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.
En bref : quelle est la différence entre un moteur à essence et un moteur diesel ?
- La principale différence réside dans le processus d’allumage du carburant : les moteurs à essence utilisent une bougie d’allumage, tandis que les moteurs diesel utilisent la compression de l’air pour s’auto-enflammer.
- Un moteur diesel a un taux de compression plus élevé, ce qui le rend plus économique et lui donne un couple moteur plus élevé, idéal pour les gros véhicules.
- Un moteur à essence a un meilleur rendement en termes de puissance, ce qui le rend plus adapté aux voitures de sport.
- Le carburant diesel est plus dense et plus épais que l’essence, ce qui contribue à sa meilleure efficacité énergétique.
- Les moteurs diesel sont généralement plus fiables et durables en raison de leur conception plus simple, mais ils sont plus polluants en termes de particules fines.
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.
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.
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.
Conclusion
En conclusion, les moteurs à essence et diesel, bien qu’ils utilisent tous deux la combustion interne, diffèrent par leur mode de fonctionnement, leur efficacité, leur fiabilité et leur impact environnemental. Le moteur à essence utilise une bougie pour l’allumage, a un meilleur rendement en puissance et est idéal pour les véhicules légers et rapides. Le moteur diesel, quant à lui, s’auto-allume par la compression de l’air, offre un meilleur couple et une meilleure économie de carburant, ce qui le rend parfait pour les poids lourds. La simplicité de conception du moteur diesel lui confère également une plus grande longévité, malgré sa pollution plus importante en particules fines. Le choix entre ces deux types de motorisation dépend donc de l’usage que l’on souhaite faire de son véhicule.
FAQ : tout savoir sur la différence entre moteur à essence et moteur diesel
Quelle est la différence fondamentale entre un moteur diesel et un moteur à essence ?
La différence fondamentale réside dans la méthode d’allumage. Un moteur à essence utilise une étincelle générée par une bougie d’allumage pour enflammer le mélange air-carburant, tandis qu’un moteur diesel comprime l’air à une température si élevée que l’injection du carburant provoque l’auto-allumage.
Quel est le taux de compression d’un moteur diesel par rapport à un moteur à essence ?
Le taux de compression d’un moteur diesel est nettement plus élevé que celui d’un moteur à essence. Cela est dû au fait que le moteur diesel n’injecte le carburant qu’après avoir compressé l’air, ce qui lui permet de supporter des pressions plus importantes sans risque de cliquetis.
Pourquoi les moteurs diesel consomment-ils moins de carburant ?
Les moteurs diesel sont plus efficaces en termes de consommation grâce à leur taux de compression plus élevé et à la densité énergétique supérieure du carburant diesel. Un taux de compression élevé permet de transformer plus efficacement l’énergie du carburant en énergie mécanique.
Quelle est la différence entre la puissance et le couple moteur ?
Le couple est la force de rotation qui permet de faire avancer un véhicule, tandis que la puissance est une mesure de l’efficacité avec laquelle ce couple est produit. Les moteurs diesel ont un couple plus élevé, idéal pour les charges lourdes, et les moteurs à essence ont une puissance supérieure, parfaite pour l’accélération et la vitesse.
Quel moteur est plus adapté aux voitures de sport et aux camions ?
Les moteurs à essence sont généralement plus adaptés aux voitures de sport en raison de leur puissance élevée. Les moteurs diesel, grâce à leur couple élevé, sont plus appropriés pour les gros camions et les véhicules utilitaires, qui doivent déplacer des charges lourdes.
Pourquoi un moteur diesel est-il considéré comme plus fiable ?
Un moteur diesel est souvent jugé plus fiable car il comporte moins de pièces en mouvement qui peuvent dysfonctionner, comme les bougies d’allumage et le système électrique associé. Cette simplicité mécanique se traduit souvent par une plus grande longévité et des coûts d’entretien moindres.
Quel est l’impact environnemental des moteurs diesel par rapport aux moteurs à essence ?
Historiquement, les moteurs diesel sont plus polluants que les moteurs à essence, notamment en raison de l’émission de particules fines et d’oxydes d’azote (NOx). Les réglementations actuelles ont permis de réduire ces émissions, mais les moteurs diesel restent souvent critiqués pour leur impact sur la qualité de l’air.
Comment le carburant est-il injecté dans un moteur à essence ?
Dans un moteur à essence, le carburant peut être injecté soit via un système à buse ouverte qui mélange le carburant à l’air, soit via un carburateur qui réalise ce mélange avant l’entrée dans le cylindre.
Comment le carburant est-il injecté dans un moteur diesel ?
Dans un moteur diesel, le carburant est injecté directement dans le cylindre. Ce processus nécessite des injecteurs très robustes capables de résister à des températures et des pressions élevées pour garantir une combustion efficace.
Est-ce que le carburant diesel et l’essence sont les mêmes ?
Non. Bien que les deux soient issus du pétrole brut, le processus de raffinage les sépare en différents types de carburant. Le diesel est plus dense et plus épais que l’essence, ce qui explique en partie sa meilleure efficacité énergétique.
Quelle est la différence entre un moteur à allumage commandé et un moteur à combustion ?
Le moteur à allumage commandé est un autre nom pour le moteur à essence, où l’allumage est contrôlé par une bougie. Le moteur à combustion est le nom donné au moteur diesel par son inventeur, Rudolf Diesel, car la combustion se fait par la simple compression.
Est-ce que le prix du carburant impacte le choix entre diesel et essence ?
Le prix du carburant peut influencer le choix, mais d’autres facteurs comme la consommation du véhicule sont aussi importants. Historiquement moins cher, le diesel coûte aujourd’hui souvent autant que l’essence, voire plus. Cependant, les moteurs diesel consomment moins, ce qui peut compenser ce coût à la pompe.
Les moteurs diesel ont-ils des bougies ?
Les moteurs diesel n’ont pas de bougies d’allumage, car la combustion se fait par compression. Ils peuvent toutefois être équipés de bougies de préchauffage pour faciliter le démarrage par temps froid, en réchauffant l’air avant l’injection du carburant.
Qu’est-ce que l’auto-allumage dans un moteur ?
L’auto-allumage est un phénomène qui se produit dans le moteur diesel. L’air, comprimé dans le cylindre, atteint une température si élevée que le simple fait d’y injecter du carburant diesel suffit à le faire s’enflammer spontanément, sans avoir besoin d’une étincelle.
Pourquoi un moteur à essence doit-il éviter l’auto-allumage ?
Dans un moteur à essence, l’auto-allumage (ou cliquetis) est un phénomène indésirable et potentiellement destructeur. Il peut se produire si le mélange air-carburant s’enflamme de manière incontrôlée et trop tôt, ce qui peut endommager gravement les pistons et les cylindres du moteur.
mecanicien caterpillar
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%.
Très intéressant Charlou, merci. Je vais écrire un paragraphe en plus à ce sujet dans la semaine pour étoffer l’article :)
Il y a aussi la question des NOX que je n’ai pas évoquée ;)