Le gouvernement du Canada a récemment annoncé son intention d’interdire la vente d’automobiles et de camions légers fonctionnant aux combustibles fossiles d’ici 2035. Bien que les motocyclettes n’aient pas été incluses dans l’annonce (en raison du fait qu’elles ne représentent que 2 % des véhicules immatriculés au Canada), il suffit de dire que le compte à rebours est lancé pour les deux-roues. Alors que la transition vers la motorisation électrique est clairement en cours, les moteurs à combustion interne seront encore là pendant un certain temps, alors que pouvons-nous attendre de nos moteurs à essence jusqu’à ce qu’ils soient progressivement éliminés? Une forte possibilité est l’introduction de la technologie de l’injection directe, qui est désormais monnaie courante dans les nouvelles automobiles. Qu’est-ce que l’injection directe de carburant, comment fonctionne-t-elle, quels sont ses avantages et ses inconvénients? Lisez la suite pour le savoir.
Au cœur de la chose
Comme son nom l’indique, l’injection directe de carburant (également appelée simplement injection directe) fait référence à la technologie qui permet d’injecter le carburant directement dans la chambre de combustion. Il s’agit d’un changement important par rapport aux configurations d’injection précédentes, notamment l’injection par le corps de papillon (dans ce cas, le carburant est injecté dans le flux d’air d’admission dans la zone du corps de papillon) et l’injection par conduit d’admission (dans ce cas, l’injecteur est positionné pour pulvériser à l’intérieur du conduit d’admission), ces deux systèmes injectant le carburant en amont du cylindre lui-même.
Comme la plupart d’entre nous peuvent en témoigner, les systèmes modernes d’injection de carburant « traditionnels » fonctionnent très bien, alors pourquoi s’embêter avec l’injection directe? La réponse est simple : une plus grande efficacité, qui se traduit par une réduction de la consommation de carburant et des émanations (notamment d’hydrocarbures non brûlés). Mais comment y parvenir?
Une question de synchronisation
L’un des principaux talons d’Achille des moteurs à combustion interne (en particulier des moteurs à deux temps) est leur tendance à laisser fuir le carburant non brûlé par l’échappement. Dans le cas des moteurs à quatre temps, c’est particulièrement vrai pour les moteurs à calibration pointue, qui nécessitent un chevauchement des soupapes (une situation dans laquelle les soupapes d’admission et d’échappement sont ouvertes simultanément) pour assurer une respiration adéquate à haut régime. Dans ce cas, il est possible que l’essence brute passe directement de l’orifice d’admission à l’échappement, ce qui n’est guère souhaitable du point de vue des émanations et de la consommation.
L’injection directe surmonte ce problème en injectant le carburant directement dans la chambre de combustion uniquement une fois que les soupapes d’échappement sont fermées, rendant ainsi impossible la fuite du carburant non brûlé. Ce n’est évidemment pas une mince affaire si l’on considère le très court laps de temps qui existe pour y parvenir. Il faut également tenir compte de l’augmentation de la pression interne lorsque le piston se rapproche du point mort haut, ce qui impose l’utilisation d’un injecteur haute pression capable de surmonter cet environnement hostile.
