Les sondes oxygène (O2) détectent la quantité d’oxygène présente dans les gaz d’échappement et par conséquent la « qualité » de la combustion.

Sonde O2 et boucle fermée

L’injection à boucle fermée ESPFI  pour « Electronic Sequential Port Fuel Injection  » toujours fournie par la société Delphi, est apparue en 2006 sur la gamme Dyna à moteur Twin Cam 96 (1580 cc) . Le TC 96 sera généralisé à tous les Big Twin en 2007 et cela afin de répondre à la norme EURO 3.

Cette injection utilise 2 capteurs très particuliers vissés dans chaque collecteur d’échappement. Il s’agit des sondes O2 ou sondes Lambda (on emploie parfois la lettre grecque « λ »). L’ information recueillie ou « feedback » est alors retournée à l’ECM, d’où le terme de « boucle fermée ».

S’il y a beaucoup d’oxygène présent, le mélange est trop riche alors que s’il y a peu d’O2, le mélange est trop pauvre.

Dans les faits, Harley-Davidson, comme la plupart des constructeurs auto comme moto, équipe ses motos de sondes O2 à bande étroite.

sonde lambda harley

La sonde O2 ou lambda a été invente par l’équipementier Bosch. Le premier véhicule qui en fut équipé était une Volvo de 1976. Ici, un modèle dédié aux Harley-Davidson. Il est recommandé de les remplacer tous les 50 000 Km.

Sonde Lambda à bande étroite

L’information renvoyée au module de gestion moteur par le sondes O2 à bande étroite (« narrow band ») varie selon une échelle étroite, de 0 à 1 volt, ce qui ne permet pas de connaître de combien faut-il enrichir ou appauvrir.

Les résultats (grossiers) transmis à l’ECM sont uniquement capables de savoir si le mélange est trop riche ou trop pauvre autour du point stœchiométrique de 14,6 : 1.

Signalons que l’injection Delphi accepte une variation du rapport air/ essence de ± 0,2 à ± 0,5 selon les années.

On s’accorde à dire qu’un mélange à la fois performant et n’augmentant pas excessivement la consommation sur une Harley-Davidson s’établit à environ 13,5 : 1.

Sonde lambda à bande large

Une sonde O2 à bande large (« wide band ») est très performante car la variation du retour d’information s’établit sur une large plage allant de 0 à 5 volts.
Grâce à cela, ce type de capteur peut analyser avec une très grande précision la qualité des gaz d’échappement.

Les données retournées au calculateur sont très précises, à « des années lumières du on/off » que génère les sondes 02 à bande étroite.

Le calculateur peut alors injecter une quantité d’essence très précise de l’ordre de la décimale afin d’obtenir le rapport stœchiométrique recherché.

température moteur V-Twin Harley

Un V-Twin Harley-Davidson stock à gauche : Notez la température très élevée au niveau des culasses et des coudes d’échappement (en jaune & rouge). A droite, le même V-Twin avec un module ThunderMax.

La température globale du moteur et des échappements (le mal endémique des TC96 ainsi que TC103) va baisser de 6,5 à 10°C selon le fabricant et le type de sonde lambda. La réponse à la poignée des gaz est plus franche et les détonations disparaissent.

Ces sondes O2, souvent montées sur des véhicules faisant des sorties circuit, sont idéales pour une gestion adaptative du rapport air/essence qui pourra descendre, par exemple, sous les 12 : 1 lors des très fortes accélérations.

Pour les Harley-Davidson, le Power Vision de Dynojet propose en option des sondes O2 à bande large. Thunder Max a développé un calculateur utilisant des sondes O2 à large bande baptisé « Thundermax With Autotune ».

Mode Boucle fermée ou ouverte et Stage1

stage 1 préparation moto harley davidson sonde 02

Boucle ouverte et fermée

Le mode « boucle fermée » sur des motos stock correspond à 95 % de l’utilisation d’un moteur. Ce mode de fonctionnement de l’injection s’établit lors des régimes moteur faibles à moyens.

La boucle est ouverte lors des fortes charges moteur correspondant à des régimes moteur élevés ainsi qu’au démarrage sur les Harley-Davidson sorties après 2009. Un rapport air/essence de 14,6:1 pourrait provoquer une casse moteur dans de telles situations.

Un démarrage moteur froid demande un rapport air/essence très riche compris entre 10,3:1 et 11,11:1 car l’essence se condense sur les parois de l’admission. De plus, les sondes Lambda demandent de fortes températures pour obtenir des informations correctes. C’est le capteur de température moteur qui est à la manœuvre lorsque le moteur est froid.

Stage 1 & boucle ouverte

Sur une injection à boucle ouverte montée entre 2001 et 2005- 2006, le mélange air/essence, si l’on ne modifie pas la cartographie lors d’un passage en stage 1, va s’appauvrir. En effet, un échappement et un filtre à air plus libres vont accroître la quantité d’air (veine gazeuse améliorée) présente dans le moteur.

L’ECM n’a aucun retour lui permettant d’augmenter la durée d’injection et l’avance à l’allumage afin d’obtenir un mélange convenable autour du point stoechiométrique qu’il soit de série (14,6:1) ou « performance » (13,5:1).

Notons que pour les TC 96 comme 103, Dynojet propose des « O2 Eliminator » qui désactivent les capteurs sans générer de code d’erreur. La moto roule en permanence en mode « Open Loop » et c’est uniquement la table AFR de la cartographie qui gère la quantité d’essence à fournir.

Stage 1 & boucle fermée

Les injections à boucle fermée, sur un moteur en Stage 1, vont automatiquement se recaler autour du point stœchiométrique (stock) de 14,6 : 1. Pour abaisser ce point et profiter pleinement de son Stage 1, il faudra avoir recours la aussi à une reprogrammation moteur.

Contrairement à une idée reçue, un Twin Cam 1580 cc sans remapping progresse tout de même en terme de puissance (+7%) qu’en terme de couple ( +3%) en montant un échappement et un filtre à air Screamin’Eagle.

De nombreuses informations à propos de l’ injections Harley-Davidson sont dans les articles suivants :