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Les raisons du succès du moteur Diesel dans l'automobile, au-delà d'avantages [[fiscalité|fiscaux]] qui relèvent de choix politiques et non techniques, tiennent essentiellement à son [[rendement]], supérieur à celui du moteur à essence. Ce rendement peut être encore amélioré par l'utilisation d'un [[turbocompresseur]] (les plus récents modèles sont « à géométrie variable » (TGV), technologie qui leur permet d'être plus performants à bas régime) et par le [[Common rail]] (injection directe à haute pression) inventé par [[Fiat]] et [[Magneti-Marelli]].
 
Il existe plusieurs sortes de compresseurs: l'échangeur de pression rotatif type "Comprex", brevet Brown-Boveri, le compresseur mécanique (entraîné par le moteur) et le turbocompresseur présentant une turbine actionnée par les gaz d'échappement.
 
* Si l'injection directe existe depuis les débuts du moteur Diesel, elle n'était pas utilisée en [[automobile]] pour des raisons techniques (fumées et bruit supérieurs, gradient de pression trop élevé obligeant une utilisation de pistons très solides et très lourds, qui empêchait de tourner trop vite), mais seulement sur les moteurs lents (industriels, poids-lourds et marins).
* Avec les nouveaux dispositifs d’injection directe, injecteurs-pompe, rampe commune et injecteurs piézo-électrique, la pression atteint jusqu'à 2 500 bars (contre 1 400 pour la première rampe commune et moins de 1 000 pour un moteur à injection indirecte) ce qui assure une pulvérisation du gazole turbulente, continue, constante et bien répartie, essentielle pour une bonne combustion ; cette technologie porte le nom de [[HDi]] (chez le constructeur automobile [[PSA Peugeot Citroën|PSA]]) pour ''High-pressure Direct Injection'', ou encore dCi (''Direct Common rail Injection'') chez Renault. Cette injection haute pression a été inventée par la société [[Elasis]] S.C.p.A., filiale de [[Fiat]], et a été utilisée pour la première fois sur la [[Fiat Croma]] en 1988. Ce moteur prit le nom de TDid. Notons que [[Rover_(automobile)|Rover]], quelques mois avant Fiat avait aussi commercialisé un véhicule léger équipé d'un moteur diesel à injection directe, mis au point en collaboration avec [[Perkins_(moteurs)|Perkins]], mais s’agissant d’une version utilitaire de la [[Montego]], Fiat revendique l’antériorité pour les véhicules particuliers, ce qui est exact puisque le groupe britannique ne commercialisa la version berline équipée de ce moteur que quelques mois après la Croma.
* La suralimentation fait appel à un compresseur pour augmenter la quantité d'air (donc d'[[oxygène]]) introduite dans le moteur, ce qui est particulièrement appréciable en altitude (et donc en aviation). Ce principe permet d'augmenter la puissance sans augmenter le régime et la cylindrée du moteur. Le compresseur chargé de comprimer l'air admission est entraîné généralement par une turbine (ou turbo) qui récupère une partie de l'énergie des gaz d'échappement, environ 25 % de l'énergie fournie par le carburant. La suralimentation permet d'accroître le [[rendement]] du moteur : la puissance et le couple augmentent plus que la consommation de carburant.
* Pour faciliter le départ à froid en élevant la température des parois de la chambre de combustion et de l'air admis, les moteurs Diesel (notamment les moteurs de poids-lourds) sont équipés de systèmes de préchauffage (parfois appelés ''bougies''), de réchauffage d'air, ou encore d'un système de surcharge à la pompe d'injection.
* À l'origine considéré comme un moteur « sale » du fait de son carburant moins raffiné et du bruit important de fonctionnement (claquements), le Diesel s'est aujourd'hui amélioré en termes de pollution aussi bien atmosphérique que sonore. Du point de vue de la pollution, l'avantage principal des moteurs Diesel est de produire, à puissance égale, du fait de leur rendement supérieur, moins de '''CO{{ind|2}}''' que leurs équivalents à essence, typiquement 20 % de moins. {{refnec|Cependant les nouvelles normes de production qui imposent une désulfurisation du gasoil rejettent beaucoup de CO2. Le Gasoil doit être traité avec de l'hydrogène pour capter les molécules de souffre. Ce même hydrogène est fabriqué à partir d'hydrolyse de méthane qui rejette à sa fabrication du CO2 Dans l'atmosphère. A l'heure d'aujourd'hui le moteur en lui même rejette effectivement moins de CO2 Mais en tenant compte de la fabrication du carburant aux normes qui lui convient, cet argument n'est plus valable et l'éligibilité au bonus-malus injustifiée et inéquitable.}} Ils produisent également moins de [[monoxyde de carbone]] (qui s'oxyde rapidement en dioxyde de carbone dans l'atmosphère) et d'hydrocarbures imbrûlés que les [[Moteur à allumage commandé|moteurs à essence]], notamment avant que le catalyseur de ces derniers ne monte en température<ref name="ademe">[http://www.ademe.fr/htdocs/publications/publipdf/vehicules_legers_fil.pdf document de l'Ademe concernant les polluants comparés des moteurs Diesel et essence] {{pdf}}</ref>. Le traitement récent des problèmes dus à l'émission de fines particules imbrûlées par les [[filtre à particules|filtres à particules]], ainsi que la question des oxydes d'azote (irritants) sont discutés dans la section inconvénients.
* La teneur en soufre des carburants (gazole, fioul) est progressivement diminuée dans l'ensemble des pays, afin de réduire la quantité de dérivés soufrés émis à l'échappement.
* Ce moteur peut brûler de l’[[huile végétale]] à la place du [[gazole]] issu du pétrole. Pour un usage quotidien sur des véhicules automobiles de tourisme, il est cependant nécessaire de modifier quelque peu le circuit d’alimentation, en raison de la plus grande viscosité de l’huile végétale brute, comparée au gazole<ref>Dans les pays où c’est autorisé et où l’on trouve un approvisionnement en huile végétale pure, de nombreux véhicules, y compris des voitures particulières récentes à injection directe à haute pression, roulent ainsi. C’est le cas notamment de l’Allemagne</ref>. On peut aussi utiliser des carburants à base végétale transformés et raffinés ([[diester]] ou NExBTL) mais qui, comparés à des huiles végétales brutes recyclées, perdent de leur intérêt écologique en raison de l'énergie dépensée pour les fabriquer.
* Un autre avantage du moteur Diesel réside dans les carburants utilisés, qu’il s’agisse du gazole ou des huiles végétales, dans lesquels on n’utilise pas de [[benzène]], contrairement aux essences et supercarburants sans plomb. Or, le benzène est très [[cancérogène]] et très volatil.
 
=== Inconvénients ===