Dossiers-Conseils > Tendances de l'auto > Evolution des moteurs 08/06/2016

Motorisations, les tendances

La consommation de carburant étant devenue une obsession pour les constructeurs (règlementation oblige), les moteurs ont subi tout un tas de modifications ces dernières années. Essayons d'isoler les principales dans cet article.


La plus grosse tendance actuelle est de réduire la cylindrée des moteurs, et cela coute que coute. On appelle cela le "Downsizing"qui veut littéralement dire réduction de la taille. Il y a aussi une tendance qui consiste à greffer tout un tas d'éléments pour réduire la pollution, hélas cela a des conséquences sur la fiabilité.

Pourquoi les motoristes réduisent la cylindrée

Cette réduction de cylindrée a pour principal objectif la réduction de la consommation en carburant car un petit moteur consomme logiquement moins qu'un gros .... Cependant, les choses ne sont pas aussi simples puisqu'il faut compenser cette perte de cylindrée par quelque chose si on ne veut pas se retrouver avec un moteur amorphe. Surtout que les voitures modernes sont de plus en plus lourdes.

Pour résumer les 1.9 / 2.0 se transforment en 1.6, les 1.6 tendent vers des 1.2 / 1.3 en perdant quelques fois 1 cylindre passant de 4 à 3 (ils ont donc moins de cylindres mais ces derniers sont souvent plus gros).

On ajoute un turbo (voire plus)

La réduction de la cylindrée doit être compensée dans un premier temps par l'ajout d'un turbo. Celui-ci va permettre au petit moteur de pouvoir absorber plus de carburant et de comburant en même temps, comme si c'était un gros moteur finalement ! Plus vous monterez dans les tours plus le turbo (qui marche grâce aux gaz d'échappement)  gavera d'air le moteur. Conséquence, il faut aussi envoyer plus de carburant pour garder le bon ratio. De ce fait, les moteurs turbocompressés sont très énergivores quand vous allez chercher la puissance dans les hauts régimes. Et l'avantage énorme pour les constructeurs est que le cycle d'homologation NEDC ne vas jamais chercher ces hauts régimes ... D'où des consommations annoncées de plus en plus fantaisistes !
Même pire, les moteurs atmosphériques plus anciens seraient plus économes dans les tours que les petits downsizés censés "sauver la planète". Le système actuel est assez hypocrite et pervers.
Notez au passage que BMW propose désormais un moteur avec 4 turbos : 750d.


En envoyant de l'air à haute pression dans la chambre de combustion, le turbo permet d'accroitre le rendement. Car plus il y a d'air et plus la combustion est importante. Par exemple, quand vous mettez une bougie dans une bouteille elle s'éteint (pas assez d'air), quand vous soufflez sur des braises elles rougissent. Un turbo est plus ou moins efficace selon sa conception et selon la cartographie moteur contrôlée par le calculateur (wastegate). Enfin, plus on met d'air dans la chambre de combustion, plus on a besoin de carburant pour arriver à une même puissance. A noter que le turbo existe depuis très longtemps mais il est désormais poussé à des régimes et pressions vraiment très élevés.

Injection haute pression

Pour pouvoir encore réduire la consommation, il faut pouvoir envoyer le carburant le plus justement possible : il faut le doser au mieux et l'injecter de manière à le vaporiser le plus finement. Pour cela on fait appel à une injection directe qui place l'injecteur directement dans la chambre de combustion. De plus, on s'aide d'une rampe commune (VW a tenté l'injecteur pompe mais l'a abandonné depuis une dizaine d'années) pour pouvoir atteindre de plus grandes pressions. Enfin, les injecteurs sont plus précis que jamais, avec une sensibilité accrue aux impuretés qui se situeraient dans le carburant.

 

Vanne de recyclage des gaz

La vanne EGR a été introduite de manière systématique sur les moteurs modernes (essence et diesel). En renvoyant des gaz d'échappement une nouvelle fois dans les chambres de combustion, cela permet de réduire la température de combustion. La conséquence est de réduire la quantité de Nox produite par le moteur. Hélas, ce système est souvent vite grippé sur les diesels car les gaz d'échappement chargés en suies bloquent cette vanne mobile en l'encrassant ...

