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La pompe à injection Toyota du moteur 3B

 

La pompe à injection Toyota du moteur 3B

La pompe à injection des Land Cruiser fait encore partie de ces quelques pièces mécaniques mystérieuses dont personne ne connaît toujours le fonctionnement. Pas facile en effet d’intervenir dessus. Nous avons suivi, chez un spécialiste, le remontage de la pompe à injection Toyota de notre Land Cruiser BJ. Ce genre de révision n’est nécessaire qu’à partir de 200 ou 250 000 kilomètres. Nous ne parlons pas ici des injecteurs qui sont un autre élément très important de l’injection. Ils feront l’objet d’un autre article.

Tout droits réservés textes et photos :  Marc Mellet

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Voici toutes les pièces qu’il va falloir remonter.

Qu’il s’agisse de consommer moins, de mieux démarrer ou d’un réglage de pollution, les raisons pour aller chez le diéséliste sont nombreuses. Par sécurité, passé 200 000 kilomètres, il est préférable de faire examiner sa pompe à injection. Surtout si vous comptez réaliser un raid de plusieurs milliers de kilomètres avec des carburants d’origines diverses. Dans ce cas, la préfiltration, joue un rôle très important pour éviter tout problème lié à de l’eau dans le gasoil ou des impuretés. Le principal risque reste une corrosion des têtes d’injecteurs mais aussi des clapets de refoulement ou des pistons de pompage. Dans ce cas, un grippage peut avoir des conséquences dramatiques pour la fin de votre voyage mais surtout pour votre moteur.

Afin de faciliter les opérations de contrôle et diminuer le coût de la main-d’œuvre, nous avons préféré livrer au diéséliste une pompe déjà démontée. Après nettoyage et examen complet, le devis de remise en état, sans être économique, est assez basique ; remplacement de toutes les pièces d’usure : pompe d’alimentation, clapets de refoulement, membrane et joints.

Il n’en faut pas plus pour retrouver une confiance parfaite dans sa pompe à injection.

 

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À l’aide de cales, les ressorts poussoirs sont maintenus en position haute.
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La première came est en position basse (la pompe est à l’envers).

Par souci de gain de temps, la pompe n’est pas démontée complètement. Ainsi, le remontage s’effectue par un opérateur spécialisé en quelques heures seulement. Par exemple, le système complexe de pistons de pompage est juste vérifié sans point dur et parfaitement libre. Il est vrai qu’avec l’expérience, les points faibles sont connus et la pompe Nippondenso des séries 4, fabriquée sous licence Bosh jouit d’une bonne réputation de fiabilité.

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Voici l’arbre à cames qui pilote l’injection. Il est totalement symétrique.
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Le régulateur limite par force centrifuge le régime de pompe à 2050 trs/min, soit 4 100 tours/min moteur.
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Par sécurité, la pompe à carburant est remplacée. La pompe d’amorçage est souvent une cause de prise d’air.
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L’arbre à cames est remis en position.

La pompe à l’envers, le remontage de l’arbre à cames s’effectue sans problème particulier si l’on a pris la peine de bloquer les ressorts de rappel des poussoirs. L’arbre à cames est symétrique. Il faut quand même faire attention à replacer le pignon d’entraînement côté moteur. Le calage des roulements coniques n’appelle pas de commentaire avec les cales d’origine conservée. Il est important de remettre des joints d’épaisseur d’origine. La platine de bride se sert à l’aide d’un tournevis plat de grande taille.

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La platine de roulement conique est remise en position à l’aide d’un tournevis. Vérifier le jeu latéral.
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On peut alors enlever les cales de maintien. Vérifier manuellement, s’il n’y a pas de point dur.
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Pour prévenir tout problème lors des premiers tours de pompe, il faut huiler les cames avec de l’huile.
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Les bouchons de dessous de pompe sont remis en place et bloqués avec de la pâte à joint.

Avant de fermer les bouchons de visite avec un filet de pâte à joint, il est conseillé de glisser un peu d’huile sur les cames afin qu’elles ne tournent pas à sec.

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La pompe remise à l’endroit, les supports de clapets de refoulement sont enlevés.
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Les clapets de refoulement sont sortis délicatement.
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Les nouveaux clapets sont mis en place. Plus que les pistons, souvent, ce sont eux qui grippent.

Il est alors temps de remettre la pompe à l’endroit et de s’occuper des clapets de refoulement. C’est à leur niveau que vous apprécierez le plus l’usure de votre pompe ainsi que toute trace de corrosion. Notre Toy n’avait pas roulé depuis longtemps et quelques clapets n’ont pas bonne mine. Il est temps de les changer. L’opération est simple. Il faut juste faire attention au ressort de rappel. Une petite pièce qui se balade facilement. Le remontage se fait à la clef dynamométrique au couple de 5 NM.

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Le ressort vérifié, le support de clapet est remis en place.
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Puis serrer à la clef dynamométrique à 5 Nm.
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Les supports de clapets sont serrés deux à deux pour éviter tout desserrage intempestif.
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Le régulateur est remis en place.

Sur le côté, les billes du régulateur ont facilement tendance à se faire la belle. Ce sont elles qui sous l’effet de la force centrifuge, comme un variateur de mobylette, ouvrent le régulateur qui commande la crémaillère de réglage via une came. La crémaillère agit directement sur le débit de gasoil injecté dans les cylindres.

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Puis serré à l’aide d’un outil spécifique.

