach 1995 D-38436 Wolfsburg❀ Ce papier a été fabriqué à partir de pâte blanche sans chlore.