FAP

Le filtre à particules sert à piéger une grande partie des particules toxiques pour les rejeter sur les grands axes (régénération) ceci grâce à un système qui les brûle en particules encore plus fines. Si il est présent sur l'ensemble des diesels, il arrive désormais sur les moteurs essence. En effet, l'injection directe a amené un nouveau type de combustion : le mode stratifié. Celui-ci favorise l'apparition de particules fines.
De plus, certaines autos disposent d'un réservoir de cérine afin d'abaisser la température nécessaire à la régénération du FAP. Ce produit est alors mélangé au carburant


Additif et catalyseur SCR

Pour réduire les Nox, favorisés par les moteurs à injection directe, un procédé qui allie un catalyseur (dénommé SCR) et un additif a été mis en place : c'est l'Adblue. On se retrouve donc en plus avec un réservoir, un injecteur dans la ligne d'échappement et un catalyseur.

Pistons en acier

Certains constructeurs commencent à vouloir remplacer leurs pistons en aluminium par des versions en acier. En effet, et même si l'acier a comme inconvénient d'être plus lourd, sa plus grande solidité permet de fabriquer des pistons moins épais (moins hauts). Le but est de réduire la surface de friction avec les parois des cylindre ce qui permet de limiter la perte d'énergie.



Accessoires électriques

Alors qu'on avait l'habitude voir les accessoires entrainés par le moteur (via la courroie accessoire justement), les constructeurs font en sorte que le moteur ne perde plus d'énergie à cette tâche. Le but encore une fois est d'optimiser le cycle de consommation NEDC quitte à s'éloigner encore un peu plus de la réalité. En effet, lors de ce cycle, les organes électriques sont coupés ... Par exemple, la pompe de direction assistée n'est plus alimentée par le moteur thermique mais par un petit moteur électrique. En ligne droite il n'y aura donc pas de consommation, ce qui est parfait pour le cycle d'homologation qui évite justement les virages ... Idem pour les turbos qui pourraient devenir électriques dans l'avenir.


Si la courroie accessoire sert encore pour de nombreux organes, les constructeurs font en sorte qu'il y ait le moins d'organes possible sur son chemin ...

Fiabilité des moteurs modernes ?

Si il n'y a pas d'hécatombe pour le moment, la fiabilité des moteurs récents semble être compromise à long terme. En effet, rien que l'ajout d'un turbo rend les choses incertaines. Ce dernier subit énormément de contraintes, et même de qualité il aura du mal à vivre aussi longtemps que le moteur dans son ensemble. Le problème est qu'un soucis de turbo peut mener à la casse du moteur ...
De plus, l'ajout de vannes EGR et de FAP provoquent tout un tas de problèmes, surtout lors d'une utilisation en ville principalement (ou quand le propriétaire roule systématiquement en bas régime sur de longues périodes). Les deux ont alors tendance à s'encrasser, le FAP se bouche et la vanne EGR se bloque.
L'injection haute pression est plus sensible aux impuretés et les contraintes qu'elle subit l'empêche d'avoir une vie très serein dans la durée ...

Concernant la réduction de la cylindrée, la réponse concernant la fiabilité n'est pas évidente. Les pistons et chambres de combustion sont normalement renforcées. Il faudra donc attendre le retour des propriétaires sur le long terme pour pouvoir se prononcer sur la résistance des pistons / cylindres (une grande perte de compression dans le temps prouverait une résistance moyenne).

Hybridation

C'est une grande tendance ces derniers temps, la voiture verte rime avec électricité. Résultat, on dote l'auto de deux moyens de propulsion, un thermique et un autre électrique (voir ici pour les différents procédés). Si cela peut paraître malin dans un premier temps, il faut reconnaître au final que cela n'est pas si judicieux que cela. Pourquoi ? Car une voiture qui a deux moteurs pèse logiquement plus ! Donc une voiture hybride a besoin en moyenne de plus d'énergie qu'une voiture seulement thermique. Vous avez donc vu où est-ce que je voulais en venir ...
En dotant les autos de la possibilité de rouler sans émettre de pollution sur une petite distance, on se retrouve avec des voitures plus énergivores !
Bref, ce système ne peut qu'être temporaire ...


