Principe de fonctionnement diesel : caractéristiques, avantages et inconvénients

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les voitures diesel sur nos routes ne sont pas rares. Dans les pays d'Europe occidentale, ils sont majoritaires. Les moteurs diesel présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux moteurs à essence. Mais en même temps, il y a quelques inconvénients. Quel est ce moteur, quel est le dispositif diesel et le principe de fonctionnement? Considérez dans notre article d'aujourd'hui.

Appareil partagé

Ce moteur a la même structure que le moteur à essence. Alors, voici:

• Bloc-cylindres.
• Tête.
• Mécanisme à manivelle.

La principale différence entre le diesel et l'essence est le système de carburant. Si chez ce dernier l'alimentation en carburant est réalisée grâce à une pompe mécanique ou submersible, alors une pompe à carburant haute pression est utilisée dans le moteur diesel. Il y a aussi des injecteurs, mais pas de bougies.

Il faut aussi dire que la charge sur les éléments de travail d'un moteur diesel est plus élevée. Par conséquent, tous ses composants sont renforcés.

Veuillez noter que les moteurs diesel modernes peuventéquipé de bougies de préchauffage. Certains les confondent avec des bougies d'allumage, mais ce sont des choses complètement différentes. Dans les véhicules diesel, ils sont utilisés pour chauffer l'air froid dans les cylindres. Ainsi, il est plus facile de démarrer le moteur à combustion interne en hiver.

Le système d'injection lui-même sur les moteurs diesel modernes est direct. Sur les moteurs plus anciens, l'allumage avait lieu dans une préchambre spéciale. Ce dernier est une petite cavité au-dessus de la chambre de combustion principale avec plusieurs trous par lesquels l'oxygène entre.

Caractéristiques

Parmi les caractéristiques de ce bloc d'alimentation, il convient de noter le degré de compression. Ils sont deux fois plus élevés que celui d'un moteur à essence. Compte tenu de cela, le moteur diesel a une conception de piston spéciale. Leur fond est déterminé par le type de chambre de combustion. La tête de piston elle-même est plus haute par rapport au plan supérieur du bloc-cylindres au PMH.

Une dernière chose est la méthode d'allumage. Comme nous l'avons dit plus tôt, il n'y a pas de bougies habituelles ici. Mais comment le carburant s'enflamme-t-il ? Le mélange de travail est enflammé par la température élevée dans la chambre, qui est atteinte après que l'air est comprimé par le piston.

Le principe de fonctionnement de la pompe à injection diesel

La pompe haute pression reçoit le carburant, qui est pompé par la pompe d'amorçage basse pression depuis le réservoir. Dans une certaine séquence, la pompe d'injection pompe une partie du carburant dans la conduite d'injection pour chaque cylindre. Ces buses ne peuvent s'ouvrir que lorsqu'elles sont exposées à une pression élevée dans la conduite. Lorsqu'il tombe, les buses se ferment.

Comment fonctionne le moteur diesel lui-même ?

Considérez le principe du dieselmoteur. Son essence de travail réside dans l'allumage par compression du carburant dans la chambre lorsqu'il est mélangé avec de l'air chauffé.

Le mélange lui-même est fourni séparément. Ainsi, le premier air est forcé dans le cylindre. De plus, le piston commence à monter et en position PMH, le carburant est injecté à travers la buse. Lors du processus de compression, l'air est chauffé à des températures élevées (environ 800 degrés Celsius). Et le carburant est fourni sous une pression de 30 MPa.

Ensuite, le mélange s'enflamme spontanément. Cela fait descendre le piston. Ainsi, une course de travail est effectuée - l'énergie est transférée au vilebrequin, ainsi qu'au volant. Après la course de travail, les produits de combustion sortent par les fenêtres de sortie à l'aide d'une purge. Les gaz pénètrent ensuite dans l'atmosphère par le silencieux. Mais sur les moteurs modernes, les gaz peuvent être recyclés. Nous aborderons un peu plus loin le principe de fonctionnement de l'EGR sur un moteur diesel.

Ainsi, le cycle de travail comprend quatre cycles. Ce sont l'admission, la compression, la course et l'échappement. C'est exactement le principe de fonctionnement d'un moteur diesel à quatre temps. Je dois dire que la consommation de carburant dépend de la justesse de son action. Ainsi, à l'état normal, un mélange maigre est utilisé, ce qui peut considérablement économiser sur la consommation.

Variétés de pompes

Il existe deux types de pompe à injection:

• Inline.
• Répartition.

Le premier type comprend des sections distinctes. Il y en a autant quecylindres sur le moteur. Chaque section a un manchon avec un piston entrant. Ce dernier fonctionne grâce à l'arbre à cames, qui tourne à partir du vilebrequin du moteur. Les sections sont disposées en ligne. Mais maintenant, ce type de pompe à injection n'est plus utilisé par les fabricants, car un tel système de carburant ne répond pas aux exigences en matière de bruit et de respect de l'environnement.

Parlons maintenant de la distribution. Ces pompes produisent beaucoup plus de pression et répondent à toutes les exigences modernes. La pression requise est maintenue en fonction du mode de fonctionnement actuel du moteur à combustion interne. Dans la conception d'une telle pompe, il y a un distributeur-piston. Il effectue des mouvements de translation pour fournir du carburant et des mouvements de rotation pour le distribuer aux injecteurs de chacun des cylindres.

