Le Twin Cam 96 cui (1584 cc) équipe la gamme Dyna Glide en 2006.

Le TC96 sera généralisé l’année suivante à tous les Big Twin. En effet, l’année 2007 voit l’entrée en vigueur de la norme Euro 3.

Désormais toutes les Harley Davidson, y compris les Sportsters, sont équipées d’une injection.

Cette seconde génération de Twin Cam possède 700 pièces revues et corrigées par rapport à au Twin Cam 1450 cc. Le couple progresse de 13 à 17 % selon les modèles. Au niveau de l’alimentation, les injecteurs sont désormais inclinés de 25° contre seulement 8° sur le TC 88 afin de pulvériser le mélange air/essence au plus près de la chambre de combustion.

injection ESPFI

Ici, une version 2006

Mais la grande nouveauté de cette nouvelle motorisation est sa nouvelle injection toujours fournie par Delphi Corp. Cette injection Delphi de seconde génération est baptisée ESPFI (pour « Electronic Sequential Port Fuel Injection »). Elle accueille deux nouvelles sondes très efficaces qui vont  informer le calculateur de bord (véritable cerveau de la gestion moteur) sur l’état en temps quasi réel de la combustion. Ce sont les sondes O2 ou sondes lambda.

L’injection ESPFI montée sur les TC 96 est dite « à boucle fermée » (« close loop » en V.O.) car elle exploite les informations provenant des sondes lambda ( lettre grecque λ) ou O2.

Ces deux sondes 02 sont vissées dans chaque collecteur d’échappement. Ce capteur a la propriété de renvoyer à l’ECM les données sur la qualité du mélange gazeux à l’issue de la combustion. Il peut être pauvre, correct ou riche.

A parti des informations reçues (feedback), le calculateur ajuste l’apport en essence pour avoir un rapport air/essence de 14,7 : 1.

Ces sondes en mode « boucle fermée » correspondent à environ 90% de la plage d’utilisation d’une moto correspondant à une « charge moyenne » comme rouler sur du plat à 90 km/h. L’ECM passe en mode « boucle ouverte » lorsque le moteur est en phase d’accélération ou est au ralenti.

Les sondes λ permettent aux moteur de s’adapter à des paramètres externes au moteur comme la température et la pression à l’admission mais aussi la qualité de l’essence.

Ces résultats sur l’efficacité de la combustion sont dus à deux paramètres principaux gérés par le calculateur ou ECM : le rapport air/essence ou rapport stœchiométrique et l’avance à l’allumage.

Cette seconde génération fournie par Dephi, est un vrai bond technologique !

Elle peut être qualifié « d’intelligente » car le calculateur reçoit et interprète des informations moteur fournies par les sondes lambda résultant de la combustion.

Cette injection Delphi possède une certaine « adaptabilité » permettant de supporter des filtres à air et des échappements plus performants. D’ailleurs-Harley Davidson la qualifie « Adaptative control », autrement dit « à contrôle adaptatif ». Ainsi, un gain pouvant atteindre 10 % (contre 5% environ sur l’ancienne génération) de débit d’air entrant en plus serait (conditionnel !) géré par la cartographie d’origine.

injection sondes TC 103

Schémas des capteurs majeurs d’une injection moderne.

L’injection ESPI va évoluer au cours de sa carrière :

–       Sur les Twin Cam 96 sortis de 2007 à 2009, les sondes lambda sont très proches des culasses car ces élèments nécessitent de la chaleur pour fonctionner correctement.

–       A partir de 2010, elles migrent sous la boite de vitesse en amont du catalyseur. Ce sont les capteurs de température qui géreront désormais le moteur lorsque ce dernier est froid.

–       Harley Davidson greffe en 2008 un palonnier de commande des gaz électrique (comme sur les Airbus !) qui actionne le papillon des gaz qui mesure désormais 50 mm de diamètre. Cette technologie est appelée « fly by wire » par Harley-Davidson.

table air essence injection harley

Table en 3 D du rapport air/essence (axe Y) en fonction de la pression. On peut voir que le moteur tourne quasiment toujours à un rapport de 14,7:1 quelque soit la pression (axe des X donnée par le capteur « MAP » ) et le régime (RPM axe des Z).