Tout électrique

C'est sans doute le type de moteur le plus simple et le plus fiable qui puisse exister, il s'agit de faire travailler ensemble un rotor (aimant) et un stator (bobine de cuivre) ...
Mais si le tout électrique semble être pour certains l'avenir, j'avoue toutefois avoir de gros doutes. Le temps de recharge et l'autonomie très limitée sont aujourd'hui de vrais freins. Il faudrait donc marier l'électrique et le combustible : nous en venons donc à l'hydrogène.

Hydrogène

Un peu mis de côté, la pile à combustible semble être un système parfait qui allie les qualités de l'électrique et du thermique. En effet, vous faites le plein comme sur une thermique mais utilisez un moteur électrique. Il se pourrait donc bien que ce soit ça le véritable moteur de l'avenir. Voir ici pour plus d'infos.







Tous les commentaires et réactions



Dernier commentaire posté


Par BANSHEE (Date : 2016-06-09 15:21:21)

ca raison pour laquelle mon choix c'est porté sur la polo 1.0 60cv 2015 ( juillet ) Edition limité a ce jour passé les 25000km que du bonheur , la conso je prefere pas dire car personne crois .

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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-06-09 18:26:26) : N'hésitez pas à préciser votre consommation ainsi que le type de parcours que vous effectuez. Le mieux reste de poster un avis ici.

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Suite des 8 commentaires :


Par kev76 (Date : 2016-06-08 15:32:46)


Pas étonnant que la fiabilité soit aussi catastrophique de nos jours. Mais heureusement pour nous, Mazda et Honda nous prouve qu il y a encore des constructeurs qui savent faire des "vrais" moteurs. D’ailleurs ont consommes autant qu avec un 1.2 puretech (3cyl-turbo)308 qu avec un 1.8 (4cyl atmo)civic de 10ans. Et quand je pense qu on revient aux courroie pour homologué quelques micro litre et kilo gramme de moins sur la fiche technique....


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-06-08 16:58:14) : Il est vrai que tout cela sent un peu l'hypocrisie ... On nous fait croire que les autos actuelles sont à la fois ultra sobres et très écologiques, la réalité est hélas un peu différente ...
    Concernant la fiabilité, on est en effet loin de la simplicité d'antan. Malgré tout il ne faut pas caricaturer ni avoir des idées trop arrêtées. Même les objets les plus techniques et complexes peuvent avoir une fiabilité presque sans faille : l’aérospatial et l’aéronautique en sont de belles preuves. Tout n'est question de volonté et de moyens financiers mis en oeuvre au moment du développement. Mais il y a aussi un peu d'obsolescence programmée dans l'air, ne nous mentons pas ....

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Par Omar (Date : 2016-06-08 14:14:07)


Bonjour et merci pour cet article très riche en information.
Seulement, au moment ou vous évoquiez la vanne EGR vous avez dit "En renvoyant des gaz d'échappement une nouvelle fois dans les chambres de combustion, cela permet de réduire la température de combustion"
cela m'a un peu surpris car je m'attendais vraiment au contraire.
je ne vois pas comment des gaz de combustion, en principe chaud, si on les réinjecte ils favoriseront la réduction de la température de combustion??
A ce que je sache, ces gaz ne passent pas par l’échangeur air air!! ils sont injectés directement.


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-06-08 14:29:04) : Les gaz renvoyés sont tout de même moins chauds qu'à la sortie de la soupape d'échappement grâce à la présence d'un refroidisseur. De plus, le fait qu'ils aient moins d'oxygène réduit l'ampleur de la combustion (qui est possible grâce aux 20% d'oxygène naturellement présents dans l'air), et donc la chaleur.
    Enfin, ces gaz vont absorber et prendre à leur compte une partie de la chaleur produite dans la chambre de combustion.

