Différence entre injection directe et indirecte

Quelle est donc la différence entre l'injection directe ou l'injection indirecte ? Quelles conséquences sur le fonctionnement du moteur ont chacune de ces techniques ?

L'injection directe

Le système d'injection directe est assez commun entre un moteur diesel et un moteur essence, ce qui n'est pas le cas pour l'injection indirecte dont la conception change en partie ... L'injection directe est de plus en plus répandue (c'est même systématique maintenant) pour des raisons environnementales (ça réduit la consommation mais ce qui sort des pots est plus toxique, donc tout est relatif ...).

Ici c'est donc assez simple, le bout de l'injecteur donne directement dans la chambre de combustion (le cylindre), il va donc pulvériser le carburant directement dans cette chambre au moment voulu, plus ou moins tôt, plus ou moins souvent et avec plus ou moins de carburant.
Une injection directe permet de garder plus propre l'admission puisqu'il n'y que de l'air qui y passe et non pas le mélange air + carburant bien que le reniflard ramène des choses pas forcément très pures. La forme des injecteurs est aussi assez différente entre une injection directe et indirecte.

Notez qu'il ne s'agit pas d'une bougie mais bel et bien d'un injecteur ... Le carburant est ici envoyé sous pression directement dans la chambre de combustion. La forme du piston doit être particulièrement étudiée en terme d'aérodynamisme contrairement à ce qu'indique ce schéma conceptuel.

Ce type d'injection (directe) implique aussi de plus fortes pressions car ce type de moteurs a un taux de compression plus élevé et il faut pas mal d'énergie pour injecter du carburant dans une chambre sous pression (bien plus facile dans le collecteur d'admission). Cela induit donc une injection qui doit être plus performante en injectant le carburant avec plus de force (la pression est donc supplémentaire et les injecteurs subissent plus de contraintes) car il faut aussi que les gouttelettes envoyées dans les cylindres soient les plus petites possibles. L'injection d'un moteur à injection indirecte est donc potentiellement plus fiable dans le temps au niveau des injecteurs et de la pompe qui montent moins en pression.

Enfin, notez que l'injection directe permet d'envoyer plusieurs jets au lieu d'un seul pour un même cycle, cela permet alors d'améliorer un peu le mélange entre l'air et le carburant car l'injection directe est imparfaite à ce sujet (plus c'est homogène mieux c'est, sauf pour la combustion stratifiée en mélange pauvre). Les pré- et post-injectiopn permettent aussi de jouer un rôle pour l'agrément moteur (réduire les vibrations du diesel) et la dépollution (régénération FAP).
Le préchauffage n'est ici plus aussi important pour le démarrage contrairement à une injection indirecte : plus d'infos ici. Il est toutefois toujours mieux d'avoir les bougies en forme afin d'aider à chauffer plus rapidement les chambres de combustion à froid (le préchauffage continue après démarrage du moteur sur les diesels modernes à injection directe).

Phase d'injection classique

L'air arrive par l'admission et le carburant par l'injecteur directement situé dans le cylindre. Il est alors possible

Pollution supplémentaire ?

L'injection directe favorise la génération de particules fines car le mélange carburant / comburant est moins homogène (ça brûle donc un peu moins bien, laissant des particules toxiques), et encore plus quand il fonctionne en mode stratifié (mélange pauvre), ce qui commence à poser problème aux moteurs essence récents qui fonctionnent de plus en plus de cette manière (plus on réduit la dose de carburant dans le moteur, plus on a d'effets pervers). Mais ce mode permet aussi de réduire le consommation donc le bilan n'est pas facile à établir. On a donc moins de gaz d'échappement (moins de CO2) mais ces derniers sont plus nocifs (particules fines ...), à vous de voir ce qui est le mieux. Cela revient un peu au débat essence / diesel. L'essence produit plus de pollution en quantité (normal un moteur essence consomme plus) mais elle est moins nocive pour l'Homme (moins de particules fines que le diesel même si ça change depuis peu avec l'arrivée des essences injection directe qui deviennent donc eux aussi problématiques). C'est pour cela que le filtre à particules débarque sur les essences.

Donc pour résumer, les diesels sont à injection directe depuis plus longtemps, d'où la génération de particules fines et sa mauvaise image. Cependant, les essences sont devenus quasiment tous à injection directe et ont donc les mêmes défauts (apparition de FAP sur les Puretech et TCE par exemple). Mais ce qu'il faut retenir, c'est que l'injection directe (que ce soit en essence ou diesel) amène plus de particules et Nox car le mélange est moins homogène qu'en indirect (et ça empire d'autant plus en mode pauvre / stratifié sur les essences).

Injection indirecte

Les moteurs essence et diesel ne fonctionnant pas de la même manière, il faudra donc distinguer les deux.
Dans le cas d'une injection indirecte, le carburant est injecté dans le collecteur d'admission (et non plus directement dans les cylindres) pour que le tout se mélange de manière homogène, cela permet d'avoir une meilleure combustion et donc moins de particules fines (problèmes des moteurs modernes). Il se vaporise sous l'effet de la chaleur (dans l'admission il ne fait pas trop froid) et brûle de manière optimale une fois arrivé dans la chambre de combustion. Car je rappelle que l'essence s'enflamme sous forme de vapeur et non pas quand elle est liquide contrairement à ce que beaucoup croient ...
L'injection indirecte nécessite une plus basse pression pour injecter le carburant dans les cylindres que pour une version directe, le coût est alors moins élevé.

