DIESEL: LE BOOM DE L'INJECTION DIRECTE

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Diesel : le boom de l'injection directe

Destiné à l'origine aux moteurs industriels, le diesel à injection directe se multiplie désormais sous les capots des voitures particulières. Il est vrai qu'il ne manque pas d'avantages, dont un meilleur rendement et une consommation plus faible.

Dans un moteur à injection directe, l'injection se fait directement dans le cylindre, sans chambre de turbulence ou de préchambre. En fait, c'est un volume creusé dans la tête du piston qui va servir de chambre de combustion.

UN BRASSAGE PLUS DIFFICILE

DU MÉLANGE CARBURÉ

Par rapport aux moteurs diesel classiques à chambre auxiliaire - donc à injection indirecte -, cela constitue donc un avantage puisque les pertes de charges dues au transfert des gaz vers le cylindre lors de la combustion ont totalement disparu.

Cependant, l'absence de chambre de turbulence, de quelque type que ce soit, va rendre beaucoup plus difficile le brassage du mélange carburé. D'autant plus que ce dernier reste tributaire de la vitesse de l'entrée de l'air dans le cylindre, et donc de la vitesse de rotation du moteur (surtout dans le cas d'un moteur atmosphérique). Il va dès lors falloir «ruser» pour obtenir un mélange air/gas-oil le plus homogène possible.

Les motoristes ont ainsi recours à des artifices tels que des déflecteurs ou des conduits d'admission en colimaçon, le tout complété par un moyen de suralimentation qui reste la meilleure manière d'assurer un remplissage correct des cylindres ainsi qu'une bonne homogénéité du mélange air-carburant.

Mais cela ne suffit pas. C'est sur la pression d'injection qu'il faudra jouer, afin d'obtenir une pulvérisation encore plus fine du gas-oil, facilitant son oxydation.

UNE MONTÉE EN PRESSION

PLUS RAPIDE

Malgré tous ces efforts, il n'empêche que, lors de la combustion, la montée en pression est nettement plus rapide que dans un moteur à injection indirecte. Elle explique le claquement caractéristique des moteurs à injection directe.

Au rang des inconvénients, on ajoutera également que la combustion est fortement tributaire de l'état de l'injecteur et de la qualité du carburant.

Les avantages, quant à eux, ne sont pas négligeables. Comparativement à un moteur à chambre de turbulence classique, située dans une zone «froide », la chambre de combustion d'un moteur à injection directe occupe un volume moindre, pratiquement au coeur du moteur, ce qui réduit considérablement les pertes thermiques. On peut, dès lors, limiter très fortement la durée du préchauffage, voire carrément s'en passer.

D'autre part, et c'est sans doute là le plus grand avantage de ce type de moteur, du fait de pressions de fonctionnement plus élevées, son rendement est supérieur à celui d'un moteur à injection indirecte. Cela se traduit, en pratique, par un excellent niveau de performance, associé à des valeurs de consommation ridiculement basses. Enfin, d'une construction plus simple, une culasse sans préchambre est moins chère à produire.

Passé maître dans l'art du diesel à injection directe, Volkswagen présentait en «premières» mondiales, au récent salon de Genève, deux nouveautés : l'une sous les traits d'un cabriolet Golf... TDI (turbo-diesel à injection directe), faisant désormais rimer plaisir et gas-oil; l'autre sous la forme d'une version «atmosphérique» du moteur TDI, à savoir la SDI.

DE NOUVEAUX CANAUX

ET DE NOUVEAUX INJECTEURS

Comme nous vous l'expliquions plus haut, la mise au point d'un moteur diesel à injection directe atmosphérique est très délicate, vu l'absence de ce «gaveur» qu'est le turbo-compresseur. Il a donc fallu mettre au point de nouveaux canaux d'admission, afin de donner à l'air pénétrant dans les cylindres un fort mouvement de rotation et dessiner de nouveaux injecteurs «à trous», véritable miracle de la technologie, comportant 5 alésages de 0,17 mm.

Enfin, et cette technique est utilisée aussi bien en TDI qu'en SDI, les injecteurs comportent deux ressorts de tarage différents, rendant possible une injection en deux phases. Dans un premier temps donc, le ressort le plus faible va libérer une petite partie de carburant, amorçant la combustion, le deuxième injectant la quantité restante de gas-oil par la suite. Un moyen d'éviter une montée en pression trop brusque, qui donne au moteur un fonctionnement plus doux et plus silencieux.

LA COMPRESSION DU GAS-OIL

PLUS IMPORTANTE EN SDI

La compression du gas-oil, plus importante en SDI qu'en TDI - afin de compenser le moindre mouvement de l'air par une pulvérisation plus fine -, est réalisée à l'aide d'une pompe distributrice, gérée par un système de commande complexe : l'EDC (Electronic Diesel Control). Ce dispositif évalue une multitude de paramètres différents allant de la position de l'accélérateur (plus de câble) au régime moteur, en passant par la quantité d'air aspiré, la pression régnant dans le collecteur d'admission ou encore la température du liquide de refroidissement et du carburant.

À partir de toutes les valeurs mesurées, l'ordinateur détermine la quantité de carburant à injecter et le moment le plus propice pour le faire.

En outre, l'EDC gère également le recyclage des gaz d'échappement indispensable pour atteindre les niveaux les plus bas en matière de rejets polluants. Mais les valeurs «plancher» qu'affichent fièrement les moteurs à injection directe de chez VW ne seraient pas réalisables sans l'utilisation d'un catalyseur à oxydation. En final, le groupe allemand nous propose donc des moteurs particulièrement propres, répondant, d'ores et déjà, aux normes qui seront applicables en 1996.

PASCAL BINON

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