Les différents types de moteur Diesel
 

Les différents types de moteur Diesel

Les moteurs diesel se distinguent par leur type de chambre de combustion (injection indirecte, directe). Ces architectures ne sont pas sans avoir des conséquences sur les caractéristiques moteurs (rendement, couple, puissance, etc.).
Les moteurs à injection indirecte
L'application du moteur Diesel aux véhicules automobiles légers privilégie parfois le silence de fonctionnement au détriment d'une légère surconsommation. Pour satisfaire à ces conditions, les moteurs Diesel montés sur les voitures étaient, jusqu'à un passé récent, de type à chambre divisée (injection indirecte). Deux principes sont utilisés : les préchambres et les chambres de turbulence.

Moteur Diesel avec préchambre (à gauche) et avec chambre de turbulence (à droite).

Dans ces deux cas, la combustion se déroule dans deux volumes séparés : une chambre, représentant 30 à 60% du volume total, reçoit l'injection du carburant où s'amorce la combustion, et une chambre principale dans laquelle elle s'achève. L'injection du carburant dans ce petit volume relativement chaud permet de réduire le délai d’allumage du combustible. Seule la quantité minimum de combustible nécessaire à l'amorçage de la combustion s'enflamme, le reste se trouve chassé de la préchambre par l'augmentation de pression et la combustion se poursuit dans la chambre principale. Les moteurs à injection indirecte remplissent les conditions requises pour son application à l'automobile, à savoir un relatif silence de fonctionnement et un faible taux d'émissions de NOx. La grande surface d’échange thermique qu’offre ces chambres de combustion ne rendent pas ces moteurs particulièrement économes.
Le second choc pétrolier en 1973 et les normes de dépollution toujours plus sévères ont amené les constructeurs à repenser le moteur Diesel en termes d'économie et de faible pollution.
Les moteurs à injection directe
Le moteur à injection directe s'impose pour son rendement supérieur à ceux des moteurs à injection indirecte. En effet, le rapport entre la surface et le volume de la chambre de combustion est nettement plus faible pour un moteur où la chambre de combustion est dans le piston (injection directe) que pour un moteur à préchambre (injection indirecte); de plus, la durée de la combustion est plus courte dans un moteur à injection directe. Ces deux paramètres diminuent les échanges thermiques entre la chambre de combustion et le système de refroidissement, facteurs de perte de rendement. Il subsiste malgré tout des problèmes liés à l’utilisation du moteur à injection directe : les bruits de combustion et l’émission d'oxyde d'azote (NOx). De fait, la montée rapide en pression et en température est source de nuisances sonores et de pollution.

Le moteur à injection directe

L'apparition de la régulation électronique dans les systèmes d'injection a permis de stabiliser et d'affiner les réglages de base, tant au niveau du moment d'injection que du débit de combustible. Ces différents systèmes d'injection mécaniques par pompe distributrice, régulés ou non de manière électronique, présentent comme caractéristique commune la variation de la pression d'injection en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Cette variation de pression d'injection rend difficile une maîtrise totale de la combustion. Le système d'injection à rampe commune s'affranchit de cette contrainte.
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