avec la collaboration de Marc BAZIN — Didier LOUIS 

CENTRE NATIONAL DU MACHINISME AGRICOLE DU GÉNIE RURAL DES EAUX ET DE$ FORÊTS 

DIRECTION GÉNÉRALE Direction de la Communication et de la Valorisation (DICOVA) 

B.P. 22 - 92162 ANTONY Cedex 

Chez le même éditeur Collection « Guide Pratique » 

Les moteurs à essence — Technologie et fonctionnement des moteurs à allumage commandé — 1989 — 1re édition — Daniel GAUTHIER, Camille CÉDRA, Marc BAZIN, Didier LOUIS (17 x 24 ; 168 pages) 185 F TTC. 

Produits de graissage et de protection — 1989 — 5e édition (17 x 24 ; 236 pages) 185 F TTC. 

La qualité gustative des fruits — Méthodes pratiques d'analyse — 1988 — (1 classeur 17 x 24 ; 50 pages) — 150 F TTC. 

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L'irrigation localisée — 1988 — 1 fascicule de 6 cahiers (21 x 29,7 ; 52 pages) 90 F TTC. 

Tous droits de traduction, d'adaptation et de reproduction par tous procédés, réservés pour tous pays. 

La loi du 11 mars 1957 n'autorisant, aux termes des alinéas 2 et 3 de l'article 41, d'une part, que les « copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective » et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d'exemple et d'illustration, « toute représentation ou reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite » (alinéa 1or de l'article 40). 

Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal. 

Les moteurs diesel — Technologie et fonctionnement — 1990 — 1rB édition — ISBN 2-85362-170-7 — Camille CÉDRA, Daniel GAUTHIER, avec la collaboration de Marc BAZIN et Didier LOUIS, CEMAGREF — Service Formation de la DICOVA, Direction de la Communication et de la Valorisation — Dépôt légal 1er trimestre 1990 — Composition, impression, façonnage : Imprimerie BOUDET — 61300 L'AIGLE — Photo de couverture PHOTO 2000 ANTONY — « Coupe pédagogique » réalisée par le service Formation de la DICOVA - Édition et diffusion - CEMAGREF-DICOVA, B.P. 22, 92162 ANTONY Cedex — Diffusion aux libraires — TEC et DOC 94236 CACHAN Cedex — Prix de vente : 185 F TTC. 

Le CEMACREF est un organisme public de recherche. Il conçoit et développe des outils compétitifs : 

• pour l'équipement de l'agriculture et des Industries agricoles et alimentaires, 

• pour l'Ingénierie et la gestion des milieux naturels : eau, environnement, aménagement rural. 

En contact permanent avec les agents économiques et les collectivités, U Intervient dans différents secteurs d'activités. 

- risques naturels et technologiques • montagne et zones défavorisées 

- équipement des Industries agro-alimentaires -production et économie agricoles. 

Le CEMACREF est un Établissement Public à caractère Scientifique et Technologique, placé sous la tutelle du ministre de la Recherche et de la Technologie et du ministre de l'Agriculture et de la Forêt. 

Il emploie 970 agents dont 420 scientifiques répartis en 10 groupements : Aix-en-Provence, Antony, Bordeaux, Clermont-Ferrand, Grenoble, Lyon, Montpellier, hlogent-sur-Vernlsson, Outre-Mer (La Martinique), Rennes. 

Son budget annuel consolidé est de 280 M.F. 

Le développement de la motorisation agricole a commencé en France vers 1945, après la seconde guerre mondiale. Les premiers moteurs de tracteurs agricoles furent d'abord des moteurs à essence à allumage commandé, issus de la technologie automobile. Quarante-cinq ans plus tard, tous les moteurs des tracteurs agricoles français sont désormais des moteurs diesel, ou plus précisément des moteurs à compression élevée et à auto-inflammation de combustible. Comment explique-t-on cette évolution ? 

Historiquement, le cycle proposé par l'ingénieur allemand Rudolph DIESEL en 1893 dans son fameux mémoire « Théorie et construction d'un moteur thermique rationnel destiné à supplanter la machine à vapeur et les autres machines à feu connues aujourd'hui » était un cycle dans lequel l'apport de chaleur se faisait à pression constante. La mise au point de ce moteur prit 4 ou 5 ans et l'idée première d'injecter en fin de compression un combustible solide (charbon en poudre) fut rapidement supplantée par une injection de combustible liquide finement pulvérisé. Quant au cycle de fonctionnement, il a évolué sur les moteurs diesel rapides vers un cycle mixte dans lequel la combustion se fait en partie à volume constant et en partie à pression constante. 

Quoi qu'il en soit, il ne serait probablement pas facile de prouver de façon irréfutable la supériorité technique du moteur diesel sur le moteur à essence. Et cependant, la diésélisation du parc de tracteurs agricoles est presque totale. Chacun sait que ce phénomène est dû principalement à la politique fiscale des carburants : le carburant agricole est détaxé depuis 1956 et mis à la disposition des agriculteurs, sous le nom de fuel-oil domestique ou fioul et cette détaxe a toujours été beaucoup plus avantageuse que celle de l'essence (rapport de prix de 1 à 3 pour l'agriculteur). Ce fuel-oil 

domestique est en fait un gas-oil (ou gazole) analogue à celui des voitures et des camions, mais il est coloré en rouge et additionné de traceurs chimiques, afin d'éviter tout emploi illégal dans les moteurs diesel routiers. 

Ce nouvel ouvrage de vulgarisation diffusé par le CEMAGREF analyse le fonctionnement des moteurs diesel modernes sans exposer une théorie trop complexe qui viendrait rebuter le lecteur non spécialiste. Il décrit en termes clairs la technologie de ces moteurs en abordant néanmoins des évolutions récentes, l'injection et certains aspects de la suralimentation — technique devenue très courante sur les tracteurs agricoles de plus de 80 kW. Il précise enfin, comme dans le volume précédent : « les moteurs à essence », la technologie des équipements électriques et électroniques. 

Ce petit livre devrait être un auxiliaire et un aide-mémoire précieux pour les élèves de l'enseignement agricole, les conseillers spécialisés, les formateurs, les agriculteurs et tous ceux qui s'intéressent aux moteurs. 

Nous lui souhaitons tout le succès qu'il mérite. 

1. Le principe des moteurs diesel 9 

3. Description des moteurs diesel à 4 temps 41 

4. Les carburants et la filtration de l'air .... 65 

7. La lubrification et le refroidissement 125 

8. Les caractéristiques des moteurs diesel 147 

9. Les organes électriques annexes 161 

• Les moteurs diesel sont des moteurs 

• L'historique des moteurs diesel ... 14 

• Le cycle à 4 temps 15 

des moteurs à quatre temps 23 

• Le cycle à 2 temps 25 

SONT DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE : 

Les moteurs diesel sont des moteurs thermiques : ils transforment de la chaleur en travail mécanique. La chaleur, ou « énergie thermique », nécessaire à leur fonctionnement est fournie par la combustion du gazole ou du fioul. Cette combustion se produit à l'intérieur même des cylindres, là où apparaît le travail mécanique : les moteurs diesel sont donc des moteurs à combustion interne dans lesquels l'inflammation du carburant est provoquée par la chaleur de compression. Les moteurs à allumage commandé, décrits dans une autre brochure éditée par le CEMAGREF, sont également des moteurs à combustion interne, mais ils nécessitent un allumage électrique pour commander l'inflammation du gaz. 

Une expérience simple va nous expliquer le fonctionnement d'un moteur à combustion interne. Renversons une bouteille « vide » (remplie d'air naturellement), au-dessus d'un récipient contenant de l'eau chaude. On constate que des bulles s'échappent : l'air contenu dans la bouteille s'est échauffé au contact de l'eau, a augmenté de volume et s'est échappé de la bouteille, ainsi qu'en témoigne les bulles observées. Si l'on bouche la bouteille, l'air chauffé ne peut plus s'échapper et sa dilatation exerce une pression sur les parois et le bouchon de la bouteille. Si l'on chauffait très fort, le bouchon finirait par sauter. 

Dans un moteur (fig. 1), on trouve un cylindre (équivalent de la bouteille) et un piston (équivalent du bouchon). Mais, le piston est mobile dans le cylindre. Une augmentation de la pression au-dessus du piston — provoquée par exemple par la combustion d'un mélange de carburant et d'air — provoque un mouvement du piston vers le bas. 

Le piston étant relié par une bielle au maneton d'un arbre vilebrequin (fig. 1), ses déplacements linéaires alternatifs entraînent la rotation de cet arbre vilebrequin. Tous les moteurs à combustion interne comportent ainsi un ou plusieurs cylindres, dans lesquels se déplacent des pistons qui sont reliés à l'arbre vilebrequin. 

Fig. 1 — Le rapport volumétrique de compression. 

Les moteurs sont le plus souvent disposés comme sur la figure 1, c'est-à-dire que le piston se déplace verticalement de bas en haut. 

La partie qui ferme le haut du cylindre se nomme la culasse. 

Lorsque le maneton du vilebrequin se trouve dans sa position la plus haute, le piston est également dans sa position la plus haute et la plus rapprochée de la culasse. Cette position du piston et du maneton correspondant s'appelle le point mort haut (P.M.H.). 

Inversement, le point mort bas (P.M.B.) correspond à la position la plus basse du piston et de son maneton. 

La distance parcourue par le piston entre le P.M.H. et le P.M.B. représente la course du piston. Le diamètre du cylindre s'appelle l'alésage. 

Le volume compris entre le P.M.H. et le P.M.B. du piston est appelé cylindrée unitaire. 

La cylindrée d'un moteur à plusieurs cylindres est la somme des cylindrées unitaires de tous ses cylindres. L'espace qui subsiste entre la culasse et le piston quand ce dernier est au P.M.H. s'appelle chambre de combustion. 

A chaque course du piston, le maneton et, par conséquent, l'arbre vilebrequin, parcourent un demi-tour. 

Parmi les autres caractéristiques importantes des moteurs à combustion interne, citons le rapport volumétrique de compression (fig. 1). C'est le rapport des volumes avant et après la compression. On l'appelle aussi : taux de compression, ce terme est impropre, car il s'agit d'un rapport de volumes et non pas du rapport des pressions en début et en fin de compression. 

— Le volume après compression est celui de la chambre de combustion v ; 

— Le volume avant compression est celui de la chambre de combustion v augmenté de la cylindrée V. 

Le rapport volumétrique de compression est égal à : 

Par exemple, si la cylindrée unitaire d'un moteur est de 1000 cm 3 (c'est-à-dire de 1 litre) et si le volume de la chambre de combustion est de 62 cm 3, le taux de compression du moteur est alors de : 

• L'HISTORIQUE DES MOTEURS DIESEL : 

Dans un moteur aspirant seulement de l'air, si le rapport volumétrique de compression est suffisamment élevé, la remontée du piston engendre une pression telle que l'air est très rapidement porté à une température très élevée. Si l'on parvient en fin de compression à injecter du carburant dans le cylindre (fig. 2), celui-ci peut s'enflammer spontanément, et la combustion qui en résulte est capable de fournir un travail. Telle était la grande idée de Rudolph DIESEL à la fin du 19e siècle et telle est toujours aujourd'hui, le principe de tous les moteurs diesel. 

Fig. 2 — Le principe de diesel : le carburant, injecté sous pression dans le cylindre, s'enflamme spontanément au contact de l'air fortement réchauffé par la compression. 

C'est en 1893 que Rudolph DIESEL déposa le premier brevet d'un moteur à allumage par compression, fonctionnant par injection pneumatique de charbon pulvérisé. 

En 1897, au terme de multiples expériences, Rudolph DIESEL parvient à faire fonctionner un moteur monocylindrique par injection pneumatique d'huile lourde. Ce moteur de 19,6 litres de cylindrée, développait 14,7 kW à 172 tr/mn. En 1912, l'ingénieur L'ORAIMGE, mit au point le premier moteur diesel à injection directe mécanique. 

Les moteurs diesel ont trouvé leurs premières applications sur les groupes fixes et à bord des navires (moteur de grande dimension à faible vitesse de rotation), puis à partir de 1930 sur les camions et à partir de 1936 sur les voitures. Le véritable essor des moteurs diesel, a commencé à partir de la fin de la seconde guerre mondiale, en particulier sur les camions, puis sur les tracteurs agricoles, pour des raisons fiscales (détaxe des carbu- 

rants agricoles en 1956). Aujourd'hui, le parc de tracteurs agricoles français est équipé, pratiquement en totalité, de moteurs diesel. 

• LE CYCLE A 4 TEMPS : 

Les moteurs diesel à quatre temps peuvent comporter un ou plusieurs cylindres. Dans un moteur à plusieurs cylindres, les cylindres sont tous semblables et fonctionnent exactement de la même manière : l'énergie chimique du combustible se transforme en travail mécanique et il se produit dans le cylindre une série d'évolutions périodiques constituant un cycle de fonctionnement. La combustion échauffe fortement l'air qui se dilate et chasse le piston. Il suffit donc de comprendre le fonctionnement d'un seul cylindre pour se représenter comment peut fonctionner l'ensemble du moteur. 

Le cycle à quatre temps se déroule sur deux tours de vilebrequin. 

Pendant ces deux tours, le piston effectue quatre courses, qui correspondent chacune aux quatre phases du cycle : admission, compression, détente, échappement. 

Le déroulement de ces phases s'effectue grâce à l'ouverture et à la fermeture d'orifices, généralement par l'intermédiaire de soupapes (fig. 3 à 6). 

Le piston franchit le P.M.H. et commence à descendre. Cette course du piston, dite course d'admission, est utilisée pour faire pénétrer dans le cylindre la quantité d'air frais nécessaire à la combustion. 

Une soupape d'admission s'ouvre à partir du P.M.H. et l'air extérieur, passant par le filtre à air, est aspiré dans le cylindre au fur et à mesure de la descente du piston. L'aspiration cesse lorsque le piston parvient au P.M.B. La soupape d'admission se ferme alors pour empêcher l'air frais de ressortir. 

— La compression (fig. 4) : 

Pendant la course suivante, les soupapes sont fermées, l'air est fortement comprimé par la remontée du piston, il en résulte une élévation importante de pression et de température. 

La pression de l'air est alors de 30 à 40 bars et la température atteint environ 600° C. Cette température est supérieure à la température d'inflammation spontanée du carburant. 

Dans la chambre de combustion, débouche un înjecteur. A la fin de la course compression, une pompe d'injection injecte sous haute pression, à travers l'orifice de faible section de cet injecteur, la quantité nécessaire de carburant : c'est l'injection. En raison de l'étroitesse de l'orifice de l'injecteur et de la pression d'injection, le carburant pénètre dans la chambre 

de combustion, se vaporise et s'enflamme spontanément au contact de l'air chaud : c'est la combustion. 

— La détente (fig. 5) : 

Du fait de l'élévation de température due à cette combustion, la pression dans le cylindre augmente encore considérablement et agit avec force sur le piston en le chassant vers le bas. Le moteur est réglé de telle façon que la pression des gaz de combustion puisse être efficace pendant une course complète du piston, c'est-à-dire que la combustion s'effectue dès le P.M.H. Les gaz, en se détendant aussitôt chassent le piston jusqu'au P.M.B. ; c'est la course de détente, à la fin de laquelle le vilebrequin a décrit un demi-tour. 

La plus importante augmentation de pression se situe au début de la course de détente. La pression peut alors atteindre 90 à 100 bars pour un moteur classique et 120 bars à 130 bars pour un moteur suralimenté. 