Parmi les avantages de ces pompes, il convient de souligner les petites dimensions globales, le faible niveau de bruit, ainsi qu'un fonctionnement stable à des régimes moteur élevés. Dans le même temps, un tel moteur diesel est pointilleux sur la qualité du carburant. Toutes les pièces de la pompe sont lubrifiées avec du carburant et les écarts sont extrêmement petits. La moindre contamination provoque un fonctionnement instable du moteur et peut entraîner la réparation de l'équipement de carburant.

À propos du système Common Rail

Il y a plus de dix ans, les constructeurs automobiles ont commencé à produire des voitures équipées du système Common Rail. Ce que c'est? C'est l'injection directe haute pression. Ce système offre une augmentation du couple et de la puissance, ainsi qu'un bon rendement énergétique.

Considérons le principe du systèmeinjection diesel à rampe commune. Le principe repose sur l'alimentation en carburant des buses depuis la rampe. La pression y est maintenue quelle que soit la vitesse du vilebrequin. L'injection de carburant est effectuée par des injecteurs à la commande du contrôleur EDC. Des solénoïdes magnétiques spéciaux y sont intégrés. Le contrôleur fonctionne grâce aux signaux de commande de l'unité de commande électronique.

Parmi les caractéristiques du système d'injection, il convient de noter l'unité de batterie. Il comprend:

• Injecteurs.
• Canal de distribution.
• Conduite de carburant.

Ainsi, l'unité de contrôle transmet un signal aux solénoïdes selon un algorithme donné. Et puis la buse injecte du carburant dans la chambre. Un tel schéma permet d'obtenir une grande précision dans le contrôle du processus de combustion. Quant à la pression, elle peut atteindre jusqu'à 2,5 atmosphères, ce qui est très grave. Ainsi, le carburant brûle avec une efficacité maximale. Cela permet d'augmenter le couple du moteur. Et grâce au dosage exact, la consommation de carburant est réduite et la toxicité des gaz est réduite.

Système de recirculation

Ce système est utilisé sur tous les véhicules diesel répondant aux exigences Euro 4. Il est aussi appelé EGR. Ainsi, ce système élimine une certaine quantité de gaz d'échappement du collecteur devant la turbine et les transfère vers le canal devant le collecteur d'admission.

Le système est une vanne spéciale et plusieurs buses pour l'évacuation des gaz. Le premier effectue une dérivation d'échappement et est entraîné électriquement. Sur certains moteurs, la vanne EGR aactionneur pneumatique.

Considérez le principe de fonctionnement de la soupape USR sur un moteur diesel. Il est basé sur le vide, qui est produit par une pompe à vide spéciale. Le niveau de vide est régulé par une électrovanne spéciale.

Le principe de fonctionnement du système de recirculation du diesel est simple. Ainsi, l'unité de commande électronique reçoit les données des capteurs et évalue la situation concernant le fonctionnement du moteur à combustion interne dans tous les modes. Ensuite, la vanne est ouverte ou fermée pour fournir des gaz d'échappement au collecteur. Ceci conduit à une diminution de la concentration en oxygène et à une diminution de la vitesse de combustion du mélange dans la chambre. En conséquence, la température de combustion diminue et la formation d'oxydes nocifs diminue. Ainsi, le système permet de réduire la toxicité des gaz même lorsque le moteur à combustion interne fonctionne avec un mélange pauvre.

Les avantages du diesel

Considérons les avantages de ces moteurs. Le premier et le plus important avantage est l'économie. Comme un moteur diesel a un principe de fonctionnement légèrement différent (il fonctionne en mélange pauvre), un moteur à combustion interne peut consommer une fois et demie moins de carburant que l'essence, à volume égal.

En même temps, le moteur produit un bon couple, ce qui est important lors de l'accélération. Un autre avantage est que la plage de couple est assez large. La traction est disponible littéralement à partir du ralenti. Ceux à essence doivent parfois tourner jusqu'à cinq mille.

Inconvénients du diesel

Le principe de fonctionnement d'un moteur diesel étant basé sur l'auto-allumage du mélange, ces moteurs ont du mal à démarrer par temps froid. Oui,Pour cela, ils ont imaginé des bougies de préchauffage spéciales. Mais encore une fois, tous les moteurs n'en ont pas, et parfois il y a des problèmes avec eux.

L'un des principaux inconvénients est le coût de la maintenance. La partie la plus chère est l'équipement de carburant. S'il devient inutilisable, cela vaut la peine de se préparer à un investissement sérieux. Il est très difficile de réparer soi-même des injecteurs ou une pompe à essence. Cela nécessite des compétences et un équipement spécialisé.

Parmi d'autres inconvénients, il convient de noter l'augmentation du bruit. Peu importe à quel point un moteur diesel est technologiquement avancé, il fonctionnera toujours plus fort que l'essence. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les constructeurs automobiles ne sont pas passés aux moteurs diesel depuis si longtemps.

Un autre inconvénient est les exigences élevées en matière de carburant et de consommables. Si nous parlons de moteurs diesel modernes, dans lesquels la pompe à carburant haute pression est lubrifiée par le carburant lui-même, sa qualité doit être au niveau. Il en va de même pour les huiles. Il est recommandé de ne remplir que des synthétiques et de les changer tous les 10 000 kilomètres.

Résumer

Donc, nous avons découvert quel moteur diesel a le principe de fonctionnement et quelles sont ses caractéristiques. Comme vous pouvez le voir, avec ses avantages, ce moteur n'est pas sans un certain nombre d'inconvénients. Mais vaut-il la peine d'acheter une voiture diesel au lieu d'une voiture à essence ? Comme le montre la pratique, l'achat est justifié, étant donné que de nombreuses dépenses sont compensées par une faible consommation de carburant.