 

Le choix de sondes λ à bande étroite (narrow band), que l’on retrouve sur toutes les motorisations de série à 2 comme à 4 roues, atteste de ce choix.  Les informations fournies n’ont aucune précision (plage de 0 à 1 volt) quant à la qualité exacte des gaz de combustion à la différence de leurs homologues à bandes larges (plage de 0 à 5 volts)  utilisées dans des préparations poussées. Nous pouvons évoquer le kit « Power Commander 5 » de Dynojet combiné au kit « Auto-Tune ». Ce dernier permet « la greffe » de sondes Lambda à bande large.

Le but de l’injection ESPI est de permettre l’homologation de votre moto en limitant les émissions polluantes et non de la rendre performante !

On a donc choisi le rapport stœchiométrique qui correspond à la combustion parfaite de l’essence dans l’air. Il est compris entre 14,6:1 et 14,8:1. Ce rapport est extrêmement « pauvre » en particulier sur les moteurs Harley-Davidson qui n’ont pas de refroidissement liquide (hormis la Street et la V-Rod) et une architecture moteur datant de 1909 (moteur longue course, 2 soupapes par cylindre et un angle très fermé entre les deux cylindres). Ainsi, il n’est pas rare que la chambre de combustion du cylindre arrière d’un modèle Touring (FL) dépasse un AFR de 16 :1.

Un 4 cylindres en ligne moderne à refroidissement liquide supporte très bien un rapport AFR de 14,7:1. Notons qu’un AFR de 13:1.  sera bénéfique pour toutes les motorisations en terme de performance …

Une injection à boucle fermé peut recevoir une reprogrammation de sa cartographie mais il faut savoir que les sondes 02 à bande étroite vont limiter le gain de puissance par rapport à leurs homologues à bande large. En effet, les informations renvoyées au calculateur n’ont aucune précision sur la qualité réelle du mélange brulé. Les informations renvoyées sont très basiques, très proche du « on/off « ou « riche/pauvre ».

Cette seconde génération d’injection électronique va permettre la greffe de deux systèmes de bridages destinés aux motos vendues sur le marché européen (le plus restrictif en matière d’émissions polluantes et de bruit). Ils vont équiper d’abord les Twin Cam 96 puis les Twin Cam 103 cui (1690 cc) dont les premiers modèles sortent en 2010 avant d’être généralisés à l’ensemble de la gamme l’année suivante.

2008 voit la greffe de deux valves sur les Harley Davidson destinées au marché européen.

A l’admission, nous trouvons l’AIC pour « Active Intake Control » ou parfois appelé « Active Intake system ». Le but principal de l’AIC est la réduction des émissions sonores provenant de l’admission.

Bien entendu, le servomoteur qui active ce clapet est géré par l’ECM. Ce dernier fait varier l’ouverture ou la fermeture de la valve en fonction du régime moteur. Ainsi à l’arrêt, la valve obstrue totalement l’admission. Lorsque la vitesse augmente, elle s’ouvre afin d’apporter au moteur une quantité d’air suffisante. Ce système travaille de concert avec la valve d’échappement AEC afin de réduire, autant que faire ce peu,  les émissions polluantes.

Certains motards trouvent que cette valve bride le moteur mais cela reste très limité. Il est néanmoins possible de la désactiver.

stage 1 power commander

Power Commander 5 + kit Auto Tune (sondes 02 à large bande).

A l’échappement, les Harley-Davidson destinées au marché européen reçoivent une valve dont l’acronyme est AEC pour Active Exhaust Control. Elle porte parfois le nom d’ « Active Exhaust System » (« AES »).

Cette valve placée dans le collecteur d’échappement est actionnée par un servomoteur (relié à l’ECM) qui agit via un câble en acier qui la ferme ou l’ouvre. Par exemple, elle est à gauche et en amont des silencieux sur les Touring.

Au ralenti et aux bas régimes, la valve est fermée déroutant la totalité des gaz d’échappement de la « boîte à fumée » (catalyseur) vers un seul silencieux ; en l’occurrence le silencieux droit. Ce dernier, plus gros, possède à la fois plus de fibres absorbant le bruit et un système de tranquillisation taille « XXL ».

AEC et AIC perdurent sur les Twin Cam 103 cui et les moteurs semi-liquides du programme « Rushmore ».