Pourquoi les diesels ont un régime moteur inférieur aux essences ?

NOTIONS TECHNIQUES  

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Aculé par certains amateurs de voitures plaisir et sportives, le diesel est avant tout accusé d'offrir une sonorité agricole et des régimes très limités en amplitude, avec des envolées moteurs qui restent donc assez basses et peu enivrantes.
Et si pour ma part j'ai parfois (et même souvent) tendance à préférer le diesel pour son couple additif et impossible à retrouver sur les équivalents essences, il est vrai que le plaisir ne se trouve pas dans l'envolé des régimes qui restent limités à moins de 4500 tours/minute. Mais dans ce cas, ne pourrait-on pas avoir des diesels qui grimpent à 7000 voire 8000 t/min ?
En réalité pas vraiment, sauf si bien évidemment on réduit la cylindrée car plus c'est petit plus il est facile d'avoir des régimes très importants (tels les moteurs de F1 qui ont des cylindres ridiculement petits, ou encore les petites thermiques télécommandées).

Voyons donc pourquoi les diesels ont un régime plus bas que les essences, à savoir les deux facteurs principaux qui expliquent cela.

A lire aussi : les (très nombreuses) différences entre essence et diesel

Course du piston

La première explication concerne le taux de compression accru du diesel, à savoir que pour s'affranchir de bougies d'allumage il faut ici générer le chaleur d'une autre manière. C'est en effet grâce à la compression de l'air dans les cylindres qu'on arrive à provoquer l'explosion (la combustion en vrai, mais j'aime m'exprimer avec le langage du peuple !), et pour cela il faut comprimer cet air très fortement.
Pour y arriver il est donc nécessaire d'accroître cet "écrasement" en accroissant le taux de compression, à savoir la longueur de la course du cylindre entre les PMH et PMB.

Et donc c'est très simple, plus j'aurai de chemin à faire entre les allers-retours, plus je mettrai de temps pour le faire. Plus je mets de temps plus il me sera difficile d'avoir une fréquence moteur (= régime moteur) aussi élevée qu'avec un moteur à course réduite (les essences).

Masses mobiles

En plus de ce premier facteur handicapant, il faut en plus ajouter une autre contrainte : le poids des masses mobiles (pistons).
Avec des pistons plus lourds, il sera plus difficile d'avoir des mouvements rapides, car ces derniers induisent une force inertielle qui vient ralentir les mouvements (ou plutôt accentuer la difficulté à les faire tourner vite).
En effet, plus un objet est lourd plus il est difficile à mouvoir, et plus généralement plus un objet est lourd plus il est difficile à faire aller vite (une particule peut facilement être propulsée à des vitesses relativistes, ce qui n'est pas le cas pour les objets plus macroscopiques). Plus généralement, plus un objet va vite (ou tourne vite, c'est pareil) plus il est difficile de lui faire gagner de la vitesse, et vous ajoutez à ça que plus la masse de cet objet est importante plus ce phénomène est accentué.

Si par exemple je fais tourner à la main une roue métallique fixée à un roulement (disons un vélo que je mets à l'envers au sol ...), plus la roue sera lourde plus j'aurais du mal à atteindre une vitesse élevée à la force de mes bras. Arrivé à une certaine vitesse, il me faudra une force trop importante pour continuer à faire accélérer le mouvement. Avec une roue légère j'arriverai en revanche plus facilement à obtenir une fréquence de rotation élevée.

Fiabilité ?

De plus, et même si j'arrivais à avoir des vitesses de rotation très importantes, certaines pièces du moteur seraient fragilisées.
Je pense bien évidemment ici aux paliers/coussinets de bielles qui recevrons de fortes contraintes à chaque fois que le piston fait demi-tour (PMH et PMB), car le poids important des pistons induit à chaque demi-tour une contrainte très importante (plus qu'avec un piston léger). Cela induit même une très légère élongation des bielles (via les petits jeux au niveau des différents paliers), et cela fait parti du rodage : il faut d'ailleurs aller régulièrement dans les hauts régimes si vous ne voulez pas creuser et induire une sorte de sillon dans vos cylindres, ce qui arrive quand ils ne sont jamais allongés via les hauts régimes). Plus d'infos ici.

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