DOWNSIZING EN AUTOMOBILE
Fonctionnement
L’objectif unique du donwsizing est de réduire les consommations de carburant, l’agrément n’est pas du tout visé même si le but est de proposer des moteurs le plus agréable possible. Le downsizing n’a pas été décrété par les constructeurs du jour au lendemain sans raison particulière, ils n’étaient d’ailleurs pas forcément très emballés à réduire la taille leurs moteurs puisque cela compliquait son fonctionnement et la mise au point de la fiabilité. Pour cela ils ont réduit le volume des chambres de combustion (ou le nombre de chambres) afin de limiter les quantités de carburant à injecter dans ces dernières. Car plus c’est petit moins il y a de carburant à injecter pour remplir la chambre. De plus cela allège la voiture, ce qui réduit encore la consommation.
Le but du downsizing ?
Le but est de concevoir des moteurs qui sont le plus adaptés possibles aux cycles normalisés NEDC et WLTP (permettant l’homologation des consommations). Et comme ces derniers ne demandent pas beaucoup de puissance, on fait en sorte de concevoir des moteurs qui seront optimaux à ces allures: petites cylindrées. En effet, à bas régime et quand on demande de faibles puissances, avoir une petite cylindrée permet de belles économies (le turbo ne souffle pas trop, même quasiment pas). Et dans les phases des cycles NEDC et WLTP on ne va généralement jamais demander la puissance totale du moteur (on reste dans les phases basses des courbes moteur), et donc on va rester sur des plages de régimes économes en carburant (plus énergivore avec des moteurs de grosse cylindrée).
Et pour pouvoir offrir la puissance promise à la clientèle (qui n’aura pas été exploitée sur les cycles d’homologation), on va faire en sorte que la puissance arrive un peu plus haut dans les tours avec un travail beaucoup plus important du turbo. Et quand le turbo se met à travailler la consommation explose… Normal, il faut apporter d’autant plus de carburant qu’il n’y a d’air qui entre dans le moteur afin de respecter la richesse pour un mélange stœchiométrique de 1g de carburant et 14,7g d’air.
Enfin, l’objectif unique du downsizing consiste à réduire les rejets de CO2 (qui fonctionne donc bien sur les cycles d’homologation mais pas du tout dans la réalité hélas). Mais ce fameux downsizing a aussi induit l’apparition de l’injection directe, et donc l’apparition massive de particules fines (mélange moins homogène dans les cylindres) et Nox (accroissement de la température de combustion).
Et pour pouvoir offrir la puissance promise à la clientèle (qui n’aura pas été exploitée sur les cycles d’homologation), on va faire en sorte que la puissance arrive un peu plus haut dans les tours avec un travail beaucoup plus important du turbo. Et quand le turbo se met à travailler la consommation explose… Normal, il faut apporter d’autant plus de carburant qu’il n’y a d’air qui entre dans le moteur afin de respecter la richesse pour un mélange stœchiométrique de 1g de carburant et 14,7g d’air.
Enfin, l’objectif unique du downsizing consiste à réduire les rejets de CO2 (qui fonctionne donc bien sur les cycles d’homologation mais pas du tout dans la réalité hélas). Mais ce fameux downsizing a aussi induit l’apparition de l’injection directe, et donc l’apparition massive de particules fines (mélange moins homogène dans les cylindres) et Nox (accroissement de la température de combustion).
On peut résumer en disant que le downsizing réduit le CO2 (réchauffement planétaire) mais augmente en contrepartie les Nox et particules (mauvais pour la santé)
Avantages et inconvénients
Les accélérations sur bancs d’essai sont incroyablement lentes, donc pas de gros besoins en puissance, ce qui favorise les petits moteurs suralimentés). En fait, il faudra garder une conduite très économique pour que cela puisse se ressentir. La suralimentation induisant une jolie consommation en pleine charge (le turbo accroit le volume d’air que l’on injecte dans les cylindres, il faut donc envoyer plus de carburant pour que le mélange comburant/carburant soit équilibré). Si les tests sur bancs d’essai étaient corrélés à la réalité, on verrait clairement que la différence est minime par rapport aux moteurs plus âgés.
De plus, l’agrément de ce genre de moteur est souvent inférieur, les trois cylindres vibrent, le moteur tourne moins rond (moins il y a de cylindres moins c’est régulier, ce qui donne du boulot à la poulie Damper et aux ressorts du disque d’embrayage qui doivent amortir le rythme irrégulier des pistons en mouvement) et est plus heurté (cylindrée petite donc moins de souplesse et de rondeur, injection directe haute pression et turbo qui peut parfois réduire la linéarité et provoquer des à-coups de fonctionnement).
Niveau fiabilité il est difficile de se prononcer car les retours sont peu nombreux. Toutefois une chose est certaine, l’ajout d’un turbo augmente les possibilités de pannes par rapport à un moteur atmosphérique. Concernant la résistance du petit moteur face à de plus grosses puissances, je fais cette fois-ci confiance aux ingénieurs qui ont employé des matériaux plus solides pour la conception des pistons et cylindres.
Sources: Educauto.fr / fiches-auto / ooreka
C’est la fin de cet article sur le downsizing en automobile, retrouvez tous mes articles de mécanique “ICI“. (Cet article peut faire l’objet de modifications à tout moment)
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