A la fin de la course de détente, la soupape d'échappement s'ouvre pour permettre l'évacuation des gaz brûlés, chassés par la remontée du piston. 

Lorsque le piston parvient au la course d'échappement est achevée. 

achevée. soupape d'échappement se ferme et un nouveau cycle peut recommencer. 

Nous constatons qu'il n'y a production de travail qu'au cours du troisième temps appelé aussi « temps moteur » ; mais le moteur continue cependant à tourner, grâce à son volant, jusqu'au « temps moteur » suivant. S'il y a plusieurs cylindres, les temps moteur de chaque cylindre sont répartis sur deux tours de l'arbre vilebrequin, selon un ordre déterminé. 

L'étude du cycle des moteurs à quatre temps que nous venons d'effectuer, concerne les moteurs dits « à aspiration naturelle », pour lesquels ce sont les pistons qui aspirent l'air. L'efficacité de l'admission de ces moteurs est caractérisée par le taux de remplissage des cylindres. Ce taux définit le rapport entre la masse d'air qui pénètre réellement dans les cylindres et celle qui pourrait théoriquement y pénétrer s'il n'y avait aucune perte à l'aspiration. L'idéal serait donc que le taux de remplissage atteigne 100 %. Mais en réalité le taux de remplissage des moteurs diesel à aspiration naturelle est d'environ 85 %, compte tenu des difficultés d'écoulement rencontrées par l'air entre le filtre à air et la chambre de combustion et à cause de Réchauffement progressif de l'air entrant dans les cylindres. 

Les moteurs diesel à quatre temps peuvent aussi être suralimentés. 

La suralimentation que nous verrons plus loin, consiste à « forcer » l'entrée de l'air frais dans les cylindres, à l'aide d'un turbocompresseur actionné par les gaz d'échappement. Ce remplissage forcé se traduit par un taux de remplissage plus élevé qui peut, selon les cas, atteindre 130%. Bien qu'utilisée depuis plus de quarante ans sur les gros moteurs industriels, marins ou ferroviaires, la suralimentation des moteurs diesel s'est développée tout particulièrement depuis les années 1970 sur les poids lourds, les tracteurs agricoles et l'automobile. 

— L'épure de distribution (fig. 7) : 

Le moment et la durée d'ouverture de chaque soupape sont étudiés pour chaque type de moteur et sont représentés par un diagramme circulaire appelé épure de distribution. Le terme distribution s'applique à l'ensemble des organes qui commandent les soupapes. 

Observons l'épure de distribution présentée à la figure 7 : l'ouverture de la soupape d'admission s'effectue avant le P.M.H (A.O.A), afin de tenir compte du délai d'ouverture de la soupape et d'utiliser l'inertie de l'air circulant dans les conduits d'admission. L'admission peut se terminer après le P.M.B (R.F.A), grâce à l'inertie de l'air aspiré qui permet d'achever le remplissage malgré le début de remontée du piston en compression. 

AOA : Avance ouverture admission RFA : Retard fermeture admission Al : Avance à l’injection AOE : Avance ouverture échappement RFE : Retard fermeture échappement 

Fig. 7 — L'épure de distribution. 

Au terme de la détente, la soupape d'échappement s'ouvre avant 

le P.M.B (A.O.E), afin d'utiliser la pression résiduelle des gaz de combustion, pour chasser les gaz brûlés vers l'extérieur. 

L'échappement s'achève après le P.M.H (R.F.E), alors que la soupape d'admission est déjà ouverte (A.O.A), afin que l'air frais entrant dans le cylindre balaie le restant des gaz brûlés. 

Moteur diesel Peugeot XUD9 (Photo Peugeot). 

Les angles d'avance et de retard portés sur cette épure sont des exemples, ils sont définis par les constructeurs pour chaque type de moteur et pour un régime de rotation moyen. Le fonctionnement des moteurs serait beaucoup plus satisfaisant si l'épure de distribution pouvait être à « géométrie variable », c'est-à-dire si l'avance à l'ouverture et le retard à la fermeture de chaque soupape pouvaient être variables selon la vitesse et la charge du moteur. 

Actuellement, aucun dispositif fiable ne permet d'envisager une telle évolution. 

L'injection n'a pas lieu exactement au point mort haut. Elle a lieu avec une avance qu'on appelle l'avance à injection (A.l) et qu'on mesure en degrés, d'après la rotation du volant moteur (fig. 7). Le rôle de l'avance à l'injection est décrit plus loin avec l'injection dans le chapitre 5. Le réglage de l'avance à l'injection est fondamental, il conditionne les performances et la durée de vie des moteurs. 

Un moteur diesel à quatre cylindres à quatre temps, comporte quatre injections (une par cylindre) pour deux tours du vilebrequin, c'est-à-dire une injection par demi-tour. Regardons la partie 1 de la figure 8 représentant un moteur quatre cylindres : le piston n° 1 et le piston n°4 

Fig. 8 — L'ordre d'injection d'un moteur diesel à quatre cylindres. 

sont tous deux au point mort haut. Mais le piston n° 1 est en fin de compression — début détente, car il reçoit l'injection et le piston n° 4 est à la fin de l'échappement et au commencement de l'admission. A cette même position du moteur, le piston n° 2 est au point mort bas en début d'échappement et le piston n° 3 est au point mort bas début compression. Les autres positions du moteur, à la fig. 8, montrent le mouvement des pistons selon l'ordre d'injection le plus courant : 1.3.4.2. 

Le tableau ci-dessous résume ce processus : 

Pour les moteurs à six cylindres en ligne, l'ordre d'injection le plus utilisé est 1.5.3.6.2.4. Dans ce cas, il y a un temps détente chaque tiers de tour. Les manetons du vilebrequin sont d'ailleurs calés par groupe de deux, espacés entre groupe de 120° : le n° 1 et le n° 6, le n° 2 et le n° 5, le n° 3 et le n° 4. 

L'ordre des temps des six cylindres s'établit alors de la manière suivante : 

• LE DIAGRAMME DE FONCTIONNEMENT DES MOTEURS A QUATRE TEMPS : 

Le cycle d'un moteur à quatre temps se traduit dans chaque cylindre par des variations de volume et de pression qui peuvent être représentées graphiquement par un diagramme. 

Les plus célèbres inventeurs ont conçu des moteurs, dont le fonctionnement théorique se traduit par des diagrammes différents qui portent leurs noms : cycle de CARNOT (1823), cycle de LENOIR (1860), cycle de BEAU DE ROCHAS (1862) dit à volume constant, cycle de DIESEL (1880) dit à pression constante. 

Le cycle de CARNOT, bien qu'ayant fortement contribué à la découverte des autres cycles, n'est pratiquement pas réalisable sur des moteurs à combustion interne. Le cycle DIESEL est un cycle utilisé seulement sur de très gros moteurs lents. En revanche le cycle des moteurs DIESEL modernes est un cycle intermédiaire entre le cycle DIESEL initial et le cycle de BEAU de ROCHAS. On l'appelle parfois « cycle mixte » ou cycle de SABATHE. 

ce cycle est représenté à la figure 9, il montre le déroulement des quatre temps : admission, compression, détente, échappement. 

— L'admission s'effectue de A à B à la pression atmosphérique. 

Fig. 9 — Le diagramme théorique du cycle diesel à quatre temps. 

— La compression se déroule en deux phases. La première phase appelée compression adiabatique s'effectue entre B et C pendant toute la course du piston, sans échange de chaleur. La seconde phase appelée isochore se manifeste par une vive montée en pression, à volume constant entre C et D au P.M.H, déclenchée par la combustion. 

— La détente comprend trois phases. La première appelée isobare se déroule à pression constante, puis la seconde appelée adiabatique s'effectue entre E et F sans échange de chaleur, et enfin la troisième s'achève entre F et B à volume constant (isochore) au P.M.B. 

— L'échappement s'effectue à la pression atmosphérique du P.M.B vers le P.M.H entre B et A. 

Cette analyse du diagramme théorique est intéressante, dans la mesure où elle permet de bien observer les phases essentielles du cycle, mais il s'agit là de conditions utopiques, car la compression et la détente ne peuvent être adiabatiques (c'est-à-dire sans échange de chaleur). Chacun sait en effet qu'une partie importante des calories "produites" dans un moteur est dissipée en pure perte par les systèmes de refroidissement. D'autre part, l'étanchéité des cylindres n'est pas parfaite et l'air et les gaz d'échappement rencontrent des difficultés d'écoulement pour entrer et sortir des cylindres. La fig. 10 montre le diagramme réel d'un moteur diesel. On 

remarque que « l'enveloppe » de ce diagramme est plus arrondie que celle du diagramme théorique pour les raisons qui viennent d'être évoquées. De plus, précisons que ce diagramme est en réalité influencé par : 

— l'épure de distribution des moteurs. 

— la vitesse et la charge du moteur. 

— le principe de combustion utilisé. 

— la présence ou non d'un dispositif de suralimentation. 

Fig. 10 — Le diagramme réel du cycle d'un moteur diesel à quatre temps. 

• LE CYCLE A DEUX TEMPS : 

La très grande majorité des moteurs diesel actuels fonctionnent suivant le cycle à quatre temps. Il existe toutefois quelques moteurs diesel à deux temps. 

L'appellation « moteur à deux temps » n'est pas absolument exacte, car le fonctionnement d'un moteur exige, en fait, obligatoirement la succession des quatre temps déjà décrits : admission, compression, combustion et détente, échappement. 

La différence principale entre les moteurs à quatre temps et ceux à deux temps est donc la suivante : dans un moteur à quatre temps, les temps d'admission et d'échappement exigent chacun une course de piston et le cycle s'accomplit en quatre courses de piston et deux tours de vilebrequin ; à l'inverse, dans les moteurs à deux temps, le cycle s'accomplit en deux courses de piston, soit un tour de vilebrequin, grâce à l'action d'un compresseur de balayage de type ROOTS (fig. 11), par exemple. 

Lorsque le piston atteint le point mort bas, il démasque des lumières périphériques qui sont en communication avec le compresseur de balayage. L'air frais comprimé par ce compresseur pénètre alors dans le cylindre et balaie les gaz par la soupape d'échappement qui est ouverte : c'est la phase admission-balayage-échappement. (Dans la pratique, les moteurs diesel à deux temps comportent souvent deux, voir trois soupapes d'échappement par cylindre). 

Lorsque les gaz brûlés sont remplacés par l'air provenant de la pompe de balayage, la soupape d'échappement se ferme. Le piston, en remontant obture les lumières d'admission. L'air frais contenu dans le cylindre se trouve alors comprimé exactement comme dans un cylindre de moteur à quatre temps. 

A la fin de cette course de compression, le carburant est injecté ; il s'enflamme alors sous l'effet de la compression et la détente des gaz chasse le piston vers le bas. 

Fig. 11 — Principe d'un moteur diesel à deux temps. 

A terme, le cycle est donc « bouclé » en deux courses de piston et un tour de vilebrequin. 

Quel est l'intérêt du cycle à deux temps ? 

En premier lieu, puisque le cycle à deux temps s'effectue en un seul tour de vilebrequin, un moteur à deux temps développe par cylindre, à vitesse de rotation égale, deux fois plus de temps-moteurs qu'un moteur à quatre temps : le fonctionnement du moteur à deux temps est donc deux fois plus régulier, à nombre égal de cylindres. 

De même, les moteurs diesel à deux temps sont capables en théorie de fournir, à cylindrée égale et par tour de vilebrequin, un travail double du 

travail fourni par un moteur à quatre temps. Mais en réalité, ce gain théorique n'est qu'en partie acquis en raison du système de balayage qui ne peut chasser complètement les gaz brûlés, et apporter la quantité maximale d'air frais. 

Ce type de moteur est surtout produit par la firme Général Motors (G.M) pour l'équipement de camions, groupes électrogènes ou d'irrigation, engins de travaux publics et certains gros automoteurs de récolte. 

• Le principe de la combustion 31 

• Les moteurs à injection directe .... 34 

Moteur diesel Perkins 1006-6T (Photo Perkins S.A.) 

• LE PRINCIPE DE LA COMBUSTION : 

A la fin du temps de compression, le carburant est introduit sous une pression élevée, de manière à obtenir un brouillard de gouttelettes très fines, dans une chambre de combustion remplie d'air comprimé et très chaud : il s'allume presque aussitôt et brûle. On appelle combustion, une réaction chimique à évolution rapide accompagnée d'émission lumineuse et d'un important dégagement de chaleur. 

Cette combustion semble, à première vue, un processus très simple. 

En réalité, la combustion dans les moteurs diesel met en jeu des phénomènes physiques et chimiques complexes qui sont l'objet de recherches incessantes et coûteuses, afin d'améliorer le rendement des moteurs, de réduire le bruit et l'émission de polluants. 

Pour comprendre de façon simple en quoi consistent ces phénomènes, il importe de se représenter tout d'abord la nature exacte du brouillard de carburant qui sort d'un injecteur de moteur diesel : vu au travers d'un instrument d'optique à fort grossissement, ce brouillard apparaîtrait formé d'un très grand nombre de fines gouttelettes. Par rapport à un moteur à essence, le fonctionnement d'un moteur diesel nécessite un dosage de carburant plus pauvre : 20 grammes d'air environ pour 1 gramme de gazole, afin de disposer d'une réserve d'oxygène suffisante pour compenser l'homogénéité imparfaite d'un mélange qui se réalise pratiquement en même temps que la combustion. Toujours de manière très simplifiée, examinons (fig. 12) le processus injection-combustion qui comprend en gros quatre phases : l'introduction, l'échauffement et la vaporisation, l'autoinflammation, la propagation de l'inflammation. 

— L'introduction : l'injecteur libère les premières gouttelettes de carburant dans la chambre de combustion. Ces gouttelettes, injectées sous pression, sont animées par une énergie suffisante pour pénétrer dans le volume d'air comprimé par le piston et pour trouver l'oxygène dont elles ont besoin pour brûler. 

Fig. 12 — La combustion et le délai d'auto-inflammation. 

— L'échauffement et la vaporisation : lorsqu'elles pénètrent dans la chambre, les premières gouttelettes encore froides, se réchauffent au contact de l'air fortement échauffé par la compression, puis elles s'évaporent. 

— L'auto-inflammation : le carburant des premières gouttelettes ayant atteint une température suffisante et trouvé l'oxygène nécessaire, une inflammation spontanée se déclenche, la combustion commence réellement. 

Le temps écoulé entre l'introduction et l'inflammation des premières gouttelettes s'appelle le délai d'inflammation ou délai d'auto-inflammation. 

— La propagation de l'inflammation : pendant et après le délai d'inflammation, l'injecteur continue à introduire d'autres gouttelettes qui, avant d'avoir eu le temps de s'échauffer suffisamment, vont cependant se trouver au contact des gaz de combustion brusquement portés à forte température. Ce contact provoque « l'inflammation en chaîne » du combustible injecté et la combustion rapide qui en résulte, génère un cogne-ment caractéristique des moteurs diesel. 

Le délai d'inflammation (fig. 12) correspond donc aux quelques millièmes de seconde que mettent les premières gouttelettes pour s'auto-enflammer après leur introduction dans la chambre de combustion. Malgré la rapidité du phénomène, la maîtrise du délai d'inflammation est fondamentale pour le bon fonctionnement des moteurs diesel. 