Injection indirecte sur moteur ESSENCE

Sur une injection indirecte de moteur essence, l'injecteur est placé en amont de la soupape, soit dans la tubulure d'admission. Le mélange est effectué par vaporisation avant de rentrer dans le cylindre.

Sur un moteur essence, c'est dans le conduit d'admission qu'on injecte le carburant.

Voici un cas concret sur un moteur 2.0 essence de Mazda. La soupape qui mène à la chambre de combustion est un peu plus vers la gauche, on ne la voit donc pas ici (vous pouvez tout de même apercevoir brièvement les ressorts de soupape qui permettent de les remettre en place une fois que l'arbre à cames les a ouvertes).

Injection indirecte sur moteur DIESEL

Dans le cas d'un diesel, l'injection se fait dans une petite chambre séparée (pré-chambre de combustion) qui donne sur le cylindre, et non pas dans dans le conduit d'admission dans le cas d'un essence indirect. En gros, cette méthode permet d'améliorer la combustion du diesel malgré l'emploi d'une injection basse pression. Lors de la compression, l'air admis va être envoyé vers cette préchambre sous pression pour se mélanger au carburant vaporisé qui va alors commencer à s'enflammer. Les turbulences provoquées par l'aérodynamisme de la préchambre permet d'améliorer la combustion.
Notez que les bougies de préchauffage sont plus utiles dans le cas d'une injection indirecte. En effet, un moteur à injection directe démarrera plus facilement sans elles.

Une petite chambre connectée au cylindre permet à la fois d'injecter le carburant mais aussi de le mélanger à l'air de l'admission grâce à une forme spécifique en terme d'aérodynamisme.

Injecteurs différents

Voici les différences entre une version directe et une autre indirecte :

Injection directe et indirecte en même temps ?!

Et oui, il existe des moteurs bénéficiant des deux types d'injection en même temps, mais je doute que cela soit quelque chose que l'on voit vraiment se répandre car cela est logiquement plus coûteux ...

Tous les commentaires et réactions

Ecrire un commentaire

Dernier commentaire posté

Par om53 (Date : 2018-09-19 01:39:24)

Bonjour j'ai acheté une nouvelle Nissan Micra de mars 2017 en essence IG-T90
j'aurais voulu savoir si c'était un moteur injection directe ou indirecte merci

Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire :

Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-09-19 09:25:00) : Injection indirecte pour le 0.9 TCE 3 cylindres de Renault.
Par om53 (2018-09-19 09:58:27) : merci

Réagir à ce commentaire

(Votre post sera visible sous le commentaire après validation)

Suite des 14 commentaires :

Par Claude (Date : 2018-03-16 16:49:45)

Bonjour,
La réalité est plus sinistre que ce qu'il semble.
Le diesel a été favorisé pour sa propension à tuer les gens, du fait des microparticules extrêmement cancérigènes, alors que le CO2 n'est PAS un polluant, c'est même un gaz particulièrement utile et nécessaire pour les rendements agricoles mondiaux.
Je rappelle quand même qu'un des grands patrons du monde, Rothschild, a clairement précisé qu'il était impératif de réduire la population mondiale.
Maintenant les USA, du fait de cette "mode" du diesel, imposée par les taxes, sont en surplus de production d'essence, qu'il faut donc écouler (puisque ce sont eux qui imposent les directives européennes).
Pour résoudre le "problème" de la moindre nocivité des moteurs essence sur la population, il a fallut arriver à imposer des techniques aussi polluantes pour les moteurs essence: La prétendue lutte contre le CO2 a donc amené à imposer les injections directes, qui, elles, produisent des microparticules meurtrières au même titre que celles émises par les diesels, mais en pire niveau quantité.
Maintenant que tous les moteurs essence (ou presque) sont des injections directe, il est temps d'imposer, via des mesures restrictives et une inversion des taxes, à l'obligation pour le citoyen de rouler à nouveau à l'essence.
Le tout en faisant croire au citoyens naïfs que c'est dans un but écologique: On va simplement les tuer prétendûment "plus propre"

Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire :

Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-03-17 09:06:52) : Elle est pas mal cette théorie ;-)
Légèrement portée sur la paranoïa et la schizophrénie mais ça a le mérite de divertir.
C'est un peu comme si j'étais dans une maison avec 10 personnes et que je voulais en supprimer la moitié. Si je contamine l'eau du robinet (ou même l'air) je vais hélas aussi m’empoisonner, donc l'intérêt est limité.
Non soyons sérieux, je ne suis pas totalement hermétique aux théories du complot (certaines sont peut-être réelles), mais la raison et le discernement doivent toujours rester maître de vos idées. Dans le cas contraire on s'éloigne du chemin de la vérité et on finit dans une secte.
Si on voulait réduire la population en la tuant "discrètement", c'est par d'autres moyens qu'on passerait. Un moyen qui permettrait aussi de préserver ceux qui en sont à l'origine.
Attention au sensationnel, ne vous laisser pas séduire car vous allez vous égarer et vous perdre ...
Cela n'empêche évidemment pas que certaines choses négatives soient tramées dans notre dos et à notre défaveur. Mais là je n'y crois pas.
Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2018-03-19 19:05:50) : connaissant les usa je précise qu'il roule a l'essence a 90 avec une grosse consommation les véhicules sont minimum des v6 ou en ligne alors qu'il produise de l'essence en surplus je suie sceptique, par contre en France pour produire du diesel il fabrique énormément d'essence impossible a consommer en France il faut donc l'exporte dans les autre pays limitrophe pour sans débarrasser, les raffinage de pétrole fabrique beaucoup plus d'essence que du diesel.