On sert la cloche de régulation sur l’arbre à cames avec un outil spécifique. Il ne faut pas oublier la clavette. Il est alors temps d’accoupler le levier qui fait le lien entre le régulateur et la crémaillère. Il faut de la patience et un peu de minutie.

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Opération délicate, la came de commande de crémaillère est remise en place.
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Puis serrée.

Pour des raisons pratiques, le reste du montage se fait directement sur le banc de puissance. La membrane souple et les deux platines qui la supportent sont remontées. Une membrane défectueuse a pour effet d’apporter un ralenti élevé et très instable. La membrane est montée en direct sur la crémaillère qui gère le débit de gasoil. Elle interagit sur le système via la dépression du moteur, donc de sa charge.

La pompe est remontée, il est alors temps d’effectuer des tests sur le banc de contrôle. Si ce remontage peut être à la portée des bons bricoleurs, l’obligation de faire un test sur le banc de contrôle impose le passage par le diéséliste

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Le montage de la pompe se finit au banc.
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La membrane en cuir est souvent la cause d’un ralenti instable ou accéléré.
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Une membrane neuve est remise en place. Le joint de la platine est changé.

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Le couvercle de membrane reprend sa place.
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C’est la dépression du moteur qui régule la charge sur la membrane.
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Le passage au banc permet de vérifier tous les réglages constructeurs. Le débit pour chaque cylindre doit être égal.

Des tubulures de même longueur débouchent sur de faux injecteurs qui crachent un gasoil chauffé à 40 °C dans des éprouvettes.

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Le débit normalisé est réglé en fonction du régime de la pompe à 100 (démarrage), 325 (ralenti), 1 000 (fonctionnement normal) et 1700 (pleine charge) trs/min ; soit la moitié du régime moteur. La coupure commence à 2 050 trs/min de pompe soit 4 100 trs/min moteur.

À différents régimes prédéfinis, la quantité de gasoil est mesurée. Cette quantité est normalisée et doit être la même dans chaque éprouvette. Une différence d’une éprouvette à l’autre signifierait une puissance différente pour chaque cylindre. Trop de gasoil dans l’éprouvette signifie une consommation plus grande avec risque d’émission de fumée et donc pollution.

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Cylindre numéro un au point mort haut, la pompe est remise en place.

Une fois les opérations sur le banc terminées, les cames de réglages sont scellées. La pompe est prête à être remontée sur le moteur. Cylindre numéro un au point mort haut. Il faut faire coïncider le repère du carter de la pompe avec celui du moteur. Il n’y a plus qu’à rebrancher toutes les tubulures.

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Le repère de pompe doit correspondre à celui qui est sur le carter moteur.

Sur le banc, la régulation est réglée sur 2 050 trs/min soit deux fois moins que le régime moteur. Il est important de se rappeler que l’injection n’a lieu qu’une fois tous les deux tours sur un moteur quatre temps. Une augmentation du régime moteur n’apporte pas plus de couple et présente de gros risques d’emballement et de casse.

 

Combien ça coûte ?

La facture de notre réparation est très représentative d’une remise en état classique, sans mauvaise surprise. Par sécurité, les diésélistes préfèrent souvent changer toutes les pièces d’usure de manière à éviter tout risque dans le futur et repartir sur une bonne base capable d’effectuer encore au moins 200 000 kilomètres sans problème. Le coût de la main-d’œuvre représente plus de 55 % de notre devis alors que nous avons livré la pompe démontée. Le coût des pièces est alors presque négligeable lors d’un démontage complet par le diéséliste. L’autre avantage est que dans ce dernier cas, le diéséliste effectue le calage moteur-pompe lui-même. Un gage de précision.

Facture NED à Gennevilliers dans le 92. Prix TTC

– 4 Clapets antiretour : 94 euros

– Membrane : 26 euros

– Pompe d’alimentation : 170 euros

– Pochette de joint : 12 euros

– Passage au banc : 60 euros

– Main d’œuvre (8,5 heures à 57 €/h) : 485 euros

Coût total : 870 euros

 

Fréquence des révisions :

La pompe à injection : à partir de 200 000 kilomètres

Les injecteurs : entre 100 000 et 120 000 kilomètres

Changement du filtre à gasoil : 40 000 en usage normal, 20 000 sur piste. Toujours mettre un filtre à air neuf lorsque votre voiture part chez le diéséliste.

Les domaines d’application du diéséliste sont :

Réparation et intervention sur la pompe à injection, calage de cette dernière, réglage du jeu des soupapes, tarages et remplacement des têtes d’injecteurs, vérification du bon fonctionnement des bougies de préchauffage.

La pompe à injection du moteur 3B :

Pompe Nippondenso, licence Bosh

Levée des cames : 8,0 mm

Calage de la pompe : 14° avant le point mort haut (PMH)

Surinjection de démarrage à : 200 trs/min (moteur)

Ralenti : 650 tr/min (moteur)

Régime maxi : 4 100 tr/min (moteur)

La pompe à injection tourne moitié moins vite que le moteur.

Ordre d’injection : 1-3-4-2 (Cylindre n° 1 côté injection).

Tarage des injecteurs neufs : 115 à 125 kg/cm2

Tarage des injecteurs usagés : 105 à 125 kg/cm2

Le common rail :

La haute pression dans les common rail peut monter jusque 1 800 bars. Une prouesse technologique qu’il a fallu suivre en s’équipant de bancs de calage spéciaux. Ceux-ci ressemblent à des usines à gaz de plus en plus complexes. L’informatique est alors d’un grand secours.

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