Qu'est-ce que l'injection directe et comment ça marche?

Il n'y a pas beaucoup de propriétaires de voitures qui prennent en compte l'injection de carburant. Pour cela, vous devez regarder les réducteurs les plus sérieux. Bien sûr, beaucoup de gens parlent des voitures les plus économes en carburant. Ils parlent des voitures qui vous permettent d'en avoir pour votre argent chaque fois que vous faites le plein d'essence. Cependant, vous devez également vous soucier des facteurs qui contribuent à cet argument de vente massif..

Comment fonctionne un moteur standard?

Puisque cela n'est peut-être pas connu de beaucoup de gens, nous commencerons par parler du fonctionnement du moteur d'une voiture. Cela peut sembler intimidant, car cela nécessite la coordination intense de centaines de pièces mobiles. Pour les besoins de cette discussion, il vous suffit de vous rappeler qu'un moteur a besoin de carburant, d'air et d'une étincelle pour générer la force nécessaire pour déplacer un véhicule. La façon dont le carburant rencontre ces deux autres éléments varie d'un moteur à essence standard et d'un moteur à injection directe. Cette dernière, étant plus récente, est actuellement saluée comme l'option la plus efficace. Discutons de la différence entre la façon dont les deux fonctionnent.

Dans un moteur à essence standard, le carburant se déplace du réservoir de carburant à travers les différentes conduites de carburant et dans les injecteurs de carburant au moyen d'une pompe spécialisée. Ce voyage ne s'arrête pas là; cependant, comme les injecteurs pulvérisent le carburant de choix - dans ce cas, l'essence - dans une partie connue sous le nom de collecteur d'admission. C'est là que le carburant et l'air sont combinés en une fine brume combustible qui est utile au moteur de la voiture.

Ensuite, ce brouillard pénètre dans les différents cylindres du moteur de la voiture, car les soupapes d'admission s'ouvrent et se ferment de manière précise. Les pistons dans les cylindres descendent pour laisser entrer le carburant, puis remontent pour le comprimer. La bougie d'allumage dans chaque cylindre allume alors le carburant contenu dans chacun des cylindres afin de faire tourner le vilebrequin, ce qui envoie la puissance nécessaire pour déplacer les roues.

Les moteurs à injection directe le font différemment

D'autre part, les moteurs à injection directe sont plus efficaces du fait qu'ils sautent une étape dans ce processus compliqué. Au lieu de faire pendre le carburant et de se mélanger à l'air dans un collecteur d'admission, il est envoyé directement dans la chambre de combustion. Une autre façon dont les moteurs à injection directe sont plus efficaces est qu'ils utilisent un mélange plus pauvre d'air et de carburant. Cela signifie qu'il y a plus d'air que de carburant - un rapport de 40: 1. En attendant, s'il y a plus de carburant que d'air, c'est un mélange riche. L'utilisation d'un mélange relativement maigre aide à étirer votre carburant, vous n'avez donc pas à dépenser votre argent durement gagné en recharges tous les deux jours..

Les mélanges de combustibles pauvres peuvent être brûlés de manière plus conservatrice, par opposition à leur homologue «riche». Les mélanges de carburant plus maigres sont également brûlés plus complètement dans une voiture, surtout si elle est utilisée en conjonction avec un moteur à injection directe. Un moteur à injection directe fournira le carburant directement à la partie de la chambre de combustion avec la température la plus élevée. Dans la plupart des cas, c'est quelque part près des bougies d'allumage de la voiture. Cela signifie qu'il y a moins de gaspillage par rapport à la technique de dispersion dans l'air utilisée dans un moteur à essence standard.

Les avantages de l'injection directe

Il existe également des pièces sur le moteur à injection directe qui ne sont pas disponibles sur le moteur standard, et vice versa. Par exemple, les moteurs à injection directe ont ce qu'on appelle une rampe d'alimentation en carburant qui aide à amener le carburant directement aux injecteurs. C'est la pièce qui permet le contournement du collecteur d'admission d'air. Il existe également des programmes spécialisés sur les ordinateurs de gestion de moteur qui peuvent vous indiquer comment vous devez mesurer des éléments tels que le débit et la taille des gouttelettes. Mis à part les comparaisons clés dont nous avons discuté plus tôt dans cet article, il n'y a vraiment pas beaucoup de contraste entre les deux. Malgré cela, la différence en termes de performances est assez perceptible.

Les moteurs à injection directe sont également meilleurs pour l'environnement par rapport aux moteurs standard en raison de leurs émissions plus propres. Les moteurs à injection directe ont des convertisseurs catalytiques qui réduisent considérablement les effets négatifs des oxydes élevés des émissions d'azote (NOx) qui proviennent de l'injection directe de carburant dans les cylindres du moteur. Cet effet est le plus évident dans les moteurs à injection directe à deux temps que l'on trouve dans les véhicules tels que les motos tout-terrain et les motomarines..

