Pour ceux qui ne connaissent pas le terme, les moteurs à essence atmosphériques sont des moteurs qui aspirent l’air par aspiration de manière indépendante, grâce à la dépression créée dans les cylindres à un moment donné de la phase d’admission. Dans ce contexte, nous parlerons de moteurs à essence à 4 temps. Ces moteurs sont ainsi nommés en raison du fait que le moteur effectue quatre temps : admission, compression, combustion et échappement.                                                     

Dans la première phase, la phase d’admission, le piston frappe du PMH (point mort haut) au PMB (point mort bas). Dans cette phase, la soupape d’échappement est fermée et la soupape d’admission, liée aux collecteurs de consommation sous le vent du filtre à air, est complètement ouverte.

Grâce à la dépression créée tout au long de la descente du piston, l’air est aspiré de l’extérieur (pression atmosphérique) jusqu’à ce que le cylindre soit (presque) plein. C’est de là que vient l’identification du moteur à aspiration naturelle, qui s’applique aux moteurs à essence, aux moteurs diesel et aux moteurs à gaz naturel. Voici l’étape pour la préparation moteur essence atmosphérique.      

Les moteurs à essence aspirés avant l’avènement de l’électronique

Il y a plusieurs décennies, les moteurs à essence étaient alimentés par le carburateur, une machine généralement centralisée (un carburateur par cylindre) qui assure la préparation moteur essence atmosphérique c’est-à-dire le mélange d’air et d’essence de manière totalement mécanique et imprécise.

Aujourd’hui, aucun grand moteur à essence n’est produit avec des carburateurs en raison d’un certain nombre de problèmes liés aux émissions et à l’efficacité.   

Dans le passé pour la préparation moteur essence atmosphérique, les moteurs à essence étaient presque exclusivement alimentés par des carburateurs simples, des carburateurs bicorps ou des carburateurs multiples (un carburateur par cylindre, une réponse globalement performante, mais compliquée à mettre en place), si l’on excepte les quelques moteurs à injection mécaniques de gaz utilisés, par exemple, sur certaines voitures comme Audi et Bentley, entre autres.

Les moteurs à carburant aspiré après l’introduction de l’électronique

préparation d'un moteur à essence atmosphérique

Au tournant des années 80 et 90, les moteurs à essence ont commencé à utiliser deux systèmes d’injection numérique, le SPI et le MPI, ou Single Point Injection et Multi-Point Injection Systems.

Le premier utilise un injecteur unique comme alternative au carburateur, une configuration qui contrôle électroniquement la carburation même si les performances ne sont pas optimales. Cette réponse n’est utilisée que sur les moteurs non sportifs.

La solution 2d, largement utilisée encore aujourd’hui, présente un injecteur par cylindre. C’est un dispositif d’injection indirecte (comme le système SPI), mais il permet une préparation moteur essence atmosphérique beaucoup plus précise du mélange, offrant un meilleur rendement pour votre entretien.     

Pour le contrôle technique voiture neuve, les systèmes d’injection indirecte d’essence nécessitent le maintien du rapport de stabilité, c’est-à-dire d’un rapport de masse particulier entre la quantité d’air admise et la quantité de carburant injectée.

Pour une préparation moteur essence atmosphérique réussie, deux structures sont utilisées pour stabiliser le rapport : la première est l’étude de la masse d’air consommée via le MAF (Mass Airflow Meter), et la seconde est un système de commentaires composé d’une sonde installée après l’échappement du moteur qui détecte la quantité d’oxygène résiduel après la combustion.   

la preparation d'un moteur a essence atmospherique

Les calculateurs numériques de gestion du moteur commandent les électro-injecteurs, en calculant la quantité de carburant à injecter dans les cylindres en fonction de la charge du moteur, de la vitesse de rotation, de la valeur massique de l’air aspiré, de la température du moteur et de la température de l’air consommé.        

La machine à injection multipoint est schématiquement similaire à un système Diesel à rampe commune : l’essence sous pression (environ 3 à 5 bars selon le type de système) est stockée dans une « rampe » à laquelle tous les électro-injecteurs sont reliés et contrôlée par l’unité d’injection.

La préparation moteur essence atmosphérique du mélange a lieu dans la partie qui va du collecteur de consommation près de l’injecteur jusqu’à l’entrée du cylindre. Ce qui est excellent avec le moteur à combustion est très pratique ce qui diffère de l’utilisation d’un moteur électrique en hiver.

Moteurs à aspiration avec injection directe d’essence

Au cours des dernières décennies, de plus en plus de constructeurs automobiles ont commencé à produire des moteurs à essence à injection directe, par exemple Mitsubishi avec son GDI.

Le système est similaire à l’injection indirecte, mais la pression de l’essence est beaucoup plus élevée (100-200 bars) et les injecteurs, comme pour les moteurs diesel, sont placés sur la culasse. L’essence est injectée immédiatement dans la chambre de combustion créée entre la culasse et la couronne du piston.

Pour la préparation moteur essence atmosphérique, cette machine à injecter présente de nombreux avantages. En pratique, l’injecteur pulvérise une petite quantité d’essence de façon non uniforme et concentrée dans un endroit qui est « allumé » au moyen de la bougie d’allumage ; le reste de la combustion peut se produire là où le pourcentage de gaz est réduit (dilution du mélange air-carburant).

traitement d'un moteur à essence atmosphérique

Par conséquent, les moteurs à essence à injection directe peuvent fonctionner avec des mélanges plus légers dans certaines conditions de fonctionnement (généralement une faible charge du moteur), ce qui réduit la consommation d’essence.

Lorsque la charge augmente, le rapport air-carburant revient à des valeurs comparables à celles des moteurs à injection indirecte. Un autre avantage de la préparation moteur essence atmosphérique est la précision de l’injection et les performances du moteur.

En outre, un moteur à injection directe d’essence est moins difficile à démarrer lorsqu’il est chaud, car il est moins difficile de faire des variantes dans la préparation moteur essence atmosphérique du mélange qui se produit dans les moteurs à injection oblique et plus encore dans les moteurs à carburateur.

Réglage électronique d’un moteur à essence à aspiration.

Compte tenu de ce qui vient d’être dit, et encore plus pour les moteurs à injection oblique, il est clair que la quantité d’essence que l’on peut injecter est étroitement liée à la quantité d’air aspiré.

Dans la mesure où l’on ne peut pas négocier la quantité d’air introduite dans les cylindres, les augmentations de puissance et de couple que l’on peut obtenir sur un moteur à essence aspiré en utilisant uniquement la modification (lubrification niveau huile moteur chaud) du mélange atmosphérique de préparation moteur essence atmosphérique, sont extrêmement faibles.

En bref, l’amplification de l’énergie et du couple, selon le moteur, pourrait être de l’ordre de 2 à 4 %, des valeurs presque imperceptibles en termes de performances réelles.

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