Moteur Mercédes 190 D 1950

Les diesels sont appelés moteurs à autoallumage, par opposition aux moteurs à essence, appelés moteurs à allumage commandé.Dans un premier temps, l'air porté à une pression très élevée s'échauffe : lorsque la température dans la chambre de combustion est suffisante, le combustible est injecté en fines particules qui s'enflamment spontanément au contact de l'air. Les moteurs Diesel, qui ont un rendement thermique plus élevé que les moteurs à essence. sont préférés pour les unités de forte puissance (plus de 3 000 ch) : c'est pourquoi ils sont utilisés pour la propulsion des navires. 

Dans ce cas. il s'agit de moteurs à simple effet fonctionnant selon le cycle a deux temps à des régimes très lents (120 a 180 tr/ mn). Ils développent des puissances allant jusqu'à 45 000 ch et sont capables de brûler dans de bonnes conditions (faible consommation spécifique) des combustibles de qualité inférieure (huiles lourdes). Par rapport aux groupes à essence, ces gros moteurs permettent une réduction du tiers de la consommation.De tout temps, les diesels furent destinés aux véhicules industriels à cause de leur fiabilité. L'inconvénient caractéristique du poids et de l'encombrement leur a longtemps interdit l'application automobile. 

Le cycle Diesel

C'est le cycle de fonctionnement des moteurs à allumage par compression. Le cycle théorique se compose d'une détente isobare, d'une détente adiabatique et d'une transformation isochore ). 

Dans les débuts, le cycle de fonctionnement comportait une phase théorique de combustion à pression constante, comme Rudolf Diesel en avait eu l'idée. Pour un fonctionnement à quatre temps du moteur, c'est-à- dire pour un cycle se déroulant pendant deux tours de vilebrequin et quatre courses du piston, les opérations à réaliser étaient les suivantes : 

• - Introduction de l'air dans le cylindre (par aspiration naturelle ou mécanique au moyen d'un compresseur) 
• - compression de la charge d'air et, à partir d'environ 9/10 de la course de compression, injection d'huile combustible finement pulvérisée par insufflation d'air comprimé à 60 et 80 atmosphères et allumage spontané de ce combustible 
• - combustion du mélange à pression presque constante (la pression atteinte à la fin de la course de compression était d'environ 32 atmosphères) pendant 1/10 de la course de détente, suivie de la détente proprement dite des gaz brûlés, avec production de travail 
• - Expulsion mécanique des produits de la combustion par l'action de poussée du piston pendant sa remontée. Le rendement thermique était caractérisé par les valeurs de deux rapports caractéris-tiques
• - Le rapport volumétriquequi est le rapport du Vvolume initial au Volume à la fin de la course de compression 
• - Le rapport du volume Vc en fin de combustion au volume Vf en fin de compression. L'expression qui permettait de calculer le rendement thermique était par conséquent : 
• K étant l'exposant de l'adiabatique, on remarque que ce rendement était d'autant plus élevé que le taux de compression p était plus grand et que le rapport , ou le volume Vc, était plus petit. 

Si, au cours de l'évolution historique des moteurs Diesel, l'orientation vers des cycles de fonctionnement analogues aux cycles actuels ne s'est manifestée qu'au bout de plusieurs dizaines d'années après l'introduction du nouveau type de moteur, ce fut en partie à cause de l'obstination de Rudolf Diesel, qui insistait sur la conception du cycle à pression constante autant pour les moteurs à quatre temps que pour ceux à deux temps. 

Diesel et automobile 

On considère généralement que le diesel est avantageux tant sur le plan économique qu'écologique pour les taxis, affectation très répandue en Allemagne et étendue même aux services publics et aux transports en ville. Tous ces véhicules parcourant des milliers de kilomètres, l'investissement important de l'achat peut se trouver amorti en quelques années. Quelques firmes se sont intéressées au diesel, mais le développement de ce moteur furent surtout l'apanage des deux maisons : Mercedes et Peugeot. Les avantages économiques apportés par un diesel dépendant, pour leur majeure partie, de la taxation inférieure affectant le gas-oil, il faut s'attendre, dans les années à venir, à une extension de son application à l'automobile. Dans le cadre d'une utilisation touristique, on peut considérer, par rapport à un moteur à essence, les inconvénients suivants : 

- La vitesse, les reprises et les accélérations sont plus faibles ; 

- Le départ est plus laborieux ; 

- Le bruit à froid est relativement élevé ; 

- L'entretien est plus onéreux (pompe d'injection) ; 

- Le moteur est lourd (pression moyenne plus élevée), ce qui oblige à monter des pneus plus larges (le même modèle Mercedes-Diesel pèse - 150 kg de plus) et à reconsidérer le freinage et la direction.

- Le prix du carburant (d'autre part, les pouvoirs calorifiques essence et gas-oil sont sensiblement équivalents : 10 500 cal/kg contre 10000 cal/kg) :

- La robustesse générale. 

Avantages et inconvénients 

En définitive, on peut dire qu'un diesel présente les avantages suivants : 

- Un rendement thermique élevé (40,5 % contre 33 % pour un moteur à essence) ; 

- Consommation spécifique de combustible réduite 

- Pollution réduite à l'échappement (moindre consommation et combustion complète).

- Le poids nettement plus élevé de l'ensemble pour des puissances identiques ; 

- Le bruit et l'entretien, qui est généralement coùteux (système d'injection).