En effet, si dans la chambre de combustion d'un moteur diesel, les premières gouttelettes de carburant introduites s'enflamment facilement et rapidement dès leur introduction, le cognement est peu important, puisqu'il n'y a pas encore eu beaucoup de combustible accumulé dans la chambre de combustion. Le reste du combustible, injecté par la suite, peut alors brûler progressivement, au fur et à mesure qu'il jaillit de l'injecteur. Il s'agit là d'un délai d'inflammation « normal ». 

Au contraire, si les premières gouttelettes introduites dans la chambre de combustion mettent trop de temps à s'enflammer, le cognement devient intense, puisque l'auto-inflammation tardive conduit à la combustion violente d'une plus grande quantité de carburant. Ce fonctionnement anormal, causé par un délai d'inflammation trop long, génère d'importants bruits et vibrations, ainsi que des contraintes de pression élevées qui peuvent être à l'origine de détériorations graves d'organes du moteur (culasse, pistons, embiellage...). 

Les principaux facteurs qui contribuent à l'obtention d'un délai d'inflammation normal sont : 

— L'utilisation d'un carburant ayant un indice de cétane correct (se reporter au chapitre 4 : l'indice de cétane). 

— Le maintien d'une compression efficace, afin que l'injection du carburant se réalise dans de bonnes conditions de pression et de température. 

— Le bon fonctionnement des injecteurs (se reporter au chapitre 5 : les injecteurs). 

— Le respect du point d'injection défini par le constructeur (calage de la pompe et avance à l'injection). 

Pour des raisons technologiques et parfois historiques, les moteurs diesel actuels utilisent, selon les applications, différents procédés de combustion, parmi lesquels nous avons retenu les trois plus courants : l'injection directe, les chambres de précombustion, les chambres de turbulence. 

• LES MOTEURS A INJECTION DIRECTE (fig. 13 et 14) 

Fig. 13 — Moteur diesel à injection directe. 

Comme son nom l'indique, l'injection directe consiste à injecter le carburant directement dans les cylindres (fig. 13). La chambre de combustion est alors constituée d'une chambre ouverte, située dans la tête du piston (fig. 14). La forme de cette chambre varie selon les constructeurs, mais dans tous les cas, son dessin est soigneusement élaboré, afin de favoriser les turbulences propices à un délai d'allumage court et à 

Généralement les moteurs diesel à injection directe ont un taux volumétrique de compression qui se situe entre 16 et 18, une pression d'injection entre 170 et 240 bars et un régime de rotation maximum d'environ 

3000 tr/mn. En fin de compression, le combustible est pulvérisé par un injecteur à trous qui possède 3 à 5 orifices (se reporter au chapitre 5 : les injecteurs). 

Les jets de carburant sont judicieusement répartis et leur trajet, pour parvenir dans la chambre de combustion, est très court. De plus, ces jets sont dirigés vers les parois très chaudes du piston, ce qui accélère leur vaporisation. 

L'injection directe s'applique tout particulièrement aux moteurs diesel équipant les tracteurs agricoles, camions, engins de travaux publics et moteurs fixes. C'est à l'heure actuelle, le système qui permet les meilleurs rendements. Mais, en contre partie ces moteurs ont un rapport poids-puissance assez élevé et sont assez bruyants en raison de la 

rapidité avec laquelle se déroule leur combustion. Toutefois, de récents développements portant notamment sur l'optimisation des chambres de combustion et sur une gestion sophistiquée du système d'injection, conduisent à des moteurs diesel plus performants, moins bruyants et moins polluants destinés aux applications industrielles et agricoles, ainsi qu'aux utilitaires légers et à l'automobile. 

Fig. 14 — Piston d'un moteur à injection directe. 

• LES MOTEURS A CHAMBRE DE PRÉCOMBUSTION (fig. 15) 

Dans un moteur à chambre de précombustion (fig. 15), l'injecteur débouche dans une chambre auxiliaire ou chambre de précombustion, qui communique elle-même avec le cylindre par une ou plusieurs ouvertures étroites formant une tuyère. La chambre de précombustion, appelée « brûleur », fabriquée en métal réfractaire, atteint en cours du fonctionnement, une température élevée. 

Pendant la compression, il s'établit un courant d'air rapide allant du cylindre vers la chambre de précombustion. L'air déjà réchauffé par la com- 

Vue partielle en coupe d'une culasse de moteur diesel à chambre de turbulence. 

Coupe pédagogique réalisée par le service formation de la DICOVA. 

pression est surchauffé lorsqu'il pénètre dans la chambre aux parois brûlantes. 

En fin de compression, l'injecteur pulvérise le combustible dans la chambre de précombustion. Les gouttelettes injectées dans l'air surchauffé et contre les parois brûlantes, s'enflamment presque instantanément. Au moment de l'inflammation, la pression monte brusquement dans la chambre de précombustion et celle-ci se met alors à « souffler » dans le cylindre le mélange en cours de combustion. 

Notons que la totalité du carburant est injectée dans la chambre de précombustion, alors que celle-ci ne contient que 30 à 40 % de l'air nécessaire à la combustion. La combustion finale s'achève dans le cylindre où se trouve la quantité d'air nécessaire. Finalement, la combustion se déroule en deux phases : la précombustion dans la chambre et la combustion finale dans le cylindre. Ce processus se traduit par une relative progressivité de la combustion avec un délai d'inflammation court, avec pour corollaire, un fonctionnement moins brutal et moins bruyant que dans les systèmes à injection directe. En revanche, compte tenu des échanges thermiques plus importants et de l'énergie absorbée par frottement dans les transferts de gaz, le rendement des moteurs à chambre de précombustion est moins élevé que celui des moteurs à injection directe. Ce procédé est principalement utilisé sur le moteur diesel automobile de la firme MERCEDES BENZ. Les principales caractéristiques des moteurs à chambre de précombustion sont : 

Fig. 15 — Moteur diesel à chambre de précombustion. 

— Pression d'injection : 110 à 130 bars. 

— Rapport volumétrique de compression : 21 à 23. 

— Injecteurs du type à téton (se reporter au chapitre 5 : les injecteurs). 

Malgré un taux de compression élevé, les moteurs diesel à chambre de précombustion ont, pour démarrer, besoin d'un préchauffage de la chambre de précombustion. 

En effet, même avec un taux de compression élevé, quand le moteur est froid, la température des parois de la chambre de précombustion est trop faible pour permettre le démarrage. 

C'est pourquoi une résistance électrique, appelée bougie de préchauffage, est placée dans la chambre de précombustion afin de porter celle-ci à une température suffisante, avant et pendant le démarrage du moteur (se reporter au chapitre 9 : Le préchauffage). 

• LES MOTEURS A CHAMBRE DE TURBULENCE 

On appelle moteur à chambre de turbulence, un moteur dans lequel chaque injec-teur débouche dans une chambre auxiliaire (fig. 16), sensiblement sphérique, reliée à la chambre principale par un large canal tangentiel. 

Le volume de la chambre de turbulence représente environ 60 % du volume total en fin de compression. 

Fig. 16 — Moteur diesel à chambre de turbulence. 

Au cours de la compression, l'air du cylindre pénètre dans la chambre de turbulence et se met à tourbillonner, en défilant devant le nez de l'injec-teur. Au moment où l'injection se déclenche, l'air surchauffé se charge ainsi progressivement de carburant : on dit que « l'air vient chercher son combustible ». L'inflammation du carburant est favorisée par la présence, en face de l'injecteur, d'une coquille en métal réfractaire. Aussi, la combustion se déroule essentiellement dans la chambre de turbulence qui libère son énergie dans le cylindre pendant la détente. Afin d'améliorer l'écoulement des gaz, le piston possède une cavité aérodynamique (fig. 17). Ce système de combustion, parfois appelé « RICARDO », se caractérise par 

un délai d'inflammation court et une bonne homogénéité air/carburant. Il est largement utilisé sur les moteurs diesel rapides des véhicules de tourisme et des utilitaires légers. 

L'appellation RICARDO provient du nom de l'ingénieur Anglais Sir Harry Ricardo, qui a mené dès la fin de la première guerre mondiale, de très importantes recherches sur la combustion dans les moteurs thermiques, en particulier sur l'étude des turbulences. 

Ainsi, plusieurs variantes de chambre de turbulence sont appelées RICARDO COMET III, COMET IV, COMET V... 

Comme pour les moteurs à chambre de précombustion, la présence d'une bougie de préchauffage dans la chambre de turbulence est indispensable pour obtenir le démarrage du moteur. 

Les principales caractéristiques des moteurs à chambre de turbulence sont : 

— Injecteurs du type à téton (se reporter au chapitre 5 : les injecteurs). 

— Pression d'injection : 110 à 130 bars. 

— Rapport volumétrique de compression : 20 à 23. 

Compte tenu des échanges thermiques plus importants et de l'énergie absorbée par la turbulence des gaz, le rendement des moteurs à chambre de turbulence est moins élevé que celui des moteurs à injection directe. 

Fig. 17 — Piston d'un moteur diesel à chambre de turbulence. 

DESCRIPTION DES MOTEURS DIESEL A 4 TEMPS 

• Les organes fixes du moteur 46 

• Les organes mobiles du moteur ... 51 

• DISPOSITION GÉNÉRALE DES ORGANES MÉCANIQUES : 

Chaque cylindre d'un moteur diesel constitue une unité (fig. 18 et 19), c'est-à-dire que dans un moteur à plusieurs cylindres, tous les cylindres sont semblables. A la partie supérieure, le cylindre est fermé par la culasse, à la partie inférieure il est ouvert sur le carter inférieur. Le piston se déplace dans le cylindre ; il est relié par l'intermédiaire d'une bielle à l'arbre vilebrequin qui tourne dans des paliers fixés au bloc moteur au-dessus de l'huile de lubrification contenue dans le carter inférieur. 

Outre les différences provenant des divers systèmes de combustion, les moteurs diesel se différencient aussi selon le mode de commande des soupapes qui peut être soit par arbre à cames latéral, soit par arbre à cames en tête. 

— Arbres à cames latéral (fig. 18) : 

Les soupapes disposées dans la culasse ont la tête dirigée vers le sommet du piston. Elles coulissent dans des guides solidaires de la culasse. 

Leur commande est assurée par un arbre à cames placé latéralement dans le bloc-cylindre. Un ensemble poussoirs tiges et culbuteurs assure la liaison entre l'arbre à cames et les soupapes. 

Cette disposition est très souvent adoptée pour les moteurs diesel à injection directe. 

— Arbres à cames en tête (fig. 19) : 

Dans ce cas, l'arbre à cames est placé sur la culasse, afin de commander directement les soupapes grâce à des poussoirs ou des leviers bascu-leurs. 

Fig. 18 — Moteur diesel à injection directe avec arbre à cames latéral, refroidi par eau. 

Fig. 19 — Moteur diesel à chambre de turbulence avec arbre à cames en tête, 

L'arbre à cames en tête est souvent utilisé sur les moteurs à chambre de précombustion ou de turbulence, qui équipent les véhicules de tourisme et les utilitaires légers. 

Dans les deux cas, l'ouverture des soupapes est assurée par la rotation des cames et leur fermeture par un ressort. Certains moteurs diesel peuvent être à 3 ou 4 soupapes par cylindre (moteurs de grande cylindrée, moteurs rapides). 

• LES ORGANES FIXES DU MOTEUR : 

La culasse ferme le haut du cylindre et, sur les moteurs à chambre auxiliaire, elle présente des cavités qui reçoivent les chambres de combustion. Dans le cas du refroidissement par air (fig. 22), la culasse porte des ailettes de refroidissement, tandis que pour le refroidissement par eau (fig. 20), la culasse possède des chambres internes parcourues par l'eau de refroidissement. La culasse est généralement en fonte pour les moteurs à injection directe ou en alliage léger sur les moteurs automobiles. Fixée sur le bloc-cylindre 

bloc-cylindre des goujons ou des vis, elle comprend (fig. 20) : 

— Des conduites d'admission et d'échappement. 

— Des guides de soupapes en acier, rapportés, afin d'assurer un guidage précis des soupapes et de résister à l'usure. 

— Des sièges de soupapes rapportés en acier à haute résistance, afin de résister aux températures élevées et aux contraintes mécaniques, dues au retour rapide des soupapes. 

— Un plan de joint supérieur, sur lequel se positionne le couvre-culbuteurs. 

Fig. 20 — Coupe partielle de la culasse d'un moteur refroidi par eau. 

L'étanchéité de la culasse avec le bloc-cylindres est réalisée grâce à un joint métallo-plastique appelé joint de culasse (fig. 21). 

Sur les moteurs refroidis par eau, le joint de culasse a la fonction délicate de séparer les fluides : gaz-eau, gaz-huile, huile-eau. 

Dans le cas le plus simple, le joint de culasse est réalisé à partir d'une feuille d'amiante insérée entre deux feuilles d'acier ou de cuivre et serties. Sur les réalisations récentes, les joints de culasse sont réalisés en matériaux composites renforcés par des collerettes en acier inoxydable serties sur la périphérie des hauts de cylindres (fig. 21). Un réseau de joints sérigraphiés renforce l'étanchéité de chaque face. 

Fig. 21 — Joint de culasse. 

Le joint de culasse doit être 

remplacé chaque fois qu'il y a démontage et remontage de la culasse. Les vis ou les écrous de goujons doivent être serrés progressivement et dans un ordre donné, tout en respectant un couple de serrage exprimé en m.dalM, mesuré par une clé dynamométrique ou par une clé angulaire. 

— La tubulure d'admission relie le filtre à air aux conduites d'admission de la culasse. Elle est étudiée, afin de véhiculer et de répartir convenablement l'air vers les cylindres et de gêner le moins possible leur remplissage. 

— Le collecteur d'échappement conduit les gaz brûlés, sortant de la culasse par les soupapes d'échappement, vers le silencieux ou pot d'échappement. 

Sur les moteurs suralimentés, le collecteur d'échappement est relié à la volute correspondante du turbocompresseur (se reporter au chapitre 6 : la suralimentation). 

Le bloc-cylindres est généralement réalisé en fonte. Seuls, les blocs des moteurs diesel automobile sont parfois réalisés en alliage léger. 

Le bloc-cylindres supporte la culasse, les pistons, les cylindres, éventuellement l'arbre à cames (arbre à cames latéral), le vilebrequin, les organes de distribution et le réseau de lubrification. Sur les moteurs diesel des tracteurs agricoles, le bloc-cylindres est toujours en fonte et de conception très rigide, car il fait partie de la structure châssis du tracteur. 

Pour les moteurs refroidis par eau (fig. 22), les cylindres, revêtus d'ailettes sont amovibles et viennent se loger sur le bloc-cylindres où 

ils sont fixés avec les culasses par des goujons 

Fig. 22 — Bloc d'un moteur à six cylindres, refroidi par eau. 

Pour les moteurs refroidis par air, le bloc-cylindres (fig. 23) constitue l'élément essentiel du circuit de refroidissement ; dans ce cas, il peut être conçu selon trois principes différents : 

— Le bloc-cylindres alésé (fig. 24) : dans ce cas les cylindres sont directement usinés dans le bloc-cylindres et des cavités de refroidissement sont prévues à la fonderie. Cette disposition présente l'intérêt de simplifier l'étanchéité entre les cylindres et le circuit de refroidissement, mais en revanche elle nécessite un moulage plus complexe. 

— Chemises sèches (fig. 25) : ces chemises, en acier traité et parfois chromé, sont minces. Elles doublent simplement la paroi interne du bloc-cylindres pré-Fig. 

pré-Fig. — Bloc et cylindres d'un moteur refroidi par air. 

Cylindre alésé dans le bloc-moteur. Chemise sèche. 

alésé. Elles sont introduites à force lors du montage. Cette disposition est peu utilisée, en raison de son coût élevé. 

