Champion de l'injection directe Diesel, Bosch apparaissait curieusement bien discret sur l'injection directe d'essence. Le géant allemand a dû récemment subir l'affront de se voir doublé par Siemens, premier équipementier européen a avoir livré un système d'injection directe pour moteur à essence à Renault (moteur IDE monté sur les Mégane Coupé). Les annonces d'autres concurrents, comme Delphi ou Sagem autour de tels systèmes ont, semble-t-il, passablement contrarié les responsables de Bosch, qui ont décidé de réagir en dévoilant à la fois leur injection directe d'essence et, avec près de un an d'avance sur son arrivée sur le marché, la voiture qui en sera équipée.
L'injection directe d'essence MED7, qui vient d'être ainsi dévoilée, est de type common rail. Pour mémoire, on rappellera que cette technique (que l'on peut traduire en français par : à rampe d'alimentation commune) consiste à stocker du carburant sous pression dans un réservoir cylindrique. Le carburant y est envoyé sous une pression allant jusqu'à 120 bars dans le cas de l'essence, et jusqu'à 1 350 bars dans le cas du diesel. Sur cette rampe, viennent se fixer les injecteurs dont l'ouverture est pilotée par calculateur électronique. Cette technique révolutionnaire a vu le jour en 1997 sur un moteur Diesel. Pour l'essence, c'est Mitsubishi qui, le premier, a mis sur le marché la Carisma, équipée de ce système en 1996, suivi en 1999 par la Mégane de Renault avec le common rail de Siemens.
Quelque peu distancé dans ce domaine, Bosch arrive enfin avec une version évoluée du common rail d'essence. Son système sera le premier en Europe à permettre le fonctionnement en mode stratifié. De quoi s'agit-il ? Dans un moteur conventionnel, le mélange air et essence se situe à un rapport que l'on appelle la stoechiométrie, soit une part d'essence pour 14 à 14,5 parts d'air. Le mélange qui résulte de cette opération permet d'obtenir, en principe, une combustion complète. La charge stratifiée a pour objectif d'alimenter le moteur avec des « couches » de mélange plus riches autour de la bougie, et de plus en plus pauvres lorsqu'on s'en éloigne. Cette technique permet de consommer moins en obtenant, malgré tout, un fonctionnement identique du moteur lorsqu'il tourne à bas régime. Le moteur de la Lupo FSI, équipé de l'injection directe d'essence MED7 de Bosch, serait le premier à utiliser cette technique en Europe.
Le GDI de Mitsubishi, s'il utilise le principe de la charge stratifiée au Japon, ne fonctionne en Europe qu'en mode homogène, c'est-à-dire avec un mélange stoechiométrique. Pour obtenir ces fameuses strates, le petit moteur de Volkswagen a recours au tumble, un mouvement turbulent qui assure la répartition des couches plus au moins riches autour de la bougie.
Selon Bosch, le gain en carburant est en moyenne de 15 % sur l'ensemble des plages de fonctionnement du moteur équipé de la MED7. Sur certaines plages, telles que celles autorisant le fonctionnement en mode stratifié, ce gain serait même de 40 %.
Pour aussi performant qu'il soit, ce nouveau système d'injection n'est qu'une base pour de nombreux développements futurs. On sait, en effet, que le rendement (rapport entre le travail réellement fournit par le moteur et l'énergie calorifique contenue dans le carburant) est, dans le meilleur des cas, de 13 %. En clair, cela signifie que seulement 1/8 de l'énergie contenue dans le carburant est convertie en énergie mécanique pour faire avancer la voiture. L'injection directe, telle qu'elle existe aujourd'hui, améliore sensiblement ce rendement, surtout lorsqu'elle autorise le mode stratifié.
Mais cela ne suffit pas. Bosch envisage de s'attaquer à plusieurs sources de pertes, telles que celles résultant de la combustion imparfaite, des frottements ou du fonctionnement au rapport lambda = 1 (mélange stoechiométrique). En augmentant la pression du système actuel et en modifiant la géométrie interne de la chambre de combustion, on pourrait ainsi réduire, voire éviter, ce que l'on appelle le mouillage. Il s'agit de la condensation du carburant sur les parois plus froides du cylindre lorsque le volume du mélange air et essence est mal maîtrisé.
Il restera tout de même les 45 % de pertes inévitables, puisque liées au fonctionnement du moteur à quatre temps : temps « morts » de trois des quatre cylindres, inertie du vilebrequin, pertes par pompage ou par frottement... De même, l'injection common rail, la plus optimisée, ne pourra prétendre à réduire les pertes par frottement ou liées à l'entraînement des différents accessoires du moteur (alternateur, démarreur, pompe à eau, etc.).
Ce sera l'affaire d'autres technologies dont nous ne manquerons, bien évidemment, pas de vous parler.
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