Le contexte

Synerject est une filiale du groupe Continental. Elle est spécialisée dans les systèmes de contrôle moteur pour des moteurs à essence non-automobiles : scooters, moto, quads, moto neiges, jet skis, tondeuses, etc., et l’équipe de Recherche et Développement des systèmes est basée à Toulouse. Afin de couvrir tous les aspects fonctionnels d’un système, Synerject est amené à concevoir ses propres boîtiers papillon.

La fonction du boîtier papillon est d’alimenter le moteur à essence injecté avec une quantité d’air donnée. La quantité d’air dépend de l’ouverture du papillon et de la dépression générée par le fonctionnement du moteur. Il est dimensionné avec un débit d'air minimum (passage ralenti ou de fuite) et un débit maximum (puissance). Il faut traduire la demande du client/système en un cahier des charges pour définir le boîtier et quantifier ses performances. Le débit maximum est, en première analyse, souvent associé à un diamètre de passage. 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1: Schéma du trajet de l'air et la position du boîtier papillon. Source : Matériel Synerject 

 

Pour la conception de boîtiers papillon, il faut dimensionner quelques paramètres, comme la section de passage minimale, loi débit (que dépend d’angle du papillon), section de passage maximale, etc. Est nécessaire aussi identifier les moyens spécifiques pour le contrôle du débit ralenti et de moyens spécifiques d’équilibrage / synchronisation entre plusieurs conduits (boîtiers multi-papillon). Le débit d’air est contrôlé à l’entrée d’un moteur, selon la consigne du conducteur. Deux types de boîtiers sont envisages : Le papillon mécanique (rotation de la poignée entraînant une traction du câble sur le levier d’ouverture du boîtier papillon) et le papillon électrique (demande de couple à partir de la lecture de l’angle de rotation de la poignée).

Pour ce faire, Synerject a besoin d’un modèle de calcul de débit. Ils s’équipe d’un banc de mesure de débit en 2014 afin de pouvoir réaliser des mesures de débit sur des composants issus de production, faire l’analyse de produits concurrents et travailler sur les activités de développement (optimisation de design, recherche de solutions, corrélation/validation modèles).