— Chemises humides (fig. 26 et 27) : elles constituent les cylindres, elles sont amovibles et l'eau de refroidissement circule directement autour d'elles, d'où leur nom (humides). L'étanchéité est assurée à leur partie supérieure par le joint 

de culasse et à leur partie inférieure par des joints annulaires portant sur un guidage parfaitement usiné. Comme elles constituent par elles-mêmes le cylindre, les chemises humides doivent résister à la pression des gaz. On les réalise soit en fonte coulée par centrifugation et usinée, soit en acier. La paroi interne est parfois traitée. Les chemises humides sont très souvent utilisées en raison de leur coût de fabrication réduit et de leur interchangeabilité. Selon les cas, les chemises humides peuvent être montées suspendues (fig. 26) ou en compression (fig. 27). 

— Le carter inférieur (fig. 18 et 19) : 

Il contient l'huile de lubrification. Réalisé en tôle d'acier emboutie, en alliage léger ou en fonte moulée, il est fixé sous le bloc-cylindre. Dans certains cas, il comporte des ailettes de refroidissement. Sur les tracteurs agricoles, il est toujours en fonte et il fait souvent partie de la « structure châssis » du tracteur. Dans ce carter, plonge la crépine de la pompe à huile. Au fond, est située la vis de vidange équipée parfois d'un embout aimanté pour retenir les particules de métal. 

Le carter est en liaison avec l'extérieur par un orifice que l'on appelle « reniflard ». Le reniflard, placé sur le carter inférieur ou sur le couvre culbuteurs, permet les variations volumétriques engendrées par le déplacement des pistons et sert à évacuer les vapeurs d'huile du carter. Une conduite le raccorde au collecteur d'admission afin de brûler ces vapeurs, conformément aux règles antipollution. 

• LES ORGANES MOBILES DU MOTEUR : 

— Le piston (fig. 28) : 

Sa conception est étroitement liée au système de combustion des moteurs, tout particulièrement dans les moteurs à injection directe, dans lesquels la chambre de combustion se situe dans le piston. 

Le piston est construit de manière à satisfaire un certain nombre de conditions : 

— il doit être étanche, afin de ne pas laisser fuir les gaz sous pression se trouvant dans le cylindre. 

— Il doit être bon conducteur de chaleur, afin d'évacuer facilement les calories dégagées par la 

Fig. 28 — Piston d'un moteur à injection directe. 

combustion vers les parois du cylindre qui sont en contact avec le refroidissement. 

— Il doit être léger, pour limiter les contraintes provenant d'un mouvement alternatif rapide. 

En raison des deux dernières conditions, le piston est réalisé en alliage léger, bon conducteur de la chaleur (aluminium-cuivre, aluminium-cuivre-nickel ou fer, aluminium-silicium, etc.). Sa forme et son ajustement dans le cylindre sont étudiés pour lui permettre de se dilater et de résister à des températures de fonctionnement pouvant dépasser 250° C en certains points. 

La partie inférieure du piston, appelée jupe, assure le guidage du piston dans le cylindre, ainsi que l'évacuation de la chaleur par contact avec la paroi refroidie. Pour assurer ce contact sans risque de serrage, la jupe de piston est souvent de forme spéciale. 

La liaison du piston avec l'extrémité supérieure de la bielle, s'effectue par un axe creux en acier. Le piston porte deux bossages, dans l'alésage desquels s'engage cet axe. 

L'axe de piston en acier traité peut selon les cas, être monté de trois manières : « serré » dans les portées du piston et libre dans l'alésage du pied de bielle, « serré » dans la bielle et libre dans le piston, ou plus rarement libre dans la bielle et le piston. Il est arrêté par deux « circlips », ou ressorts circulaires, qui se logent dans une gorge pratiquée dans chacune des portées. 

L'étanchéité est réalisée par les segments (fig. 28). Les segments sont des anneaux interrompus, de section rectangulaire ou trapézoïdale. Les segments, dont le jeu est très faible, se logent dans des gorges usinées dans les pistons. Ils doivent assurer une étanchéité efficace, sans créer de frottements excessifs et sans détruire le film d'huile. Les segments sont réalisés en fonte ou en acier spéciaux et reçoivent des traitements très élaborés pour accroître leur tenue à l'usure et diminuer les frottements (chromage, phosphatation, etc.). 

Les deux ou trois segments supérieurs sont dits d'étanchéité, le premier constituant le segment de feu. Le segment de feu est généralement 

chromé, sa périphérie légèrement bombée et sa gorge dans le piston est parfois constituée d'un insert métallique. 

Compte tenue des fortes pressions régnant dans les cylindres des moteurs diesel et afin d'éviter des frottements inutiles, l'étanchéité segment-cylindre est assurée de manière statique et dynamique. 

L'étanchéité statique est apportée par la précision de montage des segments et leur élasticité. 

Fig. 29 — L'étanchéité dynamique du segment de feu est accrue par la pression des gaz. 

L'étanchéité dynamique (fig. 29), est assurée par la pression des gaz qui agit sur la face interne des segments, de manière à ce que leur contraction soit proportionnelle à la pression régnant dans les cylindres. 

Le segment inférieur est appelé segment râcleur (fig. 28). Il empêche l'huile de remonter dans la chambre de combustion, en l'évacuant par des orifices percés au fond de la gorge du piston. 

— La bielle (fig. 30) : 

La bielle est constituée d'un corps reliant le pied de bielle, articulé au piston, avec la tête de bielle articulée au maneton du vilebrequin. La bielle est généralement réalisée en acier et formée par estampage, ce qui lui assure une grande rigidité. 

Le pied de bielle est percé d'un alésage destiné à recevoir l'axe du piston. Une bague en bronze s'interpose parfois entre le métal de la bielle et celui de l'axe du piston, lorsque ce dernier est monté libre dans le pied de bielle. 

La tête de bielle tourillonne sur le maneton correspondant de l'arbre vilebrequin. Pour pouvoir monter la bielle sur son maneton, il est nécessaire que la tête de bielle soit constituée d'une partie démontable, appelée chapeau de bielle. Chacune de ces parties comporte un demi-coussinet en métal antifriction destiné à absorber les chocs et à réduire les frottements de la tête de bielle sur le maneton. Chaque demi-coussinet comprend un support en acier revêtu de métaux ou d'alliages (cuivre, étain, plomb, aluminium...) à faible coefficient de frottement et ayant un point de fusion de l'ordre de 300° C. 

Le graissage s'effectue sous pression, grâce à des canalisations percées obliquement dans les bras du vilebrequin, entre le palier et le maneton (fig. 31 et 77). En cas de graissage insuffisant, le coussinet peut chauffer et fondre : c'est l'accident 

de la bielle coulée qui se manifeste par un cognement caractéristique de la bielle sur le maneton. 

— L'arbre vilebrequin (fig. 31) : 

C'est l'arbre moteur, il est réalisé en acier allié, forgé ou matricé. Les surfaces portantes sont traitées thermiquement et rectifiées. L'arbre vilebrequin commande aussi la distribution, la pompe d'injection, la pompe d'alimentation, la pompe à eau ou la turbine de refroidissement, le générateur d'électricité, la pompe à huile. 

Le vilebrequin repose sur des paliers solidaires du bloc-cylindres grâce à des tourillons. Il comporte autant de manetons que de cylindres. Les moteurs à quatre cylindres possèdent cinq tourillons et les moteurs six 

MO,eu, diesel smaiimenté pa, ,„,bocompresseur „ ai, ,ef,oidi DAF DKX 1160. 

cylindres en possèdent sept. Comme les têtes de bielles, les paliers sont munis de coussinets antifriction. Chaque palier comprend deux demi-coussinets lubrifiés sous-pression. Une rainure annulaire usinée dans les coussinets, permet à la pression d'huile d'atteindre les manetons par des perçages réalisés dans le vilebrequin (se reporter au chapitre 7 : la lubrification). 

Fig. 31 — Vilebrequin et volant d'un moteur à quatre cylindres. 

— le volant (fig. 31) est le plus souvent en acier, il est fixé sur l'arbre de vilebrequin. Il emmagasine, pendant le temps moteur, une énergie cinétique suffisante pour lui permettre de faire franchir au piston les autres temps du cycle. Le volant porte une couronne dentée qui sert au lancement du moteur par le démarreur. 

D'autre part, il reçoit le mécanisme d'embrayage ou dans certains cas le coupleur hydraulique ou le convertisseur de couple de la transmission du véhicule. 

Sur certains moteurs, notamment ceux à trois et quatre cylindres, un élément d'équilibrage est associé au vilebrequin, afin d'amortir les vibrations occasionnées lors du déroulement des cycles. Il s'agit soit d'un petit volant, appelé « Dumper » (fig. 32) combiné avec la poulie avant du vilebrequin 

vilebrequin monté sur un bandage élastique, soit de deux arbres parallèles, à rotation opposée et portant des contrepoids tournant deux fois plus vite que le vilebrequin (fig. 33). 

— La distribution des moteurs diesel à quatre temps : on appelle distribution, les soupapes et l'ensemble des organes destinés à commander leur ouverture et leur fermeture. Le système de distribution est différent, selon que les soupapes sont commandées par arbre à cames latéral (fig. 18) ou par arbre à cames en tête (fig. 19). 

Fig. 33 — Équilibreur à contrepoids rotatifs. 

— L'arbre à cames (fig. 34) est réalisé soit en acier cémenté et rectifié, soit en fonte alliée ou en fonte à graphite sphéroïdal avec cames trempées. Le cas échéant, une came spéciale est prévue pour actionner la pompe à carburant. 

La liaison entre l'arbre à cames et le vilebrequin (fig. 35), s'effectue soit par pignons, soit par chaîne ou par courroie crantée. 

Fig. 34 — L'arbre à cames. 

Fig. 35 — Les trois systèmes de commande de la distribution. 

La distribution par pignons étant le plus souvent réservée aux moteurs à injection directe. 

La synchronisation de l'arbre à cames et de l'arbre vilebrequin, s'appelle le calage de la distribution. Ce calage, très important car il assure le respect de l'épure de distribution définie par le constructeur, s'effectue grâce à des repères (fig. 35) marqués à l'usinage. 

Pour un moteur à quatre temps, chaque soupape devant s'ouvrir une fois tous les deux tours du moteur, l'arbre à cames doit donc tourner deux fois moins vite que le vilebrequin. La distribution est également la source d'entraînement de la pompe d'injection, qui requiert, elle aussi une synchronisation très précise. 

— Les soupapes (fig. 36) : 

Les moteurs classiques possèdent deux soupapes par cylindre : l'une pour l'admission et l'autre pour l'échappement. Cependant certains moteurs diesel sont munis de trois ou quatre soupapes par cylindre : deux soupapes d'échappement et deux soupapes d'admission. 

Les soupapes des moteurs diesel sont toujours placées en tête. Elles sont actionnées par un arbre à cames latéral, ou par un arbre à cames en tête pour les moteurs d'automobiles. Les soupapes sont en acier allié au nickel ou au nickel-chrome et elles subissent 

subissent traitements thermiques qui leur confèrent une grande résistance à la chaleur et à l'usure. Les soupapes d'échappement travaillent dans des conditions particulièrement sévères, car elles doivent évacuer les gaz à une température qui avoisine 800° C. 

Une soupape comprend deux parties : la tête et la queue. La tête de soupape se présente comme la forme d'un champignon, et elle comporte une portée conique qui, appliquée contre le siège correspondant, doit assurer une étanchéité parfaite. 

La queue de soupape rectifiée coulisse selon un jeu très précis dans un guide en fonte emmanché à force dans la culasse. 

Afin d'améliorer l'étanchéité et de diminuer le risque de fermeture insuffisante par suite de l'interposition de particules, les angles de la portée 

Fig. 36 — Soupape montée dans la culasse. 

et du siège des soupapes peuvent être légèrement différents, afin que leur contact s'opère avec une forte pression sur une portée étroite. 

Le respect du rapport volumétrique de compression, élément fondamental du fonctionnement des moteurs diesel, et le très faible espace mort séparant le piston de la culasse au P.M.H, nécessitent un positionnement rigoureux des soupapes sur leurs sièges. Aussi les constructeurs indiquent-ils une valeur de positionnement de la tête de soupape par rapport à la culasse, valeur qu'il convient de respecter lors du remontage des moteurs après réparation. 

Les soupapes en fonctionnement s'échauffent et se dilatent. Si l'on ne ménageait pas un jeu de fonctionnement à froid entre la queue de soupape fermée et le poussoir ou le culbuteur, la soupape ne fermerait plus à chaud. La méthode de réglage et la valeur du jeu sont toujours indiquées par les constructeurs. En général, ce réglage s'effectue à froid, à l'aide d'un jeu de jauges d'épaisseur calibrées, en ménageant un jeu plus important pour les soupapes d'échappement, afin de compenser leur plus grande dilatation. 

Le manque d'étanchéité aux soupapes peut avoir des conséquences graves : perte de compression et de puissance, soupape « grillée ». 

— Les ressorts de soupapes (fig. 36) : 

Les ressorts destinés à appliquer les soupapes sur leur siège sont en général des ressorts hélicoïdaux en acier au silicium. Ils s'appuient sur la culasse et viennent en rappel sur la queue de soupape par l'intermédiaire d'une coupelle, elle-même bloquée par un clavetage formé de deux demi-cônes démontables. La tension du ressort applique les demi-cônes dans une gorge taillée dans la queue de soupape. Au démontage, il suffit de comprimer le ressort, à l'aide d'un outil de compression appelé « démonte-soupape ». Les demi-cônes se trouvent libérés et la coupelle peut être désolidarisée. 

Sur certains moteurs, afin d'accroître l'effort de rappel, les soupapes sont équipées de deux ressorts concentriques. 

Les moteurs diesel, comme tous les autres moteurs, sont l'objet de recherches et de développements, qui ont pour objectifs principaux : 

— L'amélioration du rendement par la diminution des frottements, l'optimisation de la combustion et la réduction des pertes thermiques, 

— La diminution du poids, du bruit et de la pollution. 

Parmi les principales technologies récemment appliquées ou en cours de développement, citons : 

— La conception assistée par ordinateur (C.A.O) qui permet de définir la forme idéale des principaux organes des moteurs, afin d'obtenir le meilleur compromis : prix — résistance mécanique — aptitude à assurer telle ou telle fonction. 

— Les progrès apportés dans l'élaboration de nouveaux alliages (acier, aluminium...) et dans l'efficacité des traitements thermiques et chimiques des métaux. 

— La suralimentation très répandue décrite au chapitre 6. 

— L'amélioration de la combustion : 

— par une gestion plus précise des paramètres de l'injection : dosage du carburant, avance à l'injection, pression d'injection. 

— par une meilleure maîtrise des phénomènes physiques : ondes de pression dans le circuit d'injection, inertie des injecteurs... 

— par l'optimisation de la forme des chambres de combustion, des conduites d'admission et d'échappement, afin d'accroître le remplissage des cylindres, d'accentuer les turbulences et de réduire le délai d'auto-inflammation. 

— L'injection à pilotage électronique, au tout début de son développement, évoquée dans le chapitre 5. 

— Les pistons articulés (fig. 37), en cours de développement, en particulier sur les moteurs diesel à injection directe. 

Nous avons déjà évoqué ci-dessus, les conditions particulières auxquelles doivent satisfaire la fabrication des pistons : précision, légèreté, robustesse, résistance à la chaleur et aux fortes pressions, ainsi que le rôle prépondérant qu'ils jouent dans la combustion des moteurs à injection directe. 