Si vous installez un turbocompresseur dans votre voiture, vous pourriez économiser encore plus de carburant. En effet, un turbocompresseur aide à fournir une puissance supplémentaire à un véhicule en aspirant de l'air froid et en soufflant de l'air froid. Si cela vous semble familier, c'est parce qu'ils fonctionnent de la même manière qu'un moteur à réaction. Cet air chaud est dirigé vers l'arrière de l'unité où il passe une turbine, qui à son tour aide à entraîner un compresseur près de l'avant du moteur. Étant donné que plus d’air est pompé dans cette zone, le carburant est brûlé de manière plus efficace, ce qui produit plus «d’énergie par seconde». Un compresseur fonctionne à peu près de la même manière, mais il est alimenté par le vilebrequin à la place.

Certaines voitures viennent déjà de leurs fabricants respectifs turbo ou suralimentés. En raison de la puissance supplémentaire produite par ces pièces, les experts affirment que la consommation de carburant est réduite jusqu'à 15%. Ils disent également que l'injection directe d'essence donne à une voiture un couple à bas régime 50% plus élevé par rapport à une variante de moteur standard. Ces chiffres à eux seuls peuvent être très attrayants pour tout propriétaire de voiture.

Inconvénients possibles

Bien qu'ils présentent de multiples avantages, les moteurs à injection directe ne sont pas nécessairement parfaits. Pour commencer, ils produisent des quantités assez élevées de NOx, comme mentionné précédemment. Les émissions produites sont globalement plus propres, mais cela ne change rien au fait qu'elles sont là. C'est pourquoi il est important de maintenir les moteurs à injection directe bien entretenus - pour minimiser le ruissellement de ces particules nocives.

Pour l'instant, les moteurs à injection directe sont également plus chers à produire que les moteurs à essence standard. Ils sont environ 5% plus chers que les moteurs normaux. Avoir une voiture qui pulvérise directement du carburant pour la combustion pourrait coûter plusieurs centaines de dollars de plus en raison des rails de carburant directs et des convertisseurs catalytiques. Bien que cela puisse sembler un investissement important au départ, si vous prévoyez d'utiliser fréquemment votre voiture à injection directe à essence, vous économiserez plus d'argent à long terme en raison de son rendement énergétique supérieur..

L'avenir des moteurs à injection directe

Auparavant, les moteurs à injection directe - comme ceux utilisés par défaut dans les voitures diesel - étaient plus lents et plus bruyants. Cela a découragé de nombreux conducteurs lors de l'offre initiale où ces moteurs dépendaient fortement de leur efficacité énergétique pour se vendre. Cependant, le temps de cette infériorité est révolu. Parce que le bruit et le manque d'accélération n'étaient pas aussi un problème au Japon et en Europe, les deux ont fait des efforts massifs en termes de développement de moteurs à injection directe pour le marché de masse. En fait, tous deux prétendent être les premiers à le faire. Grâce à ces nations, ces moteurs sont désormais beaucoup plus silencieux et plus puissants que jamais.

C'est une bonne chose que les fabricants étudient déjà comment remédier aux effets négatifs de ces inconvénients. Par exemple, les NOx des moteurs à injection directe ont commencé à disparaître grâce à la combinaison des effets des convertisseurs catalytiques et de la nouvelle technologie connue sous le nom de recirculation des gaz d'échappement. Cela fonctionne en prenant une partie des gaz d'échappement d'un véhicule et en la renvoyant dans les cylindres du moteur pour une combustion ultérieure. Non seulement cela est meilleur d'un point de vue environnemental, mais cela contribue également à améliorer le rendement énergétique en apportant plus d'air.

Les constructeurs automobiles évaluent également désormais leurs moteurs à injection directe de manière plus compétitive en raison de la récente poussée de cette technologie sur le marché actuel. Outre le fait que les pièces sont désormais beaucoup plus abordables qu'auparavant, ils développent également des techniques qui réduisent considérablement les coûts de développement de ces machines économes en carburant. Ceux-ci ne rendent pas seulement les moteurs moins chers, mais ils leur permettent également d'être produits plus rapidement. Il sera intéressant de voir comment les moteurs à injection directe vont évoluer, surtout maintenant qu'ils doivent concurrencer les moteurs hybrides à essence ainsi que les voitures électriques..

Il y a tellement de choses en réserve pour l'avenir des moteurs à injection directe. Par exemple, les constructeurs automobiles des États-Unis se tournent maintenant vers l'efficacité énergétique. General Motors (GM) propose un moteur Ecotec que plus d'une douzaine de véhicules de sa gamme utilisent depuis le début de cette décennie. Ford est un autre développeur américain à la pointe de cette tendance. Ils offrent un moteur EcoBoost qui peut être trouvé dans des millions de leurs véhicules, datant d'aussi loin que 2009. Cela fait officiellement neuf ans que Ford utilise l'injection directe et ils ne montrent absolument aucun signe de ralentissement..

Vous savez maintenant comment se déroule l'injection directe et comment cela fonctionne. Si vous envisagez d'acheter une voiture dans un proche avenir, vous voudrez peut-être envisager d'en acheter une avec ce type de moteur. Non seulement il est plus économe en carburant, mais il est également meilleur pour les personnes soucieuses de l'environnement.