Quelle est la différence entre un moteur à essence et un moteur diesel ?

Depuis l’invention du moteur à essence en 1860, de nombreux moteurs ont vu le jour, perfectionnant la thermodynamique et le rendement des carburants. Si aujourd’hui, la tendance est au moteur hybride ou électrique, la majorité du parc automobile fonctionne encore avec des moteurs à essence et des moteurs diesel.

Dans cet article, nous nous intéresserons à ce qui définit et distingue le moteur à essence du moteur diesel et à leur fonctionnement.

Quels sont les inventeurs du moteur à essence et du moteur diesel ?

La différence entre les moteurs diesel et les moteurs à essence commence avec leur invention.
En 1860, Étienne Lenoir, un ingénieur belge, invente le premier moteur à allumage commandé (ou moteur à essence), il s’agit d’un moteur à deux temps, son rendement est médiocre et il n’est produit qu’à 400 exemplaires. En 1876, l’allemand Nikolaus August Otto invente le moteur à quatre temps qui n’est pas particulièrement plus efficace. Seulement environ 10% du carburant était utilisé pour faire fonctionner le véhicule. Le reste du carburant ne faisait que produire de la chaleur. Cependant, ce moteur préfigure le schéma de base des moteurs de voitures modernes.

Comment fonctionne un moteur à explosion ?
Animation d’un moteur à quatre temps : 1) l’admission; 2) la compression – le carburant est enflammé; 3) la détente; 4) l’échappement.

En 1878, Rudolf Diesel étudie l’ingénierie au lycée polytechnique quand il apprend le faible rendement des moteurs à quatre temps. Il pense qu’il doit y avoir une solution plus efficace, et il entreprend de la découvrir. En 1892, il invente et brevète ce qui était alors appelé le moteur à combustion. Aujourd’hui, nous le connaissons sous le nom de moteur diesel ou moteur par allumage à compression.

Comment fonctionnent les moteurs à essence et les moteurs diesel ?

Au sens strict, les moteurs à essence et les moteurs diesel ont un fonctionnement similaire. Les deux moteurs utilisent la combustion interne et une série d’explosions rapides à l’intérieur du moteur pour transformer le carburant en énergie mécanique et propulser un véhicule vers l’avant. La différence réside dans la manière dont ces explosions se produisent.

Dans un moteur à essence, le carburant se mélange à l’air comprimé par des pistons. Les bougies d’allumage allument ce mélange pour faire avancer le véhicule. En revanche, dans un moteur diesel, l’air est d’abord comprimé. Cela rend l’air chaud. Le carburant s’enflamme ensuite lorsqu’il heurte l’air chaud.

Comment le carburant est injecté dans les moteurs ?

Les moteurs à essence et diesel injectent le carburant de différentes manières.

Dans un moteur à essence, l’injection de carburant peut se faire de deux façons : par un système d’injection à buse ouverte (ou à aiguille) ou par un carburateur. Le système d’injection à buse injecte de l’air dans le carburant juste avant la course d’admission. En revanche, un carburateur mélange le carburant et l’air avant de l’envoyer dans le cylindre pour le comprimer.

La combustion dans un cylindre.
La combustion dans un cylindre.

Dans un moteur diesel, le carburant est injecté directement dans le cylindre. Comme ce processus est un élément crucial du fonctionnement des moteurs diesel, les injecteurs diesel peuvent devenir une partie compliquée du processus. Les injecteurs doivent pouvoir supporter des températures élevées et une pression importante.

Les modules de commande du moteur et les bougies de préchauffage sont des exemples de progrès réalisés dans le domaine des moteurs. Les modules de commande du moteur utilisent de nombreux capteurs pour chronométrer correctement l’injection, et une bougie de préchauffage est un fil chaud qui peut rapidement augmenter la température de l’air dans un moteur froid pour l’aider à démarrer plus efficacement.