Or, la recherche d'un meilleur rendement des moteurs, conduit à une élévation de la température de combustion et se heurte à un certain moment, aux températures limites d'utilisation des alliages légers, 300° C environ, habituellement utilisés dans la fabrication des pistons. L'idée alors retenue par certains constructeurs (MACK et General Motors aux U.S.A, Volvo en Europe) est de réaliser des pistons « à deux étages » (fig. 37). Un étage supérieur, réalisé en acier 

ou en fonte spéciale, pouvant mieux résister aux pressions et 

températures des moteurs modernes et un étage inférieur ou jupe en alliage léger jouant l'unique rôle de guide. L'ensemble s'articulant autour d'un axe unique. 

La firme Allemande EL.KO (ELSBETT KONSTRUKTION) a mis au point un moteur diesel destiné à fonctionner avec des huiles végétales et pourvu de pistons articulés. Ce choix , accompagné d'une technique d'injection à forte pression et d'une forme très élaborée de la chambre située dans le piston, a permis à ce constructeur d'atteindre un gain sensible de rendement avec une simplification du système de refroidissement. La culasse et les hauts de cylindres sont refroidis par circulation d'huile dans un circuit dérivé du réseau de lubrification. 

— Les céramiques, encore peu répandues dans la fabrication des moteurs. 

Le mot « céramique », du grec « kéramon » : argile, désigne tous les matériaux reconstitués à partir d'argile ou de poudres minérales diverses. 

Les applications les plus connues des céramiques, depuis l'antiquité sont : les céramiques « domestiques » : poteries, faïence, porcelaine, tui- 

les, briques,... qui n'ont rien à voir avec les « céramiques techniques » qui sont des matériaux de haute technologie, développés notamment pour l'industrie spatiale. 

Les céramiques techniques sont élaborées à partir d'oxydes, de nitru-res ou de carbures tels que : l'oxyde de silicium, l'oxyde de zircornium, le nitrure de silicium, le carbure de silicium, le titanate d'aluminium... 

Selon leur nature, elles ont des propriétés particulières qui les destinent à des applications spécifiques. Prenons deux exemples : 

— La céramique Zr 02 (oxyde de zircornium) est un bon isolant thermique, résistant bien aux chocs thermiques. Elle peut être utilisée jusqu'à 1 800° C (point de fusion supérieur à 2 500° C). 

— La céramique Si3 N4 (nitrure de silicium) possède une excellente résistance à l'usure et aux chocs thermiques et peut être utilisée jusqu'à 1 400° C environ. 

Précisons cependant que la mise en oeuvre des céramiques demeure délicate et coûteuse et qu'il est actuellement impensable de réaliser des ensembles mécaniques et, à fortiori, des moteurs en céramique. Les résultats techniques seraient décevants et le coût ahurissant. 

Cela dit, certains organes de moteur commencent à être revêtus ou protégés localement par des céramiques : 

— Portées de poussoirs et de culbuteurs, afin d'accroître leur résistance à l'usure. 

— Isolation thermique des conduits d'échappement (fig. 38) dans la culasse et le collecteur. 

afin de réduire les pertes thermiques et les contraintes subies par les culasses. 

Fig. 38 — Un exemple d'application des céramiques : 

Isolation thermique d'un conduit d'échappement de culasse. 

D'autres réalisations peuvent être envisagées : 

— Blindage thermique des chambres de combustion (culasses et pistons), afin d'améliorer le rendement par réduction des pertes thermiques. 

— Protection des hauts de cylindre contre l'usure et les pertes thermiques. 

Les principaux problèmes rencontrés par les constructeurs résultent de la difficulté d'usinage des céramiques et de leur insertion dans des éléments métalliques, dont le coefficient de dilatation est très différent. 

du gazole et du fioul 67 

• La température limite de filtrabilité 69 

• La filtration de l'air 73 

• Les systèmes de filtration de l'air 74 

• L'ORIGINE ET LES CARACTÉRISTIQUES DU GAZOLE ET DU FIOUL : 

Le gazole et le fioul sont extraits du pétrole brut par distillation et raffinage. Le gazole, carburant routier est soumis à d'importantes taxes, tandis que le fioul est un carburant à faible taxation, réservé à l'alimentation des moteurs diesel agricoles et des installations de chauffage domestiques et industrielles. 

— Principales caractéristiques du gazole : 

— Teneur en soufre : inférieure à 0,3 % en masse. 

— Indice de cétane : égal ou supérieur à 48. 

— Température limite de filtrabilité (T.L.F) : inférieure ou égale à - 15° C du 1er novembre au 1 5 mars et inférieure ou égale à - 2° C du 16 mars au 31 octobre (dates administratives). 

L'administration française, a depuis le 29 octobre 1987, défini un gazole « grand froid », dont la température limite de filtrabilité doit être inférieure ou égale à - 18° C. 

L'indice de cétane et la température limite de filtrabilité sont expliqués ci-après dans ce chapitre. 

— Principales caractéristiques du fioul : 

— Teneur en soufre : inférieure ou égale à 0,3 % en masse. 

— Indice de cétane : égal ou supérieur à 40. 

— Température limite de filtrabilité : inférieure ou égale à - 4° C. 

Ces caractéristiques correspondent seulement à celles du fioul domestique ; il existe également des fiouls lourds, réservés aux gros moteurs marins et aux chaufferies industrielles. 

L'indice de cétane, caractérise l'aptitude à l'auto-inflammation des carburants diesel. Cette caractéristique est très importante, car elle influence directement le bon déroulement de la combustion et le délai d'inflammation décrits au chapitre 2 : « la combustion ». 

L'indice de cétane est défini par des essais normalisés (normes NFM 07.035 et ASTMD 613). Ces essais permettent de comparer, sur un moteur de référence, le carburant à analyser avec un mélange, produisant les mêmes effets, constitué de deux carburants primaires témoins : 

— Le n. cétane qui représente l'indice 100 et qui possède un court délai d'auto-inflammation. 

— L'alpha-méthylnaphtalène qui représente l'indice 0 et qui possède un important délai d'auto-inflammation. 

Un faible indice de cétane indique que le carburant s'enflamme difficilement avec un délai d'inflammation important, en provoquant une combustion violente et un cognement. 

A l'inverse, un indice de cétane élevé correspond à un délai d'inflammation plus court et à une combustion moins brutale. 

L'indice de cétane minimal imposé par l'administration française est fixé à 48 pour le gazole et 40 pour le fioul. En pratique, l'indice de cétane que l'on rencontre pour le gazole se situe entre 48 et 55 en fonction des spécifications des différents pays et sociétés pétrolières. 

Notons qu'au delà de l'indice 55-60, tout accroissement de l'indice de cétane est superflu et n'apporte plus d'amélioration notable de fonctionnement. 

• LA TEMPÉRATURE LIMITE DE FILTRABILITÉ (T.L.F) : 

Les carburants pour moteurs diesel et particulièrement le fioul contiennent de la paraffine. Par temps froid, des cristaux de paraffine se forment et le carburant atteint tout d'abord ce que les techniciens appellent « le point de trouble », moment où le carburant perd sa limpidité. Puis, si la température diminue encore, les cristaux de paraffine grossissent, s'accrochent entre eux et empêchent l'écoulement du carburant. C'est ce que l'on appelle le « point d'écoulement ». Si le moteur fonctionne entre ces deux points, les cristaux de paraffine sont arrêtés par les filtres qui se bouchent peu à peu, jusqu'à provoquer l'arrêt du moteur. C'est pourquoi, notamment au terme d'hivers particulièrement froids, l'administration et les compagnies pétrolières ont défini pour le gazole des valeurs limites de température de filtrabilité. 

La température limite de filtrabilité (T.L.F) est définie par des mesures normalisées (norme NF M 07.042) qui consistent à déterminer la température limite d'écoulement du carburant au travers de filtres comparables à ceux qui équipent les circuits des moteurs diesel. Pour lutter contre le figeage en période hivernale, le gazole subi un déparaffinage plus important et reçoit des additifs anti-figeage. Par ailleurs, des équipements de réchauffage du carburant et des filtres peuvent être installés sur les circuits d'alimentation des moteurs (se reporter au chapitre « la filtration et le défigeage »). 

• L'UTILISATION DES CARBURANTS OXYGÉNÉS ET DES HUILES VÉGÉTALES DANS LES MOTEURS DIESEL : 

Bien que l'immense majorité des moteurs diesel modernes fonctionnent au fioul ou au gazole, n'oublions pas que le premier moteur diesel fonctionnait au charbon pulvérisé et que certains moteurs militaires ont été utilisés avec des huiles végétales (huile de palme, arachide...). Ceci montre l'aptitude du moteur diesel à pouvoir fonctionner avec des carburants variés. Plus récemment, les chocs pétroliers successifs de 1973 à 1979 ont stimulé les recherches visant à réduire la consommation ou à rempla- 

cer les carburants issus du pétrole. A l'heure actuelle, les différentes solutions envisageables ne sont applicables qu'à des utilisations précises (moteurs stationnaires, pays disposant d'importantes ressources issues de la biomasse) et leur développement est étroitement tributaire de circonstances économiques, ou géo-politiques. Parmi les nombreuses solutions qui pourraient être appliquées, citons par exemple : 

— Les carburants mixtes à base de gazole ou de fioul mélangé avec de l'huile végétale, de l'éthanol ou de l'A.B.E. 

— Le mélange gazole-huile végétale est possible, à condition que le mélange soit stable et que sa viscosité à froid demeure acceptable. 

Selon les cas, il est possible de mélanger jusqu'à 30 % d'huile au gazole ou au fioul, mais il y a un risque d'encrassement des injecteurs et des pistons et le rendement est un peu diminué. 

— Le mélange gazole-éthanol n'a pas un grand intérêt, car la stabilité du mélange est médiocre et l'abaissement de l'indice de cétane est très sensible, même avec un mélange à 10 %. 

— Le mélange gazole-A.B.E : L' A.B.E (composé acétano-butylique) s'obtient par fermentation de produits végétaux sucrés (graines, tubercules, racines...). Il forme avec le gazole un mélange stable et sa proportion peut atteindre 20 %. 

D'une manière générale, le mélange d'éthanol ou d'A.B.E dans le gazole, outre son pouvoir d'auto-inflammation plus faible, pose des problèmes de lubrification des pompes d'injection et de sécurité de stockage. 

Fig. 39 — Principe d'un moteur à double injection. 

Fig. 40 — Principe d'un moteur dual-fuel : fioul-alcool. 

— La double injection (fig. 39) consiste à équiper le moteur diesel de deux systèmes d'injection. L'un injectant du gazole ou du fioul et l'autre de l'alcool, chaque circuit étant alimenté par un réservoir qui lui est propre. Le démarrage du moteur s'effectue uniquement sur l'injection gazole, puis pendant le fonctionnement du moteur le débit de gazole est limité à environ 10 % des besoins du moteur ; le reste est apporté par l'injection d'alcool, dont le débit est réglé en fonction de la charge du moteur. L'injection du gazole constitue l'injection pilote, c'est-à-dire qu'elle s'effectue avant l'injection d'alcool. C'est l'auto-inflammation du gazole préinjecté qui communique l'allumage à l'alcool. La double injection conserve et peut même améliorer le rendement du moteur, tout en diminuant les émissions polluantes. En revanche, la double injection nécessite des adaptations délicates et coûteuses (pompe d'injection, injecteur, lubrification, second réservoir...). 

— Le système « dual-fuel » consiste à faire aspirer par le moteur, non plus de l'air seul, mais un mélange carburé préparé dans un carburateur placé sur la conduite d'admission (fig. 40). Ce mélange air-carburant est 

réalisé à partir d'un carburant liquide (alcool) ou d'un carburant gazeux (méthane, gaz pauvre de gazogène, gaz naturel, propane...). L'inflammation dans le cylindre du mélange carburé est assurée par une injection pilote de gazole (environ 20 %) et un système de régulation adapte le dosage du mélange pré-carburé en fonction de la charge demandée au moteur. Le système dual-fuel autorise un rendement équivalent à celui d'un moteur diesel classique, mais il nécessite également des adaptations délicates et coûteuses (système de carburation, régulation, réglage d'avance, second réservoir...). 

Fig. 41 — Principe d'un moteur à injection d'alcool. 

Fig. 42 — Principe d'un moteur à injection d'huile végétale. 

— L'injection d'éthanol (fig. 41) revient à transformer un moteur diesel en moteur à allumage commandé. Le moteur est alors équipé d'un système d'allumage avec bougies et l'éthanol est injecté dans les cylindres, grâce à une pompe d'injection et des injecteurs comparables à ceux utilisés sur le moteur diesel. Afin d'assurer la lubrification de la pompe d'injection, il est nécessaire que celle-ci soit lubrifiée séparément ou par un additif incorporé à l'éthanol. Il convient d'autre part, que le moteur 

subisse d'importantes modifications : réduction du rapport volumétrique de compression, mise en place d'un système de régulation air-éthanol et utilisation d'un lubrifiant moteur adapté. 

— L'injection d'huile végétale (fig. 42) 

Les moteurs diesel peuvent fonctionner avec des huiles végétales (colza, tournesol, arachide...), sous certaines conditions : adaptation et régulation de l'avance à injection, viscosité de l'huile-carburant compatible avec le système d'injection. Le système unique d'injection alimente le moteur en gazole ou en fioul pour le démarrage, puis il est connecté sur le circuit d'huile carburant lorsque le moteur est chaud. Récemment, la firme allemande ELSBETT KONSTRUCTION a mis au point un moteur diesel particulièrement adapté pour fonctionner à l'huile-carburant. Ce moteur est équipé d'un système d'injection avec régulation de débit et d'avance, de pistons articulés (se reporter au chapitre 3) avec chambre de combustion hémisphérique, et d'un système de refroidissement par l'huile de lubrification. Ce moteur a fait l'objet de démonstrations, notamment sur automobiles et tracteurs agricoles avec un rendement satisfaisant. 

• LA FILTRATION DE L'AIR : 

En circulation routière, l'air peut contenir jusqu'à 7 milligrammes de poussières par mètre cube, tandis que sur un chantier de récolte de céréales, le taux de poussière atteint facilement 500 milligrammes par mètre cube. Lorsque l'on sait par exemple, qu'un moteur diesel suralimenté de 6 litres de cylindrée, qui tourne à une vitesse de 2 200 tr/mn, absorbe à pleine puissance environ 520 mètres cubes d'air à l'heure, on voit tout de suite l'utilité du filtre à air qui doit retenir toutes ces poussières, afin qu'elles ne provoquent pas une usure rapide et des dégâts importants dans le moteur. 

Le principe et la capacité des filtres à air sont étudiés en fonction des caractéristiques du moteur et de son application : routière, industrielle, agricole... 

L'entretien périodique du filtre à air, et le cas échéant, le remplacement de l'élément filtrant, doivent être impérativement effectués aux échéances prescrites par les constructeurs. En effet, un filtre à air colmaté réduit les performances du moteur, augmente notablement la consommation de carburant et l'émission de polluants. De plus, un filtre à air détérioré n'arrête plus les impuretés et peut-être la cause d'une usure prématurée du moteur. 

• LES SYSTÈMES DE FILTRATION DE L'AIR : 

Les moteurs diesel sont soit équipés d'un filtre à air à cartouche sèche, soit d'un filtre à air à bain d'huile, précédés selon les cas, d'un préfiltre centrifuge. 

