Principales différences entre un moteur à essence et un moteur diesel.

Pour cette chronique, j’avais pensé a plusieurs sujets, mais comme l’idéal est de commencer à la base, on va y aller avec, vraiment, la base… Le principe de fonctionnement d’un moteur à combustion et les principales différences entre les moteurs à essence et diesel… Prenez note que c’est “général” comme explication , je sais très bien qu’il y a des cas particuliers.

 

Une petite note d’histoire en passant, c’est bien un moteur diesel et non diésel, car en fait c’est Rudolf Diesel qui a donné son nom à son invention vers la fin des années 1800. Normalement on devrait l’écrire Diesel, mais le “D” majuscule a disparu avec le temps.

 

Première chose, les moteurs, pour du moins la majorité de ceux sur le marché, sont des moteurs à combustion et non à explosion comme beaucoup peuvent le croire. Pourquoi pas “explosion”, c’est l’explosion du carburant qui pousse le piston vers le bas? Oui et non, en fait oui il y a une explosion, mais en fait c’est la chaleur créée par la combustion qui pousse le piston, car l’air chaud prends plus d’espace que l’air froid.

 

On va inventer des chiffres pour simplifier l’explication. Disons que vous avez un moteur de 5 litres, par une journée froide, comme l’air est plus dense, il est possible d’y entrer l’équivalent de 5.2L, mais lors d’une journée chaude étant donné que l’air est moins dense, vous pouvez juste en entrer 4.8L. Lors de la combustion en réchauffant, l’air prends de l’expansion, disons x3. Votre 5.2L va “gonfler” a 15.6L et pousser avec beaucoup de force les pistons vers le bas, tant dis que le 4.8L va seulement “gonfler” a 14,4L… ça fonctionne pareil, mais c’est moins performant.

Diesel

Gaz

Bref, tout ça pour dire qu’en chauffant l’air, elle prend du volume et donne de la performance. C’est pour ça que les journées froides, les intercoolers qui servent a refroidir l’air des turbos et supercharger, ainsi que les kits de nitros rendent à leurs manières, les moteurs plus efficaces.

Maintenant, les plus grosses différences entre les moteurs au gaz et diesel… Souvent les moteurs diesels peuvent faire énormément de kilométrage a travailler dur si on compare au même véhicule à gaz mais pourquoi? Plusieurs choses, premièrement les matériaux de fabrications. Souvent, les diesels vont avoir des pièces beaucoup plus grosses, plus lourdes et aussi plus solides car le but premier est la durabilité vs le torque que le moteur développe. Mais tout ça a un coût, ça fait aussi des moteurs qui ne tournent pas vite, dans les lights duty 3500-4000 rpm, c’est pas mal le maximum sécuritaire. Si on compare le même pick up avec un moteur a gaz qui peux virer 5000-5500 rpm. Ça fait aussi des moteurs “volumineux” et lourds. Si on prends juste l’exemple d’un Duramax, qui a les têtes et l’intake en aluminium, mesure 30x30x32 et pèse 835 livres et pour le 454 qui est complètement en fonte, lui est a 28x30x29 et pèse 685 livres. Une autre chose qui aide les diesels à vivre plus longtemps, le carburant, le diesel lui même est lubrifiant, donc le surplus qui descend dans l’huile avec le temps est beaucoup moins dommageable que l’essence qui lui est très sec. Autre différence, la gestion de rpm et de la puissance du moteur. Si on ne parle pas de moteur turbo, sur un diesel l’entrée d’air est libre, on peut carrément enlever l’intake du moteur et il va très bien fonctionner. C’est seulement la quantité (timing, durée…) de carburant injecté qui va faire varier le rpm et la force du moteur. Au ralenti un diesel fonctionne avec un ratio aussi bas que 160:1, ça veux dire qu’il y a 160 fois plus d’air que de diesel qui entre dans le moteur, et en mode performance ça  monte a 25:1.

Sur un moteur a gaz c’est plus complexe, l’air qui entre dans le moteur est ajusté avec un carburateur ou un throttle body, mais il y a aussi le timing pour l’allumage et la quantité de gaz qui fait varier le rpm et la force. Un moteur a essence roule à un ratio de 14.7:1, donc 14.7 fois plus d’air que d’essence en mode économie et monte juste qu’a 12.5:1 en mode performance. Le défi le plus grand lorsqu’on modifie un moteur à gaz est de rester dans un ratio sécuritaire, si vous allez vers le 10:1, ça fait trop de carburant à brûler. Le surplus vas dans l’huile (vraiment pas bon), ça a tendance à faire glacer les cylindres (ils deviennent chromés et perdent leur étanchéité), ça encrasse les bougies… Bref à éviter, mais le contraire est plus dangereux à court terme, si vous allez dans les +15:1, le mélange est trop pauvre et c’est dangereux de fondre un piston, en fait il se produit exactement la même chose que si vous coupez avec des torches. Pour ceux qui l’ont déjà fait, vous pouvez rougir votre métal, mais tant que vous ne pesez pas sur la clanche de l’oxygène, ça ne coupe pas, mais quand l’oxygène arrive et que le ratio monte, ça coupe facilement…

 

Pourquoi un diesel est plus économique? Une des principales raisons est le carburant lui même qui ce calcul en BTU (British Thermal Unit, ouaip! Comme un BBQ), pour un gallon d’essence on va sortir 120.000 Btu, pour la même quantité de diesel on va avoir 137,500Btu, ce qui entre autre amène un moteur a gaz à avoir un taux d’efficacité d’environ 30% vs un diesel a 45%.  On peut se demander avec 30%, ou va le reste? Si vous vous souvenez  du début de la chronique, je parlais de chaleur qui pousse le piston, et bien le reste du 70% s’en va dans le système de refroidissement, dans l’exhaust et en friction.

 

Dans la prochaine chronique, on va parler des avantages vs inconvénients d’un diesel vs un moteur à essence, de certains mythes et des entretiens de base à faire…

 

Francois Vézina collaborateur 4x4setup magazine

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