 

Pour en savoir plus sur l’ordre d’allumage d’un moteur 6 cylindres ou sur l’ordre d’allumage d’un moteur 8 cylindres consultez nos articles.

Comprendre la puissance de sortie : puissance et couple moteur

La différence entre la puissance et le couple moteur est que la puissance est une mesure de la puissance, et le couple est une mesure de la force de torsion sur la transmission du moteur.

Si le véhicule a beaucoup de puissance mais peu de couple moteur, il sera lent à se mettre en mouvement. C’est le couple moteur qui fait avancer les véhicules. Les moteurs diesel ont tendance à avoir un couple moteur plus élevé mais moins de puissance. C’est pourquoi les voitures de sport ont généralement un moteur à essence et les gros camions un moteur diesel. Les voitures de sport ont besoin de la puissance supplémentaire qu’offre l’essence, et les gros camions ont besoin du couple supplémentaire d’un moteur diesel pour déplacer de lourdes charges.

Pourquoi un moteur à essence consomme-t-il plus qu’un moteur diesel ?

Outre les différences de puissance, une autre différence entre les moteurs diesel et les moteurs à essence est l’efficacité. Les moteurs diesel ont tendance à avoir une consommation de carburant moins élevée que les moteurs à essence. Cette différence de consommation entre moteur à essence et moteur diesel est principalement due au mode de fonctionnement des moteurs.

Un moteur à essence doit s’assurer qu’il n’atteint jamais la température d’auto-allumage pendant la course de compression, car cela pourrait casser le moteur. Par conséquent, un moteur à essence doit conserver un faible taux de compression.

Comme un moteur diesel n’a pas de carburant dans le mélange pendant la course d’admission, il peut comprimer davantage l’air et avoir un taux de compression plus élevé. Un taux de compression plus élevé est synonyme d’un meilleur rendement du carburant et donc d’une consommation plus faible.

Quelle est la différence entre essence et diesel, d’un point de vue du carburant ?

Comme les moteurs à essence et les moteurs diesel fonctionnent différemment, ils nécessitent des types de carburant différents. Alors que l’essence et le diesel sont tous deux issus du pétrole brut extrait de la terre, le processus de raffinage les sépare ensuite en différents types de carburants. Le carburant diesel est plus épais que l’essence, ce qui signifie qu’il s’évapore plus lentement. Le diesel a également une plus grande densité énergétique.

Ces caractéristiques sont une autre raison pour laquelle les moteurs diesel ont tendance à être plus économiques que les moteurs à essence. Bien que le carburant diesel coûte de nos jours plus cher que l’essence (ou quasiment) depuis que les mécanismes de clapets ont été abolis en Union Européenne, la plupart des moteurs diesel en demandent moins pour accomplir la même quantité de travail qu’un moteur à essence.

Fiabilité

Comme les moteurs diesel fonctionnent sans bougies d’allumage et sans le système électrique nécessaire pour faire fonctionner les bougies, ils comportent moins de pièces susceptibles de dysfonctionner. Dans la plupart des cas, les moteurs diesel peuvent parcourir plus de kilomètres et fonctionner plus longtemps avant d’avoir besoin de tout type de service important. Les moteurs diesel ont également tendance à avoir des factures de réparation moins élevées que les moteurs à essence.

En revanche, la pollution générée par les moteurs diesel est plus forte que celle générée par les moteurs à essence, notamment par l’émission des particules fines.

Sam Zylberberg

3 réflexions au sujet de “Quelle est la différence entre un moteur à essence et un moteur diesel ?”

  1. Bon exposé, mais cependant, sur la question pollution distinguons celle du CO2 de celle des particules :
    Moteurs à explosion (essence, gpl…) plus de CO2, plus mauvais pour la planête, mais moins de particules ; moins mauvais pour les poumons des citadins.
    Diésel : moins mauvais pour la planète, mais plus de particules fines.
    A savoir : l’origine des particules fines à pour origine l’usure des pneumatiques pour 50%.

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