MOTEURS THERMIQUES

Chapitre III : Moteurs Diesel

1. Généralités

1.1. Comparaison moteur diesel et moteur à essence

La différence essentielle entre un moteur du type diesel et un moteur à essence réside dans le mode d'inflammation du carburant et de la caractéristique d'auto-inflammation de celui-ce.
Si dans une masse d'air suffisamment comprimée pour que sa température atteigne une valeur déterminée, on introduit un combustible finement pulvérisé, la combustion se déclenche par auto-inflammation.

Le phénomène d'auto-inflammation résulte lui-même :

· d'une part, d'un rapport volumétrique très élevé : 16/1 à 24/1;
· d'autre part, de la haute température engendrée par ce rapport @ 600ºC.

Tableau comparatif

Temps du cycle	Fonctions assurées dans le moteur diesel	Organes en fonctionnement	Fonctions assurées dans le moteur à essence	Organes en fonctionnement
1. Admission	Aspiration d'air	Soupapes d'admission	Aspiration d'un mélange air-essence préparé et dosé par un carburateur ou un système d'injection essence	Soupapes d'admission Carburateur ou injecteur
2. Compression	Très forte 20 à 30 bars compression de l'air d'où échauffement à 600ºC environ. Rapport volumétrique de 16/1 à 24/1		Compression du mélange 8 à 12 bars d'où échauffement à 300ºC environ. Rapport volumétrique 5/1 à 11/1
En fin de course de compression	Injection sous forte pression (100 à 300 bars) du combustible qui s'enflamme spontanément au contact de l'air surchauffé	Pompe d'injection Injecteur	Allumage du mélange par étincelle électrique à la bougie	Allumeur ou magnéto et bougies d'allumage
3. Combustion ou explosion	Combustion et détente		Combustion et détente
4. Echappement	Evacuation des gaz brûlés	Soupapes d'échappement	Evacuation des gaz brûlés	Soupapes d'échappement

1.2. Cycle diesel mixte

Ce cycle est employé principalement sur les diesel modernes à grande vitesse de rotation (1500 à 5400 tr/min). C'est une combinaison des deux cycles classiques dans lesquels une partie du combustible brûle à volume constant et l'autre partie à pression constante. Le cycle mixte se rapproche plus ou moins de l'un des deux cycles classiques selon les réglages qui déterminent l'injection. Le cycle à volume constant donne un rendement meilleur et le cycle à pression constante permet la construction de moteurs plus légers puisque la pression maximale est plus faible.

                                 Fig. 11.1. Cycle diesel mixte

1.2.1. Avantages du moteur diesel

· Meilleur rendement : grâce à l'augmentation du rapport volumétrique la combustion est plus complète et la consommation spécifique est réduite (en moyenne de 200 g/kW/h contre 330 g/kW/h pour le moteur à essence).
· Le couple moteur est plus important et il reste sensiblement constant pour les faibles vitesses.
· Le combustible employé coûte moins cher.
· Les risques d'incendie sont moindres car le point d'inflammation du gazole est plus élevé que celui de l'essence.
· Les gaz d'échappement sont moins toxiques car ils contiennent moins d'oxyde de carbone.

1.2.2. Inconvénients

· Les organes mécaniques doivent être surdimensionnés.
· Le bruit de fonctionnement est élevé.
· La température dans les chambres de combustion est élevée ce qui implique un refroidissement plus efficace.
· L'aptitude au démarrage à froid est moins bonne qu'un moteur à allumage commandé.

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