Audi A4 2.0 FSI : L'inutile et l'agréable

Des moteurs à injection directe d'essence sont proposés depuis plusieurs années déjà par Mitsubishi ou Toyota, ce dernier excluant le marché européen du champ d'application pour cause de carburants inadaptés car trop soufrés. Le groupe Volkswagen a suivi avec la Polo trois litres et l'Audi A2, qui trouvait du même coup un moteur digne de son niveau. Depuis peu, PSA et Renault sont entrés en scène. Si l'utilisation de tels moteurs montre bien un niveau de puissance satisfaisant et une souplesse accrue, la consommation est, pour l'instant, plus largement tributaire du mode de conduite que de la technique d'injection employée. L'Audi A4 FSI ne semble pas échapper à la règle.

Schématiquement très proche des systèmes common rail utilisés en Diesel, l'injection directe appliquée aux moteurs à essence s'en distingue par son mode de fonctionnement différencié en pleine charge, c'est-à-dire accélérateur enfoncé, et charge partielle, c'est-à-dire accélérateur peu enfoncé.

Dans le premier cas, le collecteur d'admission délivre le maximum d'air qui, lors de l'injection, vient former un mélange conventionnel avec le carburant injecté. Bien brassé, ce mélange à 14,1 parts d'air pour 1 part de carburant est dit stoechiométrique homogène et ne diffère en rien de celui utilisé avec un moteur à injection indirecte. On peut seulement avancer que l'injection ayant lieu directement au coeur de la chambre de combustion, le refroidissement obtenu limite la sensibilité au cliquetis, ce qui autorise le relèvement du rapport volumétrique au bénéfice d'un meilleur rendement. Cela reste largement théorique et, à pleine charge, on voit tout de suite que le gain de consommation est théoriquement et pratiquement infime.

A charge partielle, un volet obstrue partiellement le collecteur d'admission pour modeler la veine d'air qui, combinée à une injection retardée et une pulvérisation à jet plat, concentre le mélange autour de la bougie, le reste de la chambre de combustion étant occupé par un mélange très pauvre en carburant. C'est ce que l'on appelle le mode de combustion stratifié. Ce mode de fonctionnement nécessite moins de carburant et utilise mieux la faible quantité injectée qu'un moteur conventionnel. C'est dans cette configuration que le moteur à injection directe peut offrir un gain de consommation allant jusqu'à 15 % dans le meilleur des cas, c'est-à-dire pied vraiment très léger sur l'accélérateur.

De plus, la combustion en mode stratifié, et plus spécialement en mélange pauvre, augmente les émissions d'oxydes d'azote (NOx) au point de nécessiter l'implantation d'un catalyseur supplémentaire affecté à leur élimination. En fait, ce catalyseur stocke les NOx et lorsqu'il est « plein », le calculateur de gestion du moteur active une phase de fonctionnement homogène enrichi, le temps que les oxydes d'azote soient réduits en azote. On en arrive ainsi à « surconsommer » pendant un bref instant pour éliminer le surcroît de pollution engendré par le gain de consommation ! S'il ne fait aucun doute que l'injection directe constitue l'avenir du moteur à essence, il faudra sortir de cette situation ubuesque en traitant les NOx à la base si l'on veut voir cette technique s'étendre rapidement. Pour l'heure, tout cela présente un caractère expérimental sans grande saveur pour une clientèle Audi A4 à 87,8 % adepte du moteur Diesel et peu encline à servir de cobaye.