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Par Christian (Date : 2016-06-08 00:41:17)


Merci pour toutes ces informations.
Pourquoi le moteur hydrogène est-il délaissé ?
En Californie Quelques voitures en sont équipées et donnent semble t il et donnent entière satisfaction ( vu dans auto-moto et turbo ). Ni particules ni Co2, juste H2o.
Que représente en thermes d'énergie et de pollution la fabrication et le recyclage des batteries ? Avec l'obsolescence programmée quelle sera la durée de vie ?
Pour information je viens de remplacer la batterie sur ma 406 HDi 110 break de juillet 2001. Elle a presque 370 000 km de bons et loyaux services et consomme entre 5,4 et 6,1 litres. Je roule aux vitesses règlementaires sans brutalités. Hormis les pièces d'usures je n' ai rien changé, les injecteurs sont d'origine.
Aujourd'hui je suis dans l' embarras car je souhaite la changer mais ne trouve aucune voiture capable de la replacer...


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-06-08 11:18:37) : Concernant la pollution induite par la fabrication des piles à combustible (hydrogène) je ne pourrais pas vous dire ...
    En revanche, je vous invite à consulter cet article concernant son fonctionnement précis.
    Ce type de technologie n'est pas totalement délaissé même si l'électrique est pour le moment favorisé. L'hydrogène s'avère être très intéressant car il n'y a pas de temps d'attente à la recharge, on fait simplement le plein.
    Vous noterez au passage que j'ai revu l'article (de fond en comble) qui commençait à dater.

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Par Moha (Date : 2016-01-08 23:18:08)


C'est très interessant, explicatif et clair. Merci bcp à Admin.
Ma question est pourquoi pas des cylindées 2.5 litres (V5) alitresu lieu des V6 (3.0 et +) très étulisés par les constructeurs de premium et SUV? Est ce qu'on ne peut pas encore retravailler, performer et optimiser les 2.5 de la dernière décenie, qui étaientt très puissants, sobres et fiables (Blocs 2.5 de Mercedes-benz, ceux de BMW, Mitubishi, VW-Audi...).
J'ai une Audi A4 2.5 TDI Quatro 180 cv de l'an 2005 qui a parcouru 300000 km sans graves problèmes. C'est vraiment increvable! Je n'ose pas la changer même s'elle est âgée. Veuillez me conseiller une berline qui vaut le coût? Je pense à la C220 ou 250 ou encore une classe E250, mais trop chère. Merci.


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-06-08 11:32:13) : Je ne pourrais pas vous répondre précisément mais juste vous donner des idées personnelles. Je pense que les puissances développées par les 4 cylindres sont suffisantes pour ne pas avoir recours à des 5 cylindres (surtout que les ingénieurs préfèrent certainement les moteurs ayant un nombre de piston paires pour plus de commodités au niveau développement), surtout que les 3 cylindres remplacent désormais les 4 cylindres ... De plus, les constructeurs font en sorte de développer le moins de moteurs possibles pour bénéficier des économies d'échelles (un bloc est proposé en plusieurs niveaux de puissance).
    Pour les versions au sommet de la gamme, les marques premium proposent encore des 6 cylindres mais en optimisant au maximum leur consommation afin de limiter la casse au niveau malus écologique (les Français n'y arrivent plus, fini les 3.0 dCi ou les 3.0 HDI). Les milieux de gamme de ces marques prestigieuses ont en effet abandonné les 5 et 6 cylindres au profit des 3 et 4. Les 6 cylindres sont semble-t-il aussi sur la fin, mais cela reste encore très difficile à affirmer ...

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Par fat (Date : 2015-01-20 00:31:57)


Génial merci


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2015-01-20 11:40:09) : Pas de soucis ;-)

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Par Lenny (Date : 2013-01-13 12:47:51)


Bonjour pourriez-vous apporter des précisions sur les injections ? Elle consiste en quoi ?


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-06-08 11:33:38) : L'injection consiste à INJECTER le carburant dans le moteur de manière optimale, contrairement aux anciens carburateurs plus "grossiers" dans leur manière de fonctionner.

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Par elio (Date : 2012-10-04 17:28:25)


Super



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