Injection électronique (EFI)

L'injection électronique, presque toujours désignée par son sigle anglais EFI, est le système par lequel l'alimentation en carburant d'un moteur moderne est gérée par l'électronique plutôt que par un dosage purement mécanique. Un réseau de capteurs transmet en permanence les conditions de fonctionnement du moteur à un calculateur électronique, qui détermine la quantité exacte de carburant nécessaire à chaque cylindre et commande des injecteurs électriques chargés de la délivrer. Il en résulte une combustion bien plus précise, plus propre et plus adaptable que tout ce que permettait l'organe qu'elle a remplacé.

Cet ancêtre, c'était le carburateur, un instrument entièrement mécanique qui s'appuyait sur la dépression de l'air admis pour aspirer le carburant à travers des gicleurs calibrés. Aussi ingénieux fût-il, le carburateur ne pouvait qu'approcher le mélange correct et peinait à s'adapter aux variations de température, d'altitude et de charge, ce qui le rendait difficilement conciliable avec le durcissement des exigences d'émissions et de consommation. À partir de la fin des années 1980, l'injection électronique l'a balayé, et dès les années 1990 le carburateur avait pratiquement disparu des voitures neuves.

En fonctionnement, le calculateur lit des paramètres tels que la masse ou le volume d'air entrant dans le moteur, la position du papillon, le régime moteur et l'angle du vilebrequin, la température du liquide de refroidissement et la teneur en oxygène des gaz d'échappement relevée par la sonde lambda. Il en déduit le temps d'ouverture des injecteurs, souvent appelé largeur d'impulsion, propre à délivrer la juste quantité de carburant, tandis qu'un calcul distinct fixe l'avance à l'allumage. Surtout, la sonde à oxygène boucle la régulation : le système ajuste en continu le dosage pour maintenir le mélange au plus près du rapport stœchiométrique idéal sur le plan chimique, ce qui préserve l'efficacité du pot catalytique et maintient les émissions au plus bas. Il peut aussi enrichir lors des démarrages à froid et à pleine puissance, ou couper l'injection en décélération afin d'économiser le carburant.

L'injection électronique est un terme générique qui recouvre plusieurs architectures physiques. La première, dite injection monopoint au corps de papillon, utilisait un injecteur unique alimentant tous les cylindres, à la manière d'un carburateur électronique. L'injection multipoint, ou injection indirecte, a doté chaque cylindre de son propre injecteur pulvérisant le carburant sur la soupape d'admission, améliorant la répartition et la réactivité. L'injection directe moderne pousse le principe plus loin en plaçant l'injecteur à l'intérieur de la chambre de combustion, sous très haute pression ; quelle que soit l'architecture, l'électronique de gestion et la stratégie de capteurs restent fondamentalement les mêmes.

Les avantages sur le dosage mécanique sont considérables : démarrage facilité par tous les temps, fonctionnement plus souple, meilleure consommation, plus de puissance, émissions réduites, ainsi que la capacité à s'auto-réguler et même à s'auto-diagnostiquer grâce au diagnostic embarqué. La contrepartie est une complexité accrue et une dépendance à des capteurs et à un câblage en bon état : les pannes sont de nature électronique et se lisent à l'aide d'un appareil de diagnostic plutôt qu'elles ne se règlent au tournevis. L'injection électronique constitue désormais le socle de pratiquement tout moteur à essence à combustion interne, le cadre au sein duquel s'inscrivent tous les autres raffinements d'alimentation.