— Le préfiltre (fig. 43) : 

Son rôle est de séparer les plus grosses impuretés en les centrifugeant dans le corps circulaire du préfiltre, afin de les recueillir dans un bol. Le préfiltre centrifuge est aussi appelé cyclone. 

— Le filtre à air à cartouche sèche : 

Ce type de filtre équipe actuellement la majorité des moteurs diesel, surtout lorsqu'ils sont amenés à fonctionner dans une ambiance très poussiéreuse. Il assure une grande efficacité de filtration, quelque soit le régime du moteur et la nature des particules : silice, carbone, eau... 

La figure 44 représente une cartouche d'un filtre à air. Elle est constituée de deux armatures métalliques serties et perforées qui contiennent l'élément filtrant proprement dit. L'élément filtrant, aussi appelé « média 

filtrant », est réalisé en papier cellulosique plissé, afin d'obtenir une grande surface de filtration. La filtration des particules est assurée par les fibres très denses du papier et par électrisation. En effet, les parois en papier, soumises à la vitesse et au frottement de l'air, s'électrisent. Ce type de cartouche peut-être nettoyée par soufflage à l'air comprimé, à pression modérée, en dirigeant le flux d'air en sens contraire du sens de filtration. Après 2 à 4 nettoyages, la cartouche doit être remplacée. 

Fig. 44 — Cartouche filtrante, sèche. 

Fig. 45 — Filtre à air à cartouches sèches interchangeables. 

La figure 45 montre l'ensemble d'un filtre à air à cartouche sèche. Cet ensemble comprend : le corps du filtre en tôle avec une entrée d'air radiale et une sortie axiale, deux cartouches filtrantes coaxiales. La cartouche extérieure forme l'élément filtrant primaire et la cartouche centrale joue le rôle d'élément « finisseur » et de sécurité en cas de perforation de la précédente. 

Cette cartouche de sécurité se remplace, mais ne doit jamais être nettoyée. L'étanchéité entre les cartouches et le corps de filtre est assurée par des joints et la fixation s'effectue par vis et écrous. Une préfiltration est assurée par des ailettes périphériques situées autour de la cartouche primaire. Ces ailettes font tourbillonner l'air autour de la cartouche et la force centrifuge conduit les impuretés les plus lourdes dans une cuve de rétention. Selon les cas, cette cuve se vide manuellement ou automatiquement, grâce à une valve d'évacuation en caoutchouc qui est sollicitée par les pulsations provoquées par l'aspiration du moteur. 

Fig. 46 — Filtre à air à bain d'huile. 

— Le filtre à air à bain d'huile (fig. 46) 

Dans ce type de filtre, l'air passe d'abord dans un préfiltre centrifuge (voir fig. 43), puis il est dirigé, par une conduite axiale, au-dessus d'une cuve contenant de l'huile qui retient une partie des impuretés. L'air se dirige ensuite vers le moteur, en traversant un réseau de mailles en métal ou en plastique qui achève la filtration. 

L'efficacité de la filtration d'un filtre à bain d'huile est d'autant meilleure que la vitesse de l'air est élevée, ce qui convient particulièrement à des moteurs fonctionnant à des régimes constants. La périodicité de remplacement de l'huile, ainsi que le nettoyage de la partie inférieure du filtre correspondent à celle de la vidange 

vidange l'huile moteur. C'est d'ailleurs de l'huile moteur qui est utilisée dans la cuve du filtre. 

Précisons que ce type de filtre ne peut être utilisé sur les moteurs suralimentés, en raison du risque d'aspiration de l'huile de la cuve par le turbocompresseur. 

— L'indicateur de colmatage (fig. 47) : Afin de prévenir le colmatage des filtres, cause de réduction de puissance, de surconsommation et de dégradation de l'élément filtrant, les constructeurs placent souvent sur les engins agricoles et de travaux publics, un indicateur de colmatage de filtre. Le plus souvent cet indicateur est un mano-contact qui se déclenche pour une valeur de dépression donnée et qui actionne un avertisseur lumineux ou sonore. 

Fig. 47 — Indicateur de colmatage du filtre à air. 

• LES MOTEURS DIESEL ET L'ENVIRONNEMENT : 

Dans le passé, les moteurs diesel avaient acquis la réputation d'émettre d'épaisses fumées, d'où l'expression : « fumer comme un diesel ». A l'heure actuelle les moteurs diesel, s'ils sont réglés correctement, fument très peu en raison des importantes améliorations apportées aux systèmes d'injection et de combustion. Les fumées sont seulement visibles au démarrage et, selon les cas, lorsque le moteur est à pleine charge. 

Néanmoins, les moteurs diesel comme les moteurs à allumage commandé, sont générateurs de pollution. Parmi les polluants émis par les moteurs diesel, citons : 

— Le monoxyde de carbone (CO) 

— Le monoxyde de carbone (CO) : les moteurs diesel émettent beaucoup moins de CO que les moteurs à allumage commandé, car leur combustion s'effectue avec un excès d'oxygène. 

— Les hydrocarbures imbrûlés (HCl) sont également émis en plus faible quantité que dans les moteurs à allumage commandé. 

— Les oxydes d'azote (NOx) émis par les moteurs diesel sont d'un niveau un peu plus faible que pour les moteurs à allumage commandé, sauf au ralenti. Notons que les moteurs diesel à injection directe émettent plus de NOx que les moteurs à chambre auxiliaire. 

— L'anhydride sulfureux (S02) émis à l'échappement est la conséquence de la présence de soufre dans les carburants. Le gazole contient 0,3 % de soufre, tandis que l'essence n'en contient que 0,15 % au maximum. 

— Les fumées et particules : les fumées, même si elles sont peu visibles à l'oeil nu, sont constituées notamment de fines particules riches en carbone. 

Outre la grande toxicité de l'oxyde de carbone, précisons que la fumée, les particules, les NOx et le S02 sont des substances irritantes, particulièrement pour les voies respiratoires et que la libération par les moteurs diesel de S02 et de NOx dans l'atmosphère est en partie responsable des pluies dites « acides ». 

La réglementation Européenne fixe, pour les voitures particulières diesel, des limites d'émission de polluants, au même niveau que celles édictées pour les moteurs à allumage commandé. 

Par ailleurs, la CEE a élaboré, en particulier pour les véhicules utilitaires et de transport en commun, une réglementation plus stricte qui sera rapidement mise en application. 

Cette réglementation, référencée ECE-R 49, prévoit une émission maximale de 14 gr/kWh pour le CO, 3,5 gr/kWh pour les HCl et 18 gr/kWh pour les NOx, selon un cycle d'essai normalisé. 

Des recherches sont actuellement en cours, afin de mettre au point des systèmes d'échappement capables de retenir les particules et les constructeurs s'appliquent d'autre part à réduire sensiblement le bruit de fonctionnement des moteurs diesel. 

LE CIRCUIT DE CARBURANT ET L'ÉQUIPEMENT D'INJECTION 

• Le circuit de carburant 83 

• La filtration et le défigeage 84 

• Le principe de l'injection 87 

• Les pompes d'injection en ligne . 91 

• Les pompes d'injection rotatives 94 

• Le rôle du régulateur 101 

• LE CIRCUIT DE CARBURANT (fig. 48) : 

Le circuit de carburant d'un moteur diesel comporte : le réservoir, la pompe d'alimentation, le ou les filtres, la pompe d'injection et les injec-teurs : 

— La pompe d'alimentation refoule le carburant provenant du réservoir vers les filtres et la pompe d'injection sous une faible pression : 0,2 bar environ pour les pompes d'injection rotatives et 1,5 bar environ pour les pompes d'injection en ligne. Les circuits avec pompes d'injection rotatives sont alimentés par une pompe à membrane actionnée par l'arbre à cames du moteur, tandis que les circuits avec pompes d'injection en ligne sont alimentés par une pompe à piston actionnée par la pompe d'injec-Fig. 

d'injec-Fig. — Circuit de carburant d'un moteur diesel équipé d'une pompe rotative. 

tion. Les pompes d'alimentation possèdent une commande manuelle qui permet l'amorçage et la purge des circuits. Comme nous le verrons plus loin, les pompes d'injection rotatives possèdent une pompe d'alimentation spéciale appelée pompe de transfert qui peut remplacer la pompe d'alimentation. Pour certaines applications, la pompe d'alimentation peut être commandée électriquement. 

— Le ou les filtres, qui purifient le carburant des impuretés diverses et de l'eau, afin d'éviter la détérioration des organes très précis de la pompe d'injection et des injecteurs. 

— La pompe d'injection, qui reçoit le carburant filtré pour le doser et le distribuer sous pression vers les injecteurs selon un synchronisme et un ordre d'injection très précis. 

— Les injecteurs qui pulvérisent sous pression, dans les chambres de combustion, le carburant délivré par la pompe d'injection. 

• LA FILTRATION ET LE DÉFIGEAGE : 

Les pompes d'injection et les injecteurs sont des mécanismes très précis et coûteux, qu'il convient de protéger par une filtration efficace du carburant. Le fioul et le gazole contiennent en effet des impuretés solides qui proviennent du pétrole brut et des étapes successives de manipulation et de stockage. D'autre part, au cours des différents stockages, les phénomènes de condensation accroissent la teneur en eau des carburants. Comme chacun sait, l'eau est un redoutable agent corrosif pour les métaux et il est indispensable de la retenir avant son passage dans les pompes d'injection et les injecteurs. 

La figure 49 montre un exemple de filtre à carburant comprenant : un couvercle support, un bol décanteur et l'élément filtrant. Le carburant pénètre dans le couvercle support, emprunte l'espace central du filtre, puis se décante dans le bol inférieur, avant de remonter au travers de l'élément filtrant pour ressortir finalement vers la pompe d'injection. Le bol décanteur possède une vis de purge qui permet périodiquement d'évacuer les impuretés lourdes et l'eau décantées. L'élément filtrant est constitué d'une armature métallique supportant un média filtrant réalisé en papier spécial 

Fig. 49 — Filtre à carburant. 

plissé et qui peut retenir des impuretés de quelques microns. 

Les éléments filtrants ne doivent jamais être nettoyés mais, remplacés aux échéances prescrites par les constructeurs. 

Une vis de purge est située sur le couvercle supérieur, afin de réaliser la purge d'air du circuit après le remplacement de l'élément filtrant ou à la suite d'une panne de carburant. 

En fonction des équipements, le circuit de carburant peut compter un ou deux filtres placés en parallèle ou en série. De 

plus, un décanteur supplémentaire est souvent placé entre le réservoir et le filtre principal, afin d'arrêter l'eau et les plus grosses impuretés, surtout sur les matériels agricoles et de travaux publics. 

Certains filtres possèdent une pompe manuelle d'amorçage pour faciliter les opérations de purge lorsque la pompe d'alimentation n'existe pas ou si elle ne peut être commandée manuellement. 

Le figeage, se manifeste (voir également le chapitre 4 : les carburants) par temps froid lorsque la température devient inférieure au point de trouble du carburant. Il se traduit par la concentration de cristaux de paraffine 

qui gênent l'écoulement du carburant et qui obturent les filtres. Pour éviter ce phénomène, il existe trois solutions : l'utilisation d'un carburant prétraité, l'adjonction par l'utilisateur d'un additif anti-figeant et le montage de réchauffeurs. 

L'utilisation d'un carburant pré-traité, ayant une basse température limite de filtrabilité paraît la solution la plus séduisante. Elle est couramment pratiquée dans les pays nordiques et s'applique en France, dans une certaine mesure ( - 1 5° C) pour le gazole commercialisé pendant l'hiver. Un gazole « grand froid », ayant une température limite de filtrabilité de - 18° C, est également disponible pour les périodes de grand froid. 

Le fioul domestique, utilisé notamment pour les matériels agricoles ne reçoit pas un traitement aussi important et il possède, rappelons-le, une température limite de filtrabilité qui peut être seulement de - 4° C. 

— L'adjonction d'un additif anti-figeant par l'utilisateur est une solution envisageable pour le gazole comme pour le fioul, à condition toutefois d'opérer préventivement, avant que la température n'atteigne le point de trouble. 

— Le montage de réchauffeurs est 

assez fréquent et il constitue une sécurité supplémentaire, surtout pour les moteurs fonctionnant au fioul et quand l'utilisateur est surpris par un froid vif. 

Fig. 50 — Filtre équipé d'un réchauffeur électrique. 

Les systèmes de réchauffage les plus courants se montent soit sur la canalisation en amont du filtre, soit sur le filtre lui-même comme l'indique la figure 50. Dans cet exemple, l'élément réchauffeur électrique est inséré à la base de l'élément filtrant. Le réchauffage assuré par des résistances auto-régulatrices alimentées par la batterie, permet avant le démarrage, de faire fondre la paraffine se trouvant dans le filtre. Pendant le fonctionnement du moteur, les résistances continuent à réchauffer le filtre pour faire fondre les cristaux de paraffine qui viennent du réservoir. Dans les situations plus extrêmes, régions nordiques ou périodes de froid intense, la paraffine se concentre au fond du réservoir et dans les conduites ; dans ce cas, seul un réchauffage spécial, placé dans le réservoir peut résoudre ce problème. 

• LE PRINCIPE DE L'INJECTION : 

Rappelons que le moteur diesel est un moteur à allumage par compression et qu'en conséquence, c'est l'auto-inflammation du carburant injecté sous pression dans le cylindre, qui déclenche le processus de combustion (se reporter aux chapitres 1 et 2). 

Le terme injection s'applique donc à l'ensemble des opérations qui conduisent à injecter la juste quantité de combustible, à un moment précis et selon une répartition judicieuse, afin de générer une combustion et un travail mécanique efficaces. Pour mieux expliciter ces propos, précisons que dans la chambre de combustion, en fin de compression, la pression de l'air peut dépasser 45 bars. Pour que le carburant pénètre dans l'air comprimé, il doit y être forcé par une pression d'injection nettement supérieure, afin d'obtenir une très fine pulvérisation et une répartition homogène du carburant dans l'air comprimé. 

Pratiquement, selon les moteurs diesel, ces pressions peuvent atteindre plus de 200 bars. 

Débouchant dans la chambre de combustion, l'injecteur proprement dit (fig. 51) est relié à la pompe d'injection par une canalisation, dont le rôle 

est de refouler vers l'injecteur, à un moment très précis, le volume de carburant nécessaire pendant seulement quelques millièmes de seconde. 

En outre, la pompe doit assurer l'égalité des volumes injectés dans chacun des cylindres du moteur pour que le fonctionnement de celui-ci soit équilibré. Par exemple pour une cylindrée unitaire de 1 litre, lorsque le moteur travaille à pleine charge, il faut injecter à chaque cycle un vingtième de cm 3 de carburant. Et pour que le moteur puisse fonctionner au ralenti, ce volume de carburant à injecter doit pouvoir être réduit à un centième de cm 3, ce qui représente en masse moins d'un centième de gramme. Afin de maîtriser les problèmes de dosage, les pompes d'injection sont toujours associées à un régulateur. 

Fig. 51 — Principe de l'injection. 

Il est évident qu'injecter des volumes aussi faibles, sous une 

pression aussi forte et dans des temps aussi courts, exige une mécanique coûteuse et de haute précision, dont le réglage et l'entretien ne peuvent être confiés qu'à des spécialistes possédant l'outillage approprié. 

On jugera du degré de précision mécanique nécessaire, en remarquant que le jeu toléré entre le piston et le cylindre d'une pompe d'injection est de l'ordre de deux millièmes de millimètre. 

D'où la nécessité de filtrer toute particule solide (poussière ou autre) contenue dans le carburant, et susceptible de rayer au passage le piston de la pompe ou l'injecteur. 

• L'AVANCE A L'INJECTION (fig. 52) : 

Fig. 52 — L'avance à l'injection et la combustion. 

Dans un moteur à quatre temps, il n'y a qu'une seule course motrice sur quatre, c'est la course détente. Pour profiter au maximum de ce temps moteur, il convient que la combustion du carburant soit effective dès le P.M.H du piston, si l'on veut que le moteur ait un rendement acceptable. 

Or, le chapitre 2 nous a appris que la combustion était certes rapide mais pas instantanée, puisqu'elle nécessite un délai d'auto-inflammation du carburant. De plus, entre le moment où la pompe d'injection commence à refouler et le moment où l'injecteur commence à s'ouvrir, il s'établit un 

Pour ces raisons, il est donc indispensable que l'injection se réalise avant le point mort haut du piston, d'où le terme avance à l'injection (fig. 52). L'avance à l'injection est déterminée par les constructeurs pour chaque 

type de moteur après de nombreux essais. Cette avance comprend deux valeurs : l'avance initiale et l'avance automatique. L'avance initiale est une valeur angulaire statique qui détermine le synchronisme ou le calage de la pompe d'injection avec le moteur. 

Les moteurs lents et les moteurs à régime constant peuvent fonctionner avec cette avance initiale, mais pour les moteurs rapides il est nécessaire d'augmenter cette avance automatiquement en fonction de la vitesse du moteur, afin de compenser les délais de transmission de l'injection et d'auto-inflammation qui restent pratiquement constants. 

Le dispositif de correction automatique de l'avance étant associé à la pompe d'injection, son action est décrite dans les paragraphes suivants. 

L'équipement d'injection comprend deux éléments fondamentaux, la pompe d'injection et les injecteurs. Compte tenu de la diversité des moteurs diesel, il existe deux grands principes de pompe d'injection : les pompes en ligne et les pompes rotatives. De même les injecteurs sont de conception différente, selon qu'ils équipent des moteurs à injection directe ou à chambre de combustion auxiliaire. 

Fig. 53 — Vue d'une pompe d'injection en ligne pour moteur diesel huit cylindres : Bosch type P.E., à gauche, le régulateur centrifuge (Photo et coupe CEMAGREF). 

• LES POMPES D'INJECTION EN LIGNE (fig. 53 et 54) : 

Les pompes en ligne comprennent autant d'éléments de pompage que le moteur compte de cylindres à alimenter. Chaque élément d'une pompe en ligne est constitué d'un piston alternatif actionné par un arbre à cames et rappelé par un ressort. La course de ce piston est constante, mais un usinage particulier de sa tête, lui permet de doser le carburant en tournant sur lui-même, grâce à l'action d'une crémaillère et d'un secteur denté, commandés par le régulateur. La figure 55 montre le détail de cet usinage, qui comprend une rainure verticale et une rampe hélicoïdale. Au 

point mort bas, le carburant pénètre par des orifices latéraux percés dans le cylindre, 

cylindre, la phase d'alimentation. Lorsque le piston monte sous l'action de la came, il obture les orifices d'alimentation et refoule le carburant vers l'injecteur au travers d'un clapet de refoulement, c'est l'injection. Avant de parvenir au point mort haut, la rampe hélicoïdale du piston démasque un orifice d'alimentation, de manière à faire cesser rapidement l'injection, 

Fig. 54 — Vue en coupe d'une pompe d'injection en ligne. 

Fig. 55 — Fonctionnement d'un élément de pompe d'injection en ligne. 

c'est la fin d'injection. Ainsi, malgré la course mécanique constante du piston, sa course utile et donc le débit injecté par coup peuvent varier selon sa position angulaire, la rampe hélicoïdale modifiant le moment de fin d'injection. 

Le dosage du carburant dépend donc de la position angulaire du piston réglée automatiquement par le régulateur, dont le fonctionnement est décrit plus loin dans ce chapitre. L'ordre d'injection est défini par la position définitive des cames usinées sur l'arbre à cames. 

L'arrêt de l'injection et donc du moteur s'obtient également par la rotation du piston, jusqu'à ce que la rainure verticale usinée dans sa tête coïncide avec un orifice d'alimentation. 

Le plus souvent, les pompes en ligne comprennent leur arbre à cames et leur régulateur (fig. 53) ; dans ce cas, les pistons sont lubrifiés par le carburant, tandis que tout le mécanisme de commande et de régulation est lubrifié par de l'huile contenue dans le carter de la pompe ou provenant d'une dérivation du circuit de graissage du moteur. 

Fig. 56 — Principe d'un correcteur centrifuge d'avance. 

Selon les applications, les pompes d'injection en ligne peuvent être accompagnées d'un correcteur d'avance (fig. 56). Ce correcteur est incorporé à l'accouplement qui entraîne la pompe. Il comprend des masselot-tes qui, sous l'action de la force centrifuge, provoquent un décalage angulaire de l'arbre à cames de la pompe d'injection. L'écartement des masselottes donne de l'avance à l'arbre à cames de la pompe, afin d'augmenter finalement l'avance à l'injection. 

Certains moteurs et en particulier les moteurs diesel de petites puissance et les moteurs monocylindriques (fig. 57) sont équipés de pompes 

pompes en ligne fixées sur le bloc-cylindres et actionnées séparément par l'arbre à cames du moteur. Le régulateur étant alors séparé de la pompe d'injection est intégré au mécanisme de distribution du moteur. 

Les pompes d'injection en ligne, peu utilisées pour l'automobile en raison de leur coût et de leur encombrement, conviennent surtout aux moteurs industriels et de véhicules de forte puissance. 

Fig. 57 — Moteur diesel monocylindrique avec pompe d'injection actionnée par l'arbre à cames du moteur (Photo Hatz). 

Différentes tailles de pompes existent d'ailleurs, afin de pouvoir équiper toutes les catégories de puissances. 

• LES POMPES D'INJECTION ROTATIVES : 

Les pompes d'injection rotatives sont très compactes, elles ne possèdent qu'un seul élément qui distribue le carburant aux différents injec-teurs du moteur. Le régulateur incorporé dans la pompe d'injection est de taille très réduite. L'ensemble des mécanismes d'injections et de régulation 

Ces pompes d'injection s'appliquent aux moteurs de 3 à 6 cylindres, de puissance inférieure à 110 kW. Elles sont très utilisées pour l'équipement des moteurs diesel d'automobiles, de véhicules utilitaires, de matériels agricoles, d'engins de travaux publics et de groupes industriels. 

L'analyse technologique complète des différentes pompes d'injection rotatives dépasserait le cadre de cet ouvrage, c'est pourquoi nous avons simplement retenu pour exemple, deux principes très répandus : le système 

D.P.A du groupe Anglais LUCAS.CAV, fabriqué également en France par ROTO.DIESEL et le système EP/VE fabriqué par le groupe Allemand BOSCH. 

— La pompe d'injection rotative C.A.V. type D.P.A (fig. 58 et 59) : 

La figure 58 montre en coupe l'ensemble de cette pompe d'injection ; on peut localiser à droite le mécanisme d'injection, à gauche le régulateur centrifuge, en haut la commande de régulateur et de dosage, en bas le correcteur d'avance à l'injection. Le fonctionnement du dispositif d'injection est représenté à la figure 59 : l'organe rotatif ou rotor est entraîné 

Fig. 58 — Vue en coupe d'une pompe d'injection rotative C.A.V., type DPA. 

Fig. 59 — Principe de la pompe d'injection rotative C.A.V.» type DPA. 

par le moteur et étroitement ajusté dans un cylindre fixe appelé tête hydraulique. La tête hydraulique et le rotor de pompe sont deux pièces usinées avec précision qui ne peuvent être remplacées séparément. 

Dans le rotor, à gauche, un alésage transversal reçoit deux petits pistons antagonistes disposés radialement. Quand le rotor est entraîné, ces pistons s'écartent sous l'effet de la pression de carburant venant d'une pompe de transfert, puis se rapprochent vivement pendant la phase de refoulement (c'est-à-dire d'injection) par l'action de galets roulants à l'intérieur d'un anneau fixe muni de cames intérieures. Ces galets sont liés aux pistons par des patins qui coulissent dans des guides usinés dans l'épau-lement du rotor. 

Le fonctionnement peut être divisé en deux phases : l'admission du carburant et l'injection. 

Chacune de ces phases est synchronisée par la mise en communication tour à tour des orifices percés dans le rotor avec ceux de la tête hydraulique. Il n'existe qu'un seul orifice d'alimentation fixe dans la tête hydraulique et un seul orifice distributeur tournant avec rotor. Le nombre d'orifices d'alimentation du rotor et celui de sortie de la tête hydraulique, ainsi que le nombre de cames varient avec le nombre de cylindres du moteur. 

Le rapport d'entraînement est tel que le rotor effectue un tour pour deux tours moteurs. 

— 1re phase : L'admission du carburant dans le rotor : le rotor entraîne une pompe auxiliaire, appelée pompe de transfert, qui aspire le carburant venant du réservoir et des filtres. Le débit de cette pompe, réglé par une soupape régulatrice de manière à obtenir une pression sensiblement proportionnelle à la vitesse de rotation, est dirigé vers une soupape de dosage qui contrôle l'alimentation du rotor. 

Lorsqu'un orifice d'alimentation du rotor coïncide avec le canal venant de cette soupape de dosage, le carburant pénètre dans les canaux du rotor et sa pression écarte les pistons antagonistes. 

Le rotor continuant à tourner, les orifices d'alimentation se séparent et le combustible est alors emprisonné dans le rotor. L'admission est terminée. 

— 2e phase : L'injection : immédiatement après l'admission, l'orifice distributeur du rotor s'approche d'un orifice de sortie de la tête hydraulique pendant que les galets, sous l'effet des cames, repoussent les pistons antagonistes qui expulsent le carburant du rotor vers l'injecteur raccordé à la sortie correspondante de la tête hydraulique, c'est l'injection. Un autre cycle peut alors recommencer pour l'injection suivante. 

Rappelons que la pompe d'injection tourne deux fois moins vite que le moteur, puisque le cycle à quatre temps des moteurs diesel nécessite, pour chaque cylindre, une injection tous les deux tours. 

Fig. 60 — Vue en coupe d'une pompe d'injection rotative Bosch, type EP/VE. 

La quantité de carburant ainsi injectée dépend de la position de la soupape de dosage qui est commandée par le régulateur, dont nous verrons plus loin le rôle. L'arrêt du moteur est obtenu soit mécaniquement par un levier de stop qui ferme la soupape de dosage, soit électriquement par un clapet électromagnétique qui obture le canal de dosage. 

Le correcteur d'avance est constitué par un petit vérin hydraulique qui peut modifier la position angulaire de l'anneau à cames sous l'action de la pression du carburant refoulé par la pompe de transfert. 

AinsL- lorsque la vitesse du moteur augmente, la pression de transfert croît et le vérin du correcteur d'avance déplace l'anneau à cames de quelques degrés en sens inverse de la rotation du rotor, afin que l'injection se réalise plus tôt. 

— La pompe d'injection rotative BOSCH type EP/VE (fig. 60 et 61) : 

Cette pompe diffère de la précédente par le fonctionnement de son rotor et par le système de dosage qui agit en fin d'injection au lieu d'agir sur le remplissage du rotor. 

Le rotor est mû par deux mouvements combinés, l'un alternatif qui permet l'admission et l'injection, l'autre rotatif qui assure la distribution du carburant vers les injecteurs du moteur. Le mouvement alternatif du piston est assuré par un plateau à cames axiales, qui tourne devant des galets montés sur un support fixe. L'arbre de la pompe est entraîné par le moteur et il tourne deux fois moins vite que celui-ci. 

Une pompe de transfert et une soupape régulatrice de pression maintiennent, dans le carter de la pompe, une pression d'alimentation du rotor qui est fonction de la vitesse de rotation. 

Le fonctionnement du rotor comprend, de manière simplifiée : une phase d'alimentation, une phase d'injection et la fin d'injection. 

Fig. 61 — Principe de la pompe d injection rotative Bosch, type EP/VE. 

Pendant la phase d'alimentation (fig. 61), le piston recule et l'une des rainures d'alimentation située autour de sa tête, coïncide avec le canal d'alimentation de la tête hydraulique jusqu'à ce que le piston atteigne son point mort bas. Au terme de cette course d'alimentation, la rotation du piston provoque la fermeture des orifices d'alimentation et amène en coïncidence la rainure de distribution du piston avec un orifice de sortie relié à l'injecteur correspondant. L'injection commence sous l'action simultanée de la rotation et de la remontée du piston. 

Le canal axial qui relie la tête du piston à la rainure de distribution, se prolonge jusqu'à la base du piston qui coulisse dans un tiroir de dosage (fig. 61). Si on considère que ce tiroir de dosage est fixe, on s'aperçoit qu'en fin d'injection, il démasque le canal mobile du piston, ce qui entraîne l'arrêt immédiat de l'injection. Ce tiroir peut en fait se déplacer, afin de modifier la course réelle d'injection et donc le débit de carburant injecté. Plus le tiroir se déplace vers la gauche, plus la fin d'injection est tardive, plus le volume finalement injecté est grand et vice-versa. La position précise du tiroir de dosage est assurée par le régulateur, dont le rôle est expliqué dans le paragraphe suivant. 

Cette pompe est également équipée d'un correcteur d'avance à l'injection. Celui-ci est constitué d'un vérin hydraulique qui peut modifier la position angulaire du support porte-galets, sous l'action de la pression de transfert. Aussi, lorsque la vitesse du moteur croît, la pression de transfert augmente et conduit le vérin du correcteur à modifier de quelques degrés la position angulaire du support des galets, en sens inverse de la rotation des cames, afin que l'injection se réalise plus tôt. 

• LE RÔLE DU RÉGULATEUR (figure 62) : 

Les pompes d'injection qui équipent les moteurs diesel sont toujours accompagnées d'un régulateur, dont le rôle principal est d'ajuster avec précision le débit de la pompe d'injection en fonction de la position de l'accélérateur et du travail que le moteur doit fournir. De plus, le régulateur limite le régime maximal de rotation du moteur afin d'éviter son emballement. 

Fig. 62 — Principe d'action du régulateur centrifuge d'une pompe en ligne. 

La régulation des moteurs diesel diffère selon les applications. En effet, le conducteur d'un véhicule routier (automobile ou utilitaire) est conscient des variations d'effort qui doivent être fournies par le moteur et peut lui-même corriger la position de l'accélérateur en fonction de la charge du véhicule et lorsqu'il monte ou descend une côte par exemple. Dans ce cas, le régulateur de la pompe d'injection est souvent du type mini-maxi, c'est-à-dire que le régulateur contrôle seulement les régimes minimum et maximum du moteur. En revanche, sur les matériels agricoles et de travaux publics par exemple, le conducteur n'est pas en mesure d'apprécier exactement la nature de l'effort que le moteur doit fournir en fonction de la dureté du sol, de la profondeur de travail, de la vitesse d'avancement, de la densité de la récolte... 

Ces applications requièrent la présence d'un régulateur du type « toutes vitesses », c'est-à-dire un régulateur capable d'adapter automatiquement le débit de la pompe d'injection aux besoins du moteur pendant le travail, quelle que soit la position du levier d'accélération affichée par le conducteur. La figure 62 montre le principe d'un régulateur centrifuge toutes vitesses qui équipe une pompe en ligne. Il comprend : des masselot-tes entraînées par l'arbre à cames de la pompe d'injection (voir aussi la fig. 53) ou directement par le moteur si la pompe ne possède pas d'arbre à cames, un système de butée et de leviers reliés à la crémaillère de dosage, un ressort antagoniste dont la tension est réglée par le levier de commande du régulateur. Pour le travail, l'opérateur définit, au préalable, une vitesse 

de rotation du moteur en choisissant une position du levier. Pour un travail donné, la vitesse du moteur résulte alors d'un équilibre entre d'une part, le travail fourni et le carburant reçu, et d'autre part, entre la force centrifuge des masselottes et la force antagoniste du ressort tendu par le levier de commande d'accélération. 

Si au cours du travail, la vitesse du moteur tend à diminuer parce que l'effort demandé augmente, la force centrifuge diminue immédiatement et l'action du ressort, devenue prépondérante, conduit la tringlerie à augmenter le débit de la pompe d'injection. Si au contraire, la vitesse du moteur tend à augmenter parce que l'effort demandé diminue, le régulateur repousse la crémaillère afin de réduire le débit injecté. 

Le régulateur toutes vitesses est donc un automatisme mécanique capable de maintenir le régime de rotation du moteur à la valeur affichée au levier d'accélérateur et malgré les variations d'effort rencontrés au travail. 

Précisons toutefois que le fonctionnement du régulateur étant basé sur une variation de la force centrifuge, il est nécessaire d'admettre une légère modification du régime moteur pendant son fonctionnement. 

L'écart entre la vitesse du moteur à effort nul et sa vitesse à la puissance maximale s'appelle le degré d'irrégularité du régulateur qui, exprimé en pourcentage, est de l'ordre de 8 %. 

Le régime maximum du moteur étant défini par le réglage du régulateur, il convient de ne jamais modifier ce réglage. 

Pour les pompes d'injection rotatives, le processus de régulation s'effectue selon le même principe. Pour la pompe rotative type D.P.A (fig. 63 et 59), le régulateur agit sur la soupape de dosage de la tête hydraulique et pour la pompe rotative type EP/VE (fig. 64 et 61 ) le régulateur agit sur le tiroir de dosage coulissant à la base du piston. Dans ce dernier cas, nous pouvons remarquer sur la figure 60 que les masselottes du régulateur ont une rotation surmultipliée par rapport à celle de la pompe d'injection. 

Fig. 63 — Principe d'action du régulateur : pompe rotative C.A.V., type DPA. 

Fig. 64 - Principe d'action du régulateur : pompe rotative Bosch, type EP/VE. 

Le fonctionnement des moteurs à allumage commandé (se reporter, dans la même collection à la brochure « les moteurs à essence ») fait déjà largement appel à l'électronique pour l'allumage et l'injection d'essence. Pour les moteurs diesel, la réalisation d'une injection totalement électronique n'est pas réalisée actuellement, en raison des fortes pressions d'injection. En revanche, le remplacement du régulateur centrifuge par un régulateur électronique est tout à fait possible. 

Ce type de régulation, proposée par la plupart des constructeurs d'équipements d'injection, commence à équiper des moteurs diesel d'automobiles. 

Ce système faisant appel aux techniques de micro-informatique et d'électronique, il serait hors de propos de vouloir traiter dans cet ouvrage le fonctionnement de ces dispositifs. 

Cependant la figure 65 présente le principe d'organisation de la régulation électronique d'une pompe d'injection rotative. Ce dispositif comprend un calculateur électronique (1 ) qui pilote une servo-commande de dosage (3). Cette servo-commande est constituée d'un micro-moteur électrique qui actionne la soupape ou le tiroir de dosage de la pompe d'injection. Le calculateur qui reçoit les ordres du conducteur grâce à un capteur de position de l'accélérateur (8), calcule le débit (3) et l'avance à l'injection (5) en fonction des informations transmises par différents capteurs et sondes qui mesurent : 

— Le dosage du carburant (2). 

— La température du gazole (6). 

— Le débit d'air aspiré (7). 

— La température du moteur (9). 

— La vitesse de rotation du moteur (10). 

— Le début de l'injection (12). 

La régulation électronique de l'injection dans les moteurs diesel permet un dosage très précis de la quantité de carburant injectée et la prise en compte de nombreux paramètres. Ceci conduit alors à une meilleure maîtrise de l'injection (dosage, avance...) et à une combustion plus efficace, plus propre et moins bruyante. 

Fig. 65 — Principe d'un système d'injection à commande électronique. 

Un injecteur se compose essentiellement d'une soupape d'injection ou aiguille et d'un logement appelé corps ou buse. L'aiguille coulisse dans son logement et la précision de l'usinage est de l'ordre du millième de millimètre. Ces deux pièces sont donc appariées et elles ne peuvent être remplacées séparément. L'aiguille obture le ou les orifices d'injection par son extrémité conique, grâce à un ressort réglable qui s'appuie sur le porte-injecteur (fig. 66). Le carburant refoulé par la pompe d'injection parvient au porte-injecteur par des tubulures, puis entre dans la chambre entourant l'aiguille. La pression s'exerce alors sur la partie tronconique de 

Fig. 66 — Principe d'un injecteur. 

l'aiguille. Lorsque la force verticale engendrée par la pression du carburant devient supérieure à la force antagoniste du ressort, l'aiguille se soulève et le carburant pénètre dans la chambre de combustion du moteur, pulvérisé en fines gouttelettes. 

Dès que la pression diminue, le ressort repousse l'aiguille sur son siège et l'injection cesse. 

La pulvérisation doit être telle que les fines gouttelettes de carburant puissent se mélanger rapidement et de manière homogène avec l'air, afin de créer les meilleures conditions d'auto inflammation et de combustion. 

Au même titre que la pompe d'injection, les injecteurs sont usinés avec une grande précision et Is doivent résister aux fortes pressions (100 à 600 bars) et aux hautes températures (jusqu'à 600° C). 

L'extrémité de l'injecteur débouche, soit dans la chambre de précombustion ou de turbulence, soit directement au-dessus du piston lorsque le moteur est à injection directe. 

L'injecteur est associé à un support appelé porte-injecteur (fig. 67), fixé sur la culasse par une bride appropriée munie d'un joint d'étanchéité. L'aiguille et son siège appelé corps ou buse forment un ensemble fixé au porte-injecteur par une douille filetée. 

De son côté, le porte-injecteur comprend le ressort antagoniste appelé ressort de tarage et les orifices d'entrée du combustible et de retour des 

Fig. 67 — Porte-injecteur avec injecteur à trous. 

fuites. L'orifice d'entrée du carburant est souvent muni d'un filtre métallique à chicanes qui arrêtent les éventuelles impuretés. L'orifice de retour des fuites est indispensable pour évacuer vers le réservoir les légères fuites de carburant qui passent entre l'aiguille et le corps et qui contribuent à lubrifier l'injecteur. 

La pression d'ouverture de l'injecteur, appelée pression de tarage de l'injecteur, est réglable par des cales en acier placées sous le ressort ou par un système vis-écrou qui agit sur la tension du ressort. 

Afin de s'adapter aux exigences des différents moteurs, les injecteurs sont l'objet de nombreuses variantes de conception et sont classés en deux familles : les injecteurs à téton et les injecteurs à trous. 

(fig. 68) équipent les moteurs à chambre de précombustion et de turbulence. Leur aiguille se termine par un téton qui traverse 

l'extrémité du corps de l'injecteur de manière à former au moment de l'injection, un jet unique circulaire. Les pressions d'ouverture de ce type d'injecteur se situent entre 110 et 130 bars selon les applications. Le téton élimine les dépôts charbonneux qui pourraient se former sur le nez de l'injecteur. 

Fig. 68 — Les deux principaux types d'injecteurs : Injecteur à trous, injecteur à téton. 

— Les injecteurs à trous (fig. 68) s'appliquent aux moteurs diesel à injection directe. L'extrémité de l'aiguille se termine par un cône qui obture une cavité comprenant 3 à 5 orifices d'injection de très petit diamètre (0,2 mm environ). Selon les moteurs, la pression de tarage des injecteurs à trous varie de 170 à 240 bars. 

La figure 69 représente un injecteur particulier appelé injecteur crayon. Ce type d'injecteur, développé par la société STA-NADYNE (U.S.A), a la particularité d'être de taille réduite, ce qui lui confère une faible inertie. Il forme un ensemble indissociable du 

possède une vis de réglage de la pression de tarage et une vis de réglage de la levée d'aiguille. 

L'inertie d'un injecteur est un phénomène que les constructeurs tentent de réduire au maximum. Cette inertie se traduit par un rebond de l'aiguille de l'injecteur sur son siège et par une injection secondaire (qui suit l'injection principale) à l'origine de fumées et de bruits de combustion. 

La levée d'aiguilie est une donnée importante de l'injection. Elle correspond à la course de l'aiguille qui est limitée, soit de manière définitive 

lorsque l'aiguille vient en butée contre le porte-injecteur (fig. 68), soit de manière réglable (fig. 69). 

La levée d'aiguille de l'injec-teur détermine la pression dynamique, c'est-à-dire la pression réelle de l'injection qui peut dépasser 500 bars quand le moteur fonctionne à pleine puissance. 

Cette pression dynamique ne doit pas être confondue avec la pression de tarage qui est une valeur statique servant de référence pour le réglage de la pression d'ouverture des injecteurs. 

Ajoutons que la levée d'aiguille a une influence sur la fin d'injection qui doit être la plus brève possible. 

Fig. 69 — Injecteur « crayon >». 

• LES PRINCIPAUX RÉGLAGES DE L'ÉQUIPEMENT D'INJECTION : 

Les interventions concernant l'équipement d'injection sont l'affaire de spécialistes que la profession désigne par le terme de « dieselistes ». Seuls ces professionnels, 

constructeurs, possèdent les compétences, les valeurs de réglages, l'outillage d'intervention et les bancs d'essais indispensables. 

Parmi les opérations qui sont pratiquées sur les équipements d'injections citons : Le contrôle des injecteurs, le contrôle de la pompe d'injection et son calage : 

— Le contrôle des injecteurs consiste à régler la pression de tarage, à vérifier l'étanchéité, à contrôler la pulvérisation, et, le cas échéant, à remplacer les injecteurs défectueux. Ces opérations sont effectuées à l'aide d'une pompe d'essai aussi appelée pompe de tarage. 

Le contrôle des injecteurs doit être réalisé périodiquement, aux échéances prescrites par les constructeurs, afin d'éviter une mauvaise combustion qui est souvent à l'origine de difficultés de démarrage, de surconsommations, de fumées à l'échappement et à terme de détérioration du moteur. 

— Le contrôle de la pompe d'injection permet de déceler les pièces défectueuses et de régler toutes les fonctions de la pompe en respectant les références des constructeurs : étanchéité, début d'injection, débit de carburant, égalité des débits, action du régulateur, vitesse maximale, ralenti... 

— Le calage de la pompe d'injection est l'opération qui permet la synchronisation précise de la pompe d'injection avec le moteur, de manière à ce que l'injection se réalise dans chaque cylindre du moteur au moment précis et compte tenu de l'avance initiale décrite précédemment. 

• La suralimentation par air refroidi 118 

• Les moteurs suralimentés et la régulation 

Les performances des moteurs diesel à aspiration naturelle sont limitées par le taux de remplissage de leurs cylindres qui est de l'ordre de 85 %. Afin d'accroître le travail fourni pour une cylindrée donnée, les constructeurs adoptent de plus en plus la suralimentation sur les moteurs diesel. 

La suralimentation consiste à comprimer l'air dans les cylindres, à l'aide d'un turbocompresseur, actionné par les gaz d'échappement, ou plus rarement par un compresseur volumétrique entraîné mécaniquement (fig. 11, chapitre 1). 

Le turbocompresseur est, comme son nom l'indique, un compresseur à turbines. Les deux turbines d'un turbocompresseur (fig. 70), ont des rôles complètement opposés. L'une d'elle appelée turbine d'échappement, parce qu'elle est entraînée par les gaz d'é-Fig. 

d'é-Fig. — Principe de la suralimentation par turbocompresseur. 

Fig. 71 — Coupe d'un turbocompresseur. 

chappement, est en fait l'élément moteur. L'autre, appelée turbine d'admission est l'élément pompe. Elle est entraînée mécaniquement par la turbine d'échappement et elle comprime l'air frais dans les cylindres du moteur. 

Un turbocompresseur comprend (fig. 71) : Une volute d'échappement, une turbine d'échappement et une turbine d'admission calées sur un axe commun, une volute d'admission et un corps central. 

— La volute d'échappement est raccordée directement au collecteur d'échappement par une entrée tangentielle, tandis que sa sortie axiale se raccorde au tuyau d'échappement, par l'intermédiaire d'un raccord rigide ou élastique. La volute d'échappement est réalisée en fonte et elle est fixée latéralement au corps central. 

— La turbine d'échappement est constituée d'aubes ayant un profil très complexe étudié pour un rendement optimal. La turbine d'échappement est réalisée dans un alliage d'acier spécial réfractaire, afin de résister aux très hautes températures (700° à 950°). Certaines turbines d'échappement sont maintenant fabriquées en céramique. 

A leur sortie du collecteur d'échappement, les gaz entrent dans la volute d'échappement qui les conduit sur la périphérie de la turbine d'échappement. L'énergie cinétique des gaz entraîne alors cette turbine à très grande vitesse (60 à 120 000 tr/mn). La volute et la turbine d'échappement sont appelées « centripètes » car le flux des gaz se déplace concentriquement de l'extérieur vers l'intérieur. Après avoir effectué leur travail, les gaz d'échappement sont dirigés vers le pot d'échappement. 

— La turbine d'admission est entraînée par la turbine d'échappement grâce à un axe commun. Elle est réalisée en alliage léger et porte également des aubes de forme complexe. La turbine d'admission aspire l'air axialement et le refoule sur sa périphérie dans la volute d'admission. La turbine et la volute d'admission sont appelées « centrifuges », car le flux d'air circule concentriquement de l'intérieur vers l'extérieur. 

— La volute d'admission comprend une entrée axiale qui alimente la turbine d'admission. Cette volute recueille les gaz frais autour de la turbine d'admission et les dirige vers une conduite tangentielle reliée à l'admis- 

sion du moteur. Elle est réalisée en alliage léger par moulage et fixée latéralement au corps central. 

— Le corps central supporte les volutes d'échappement et d'admission, les paliers de l'arbre des turbines et un circuit d'huile assurant la lubrification et le refroidissement du turbocompresseur. 

Les deux paliers sont constitués par des bagues en bronze ou en alliage léger, logées dans le corps principal avec un jeu suffisant pour permettre leur rotation. Ainsi l'axe des turbines tourne dans les bagues qui, à leur tour, peuvent tourner dans leur logement. 

Cette disposition permet de partager la très grande vitesse de l'arbre (60 à 120 000 tr/mn) entre l'axe et les bagues d'une part et les bagues et le corps d'autre part. De plus, toujours en raison de l'importante vitesse de rotation, l'huile sous pression passant par des gorges et des orifices, vient s'interposer simultanément entre l'axe et les bagues et entre la bague et le corps afin de créer de véritables paliers fluides. L'huile qui traverse le turbocompresseur sert également à le refroidir ; mais la température de fonctionnement de la turbine d'échappement est tellement élevée (700 à 950° C), que la présence d'un écran thermique entre cette turbine et le corps central est indispensable. Cet écran thermique est constitué d'un déflecteur en acier inoxydable. 

Afin d'éviter des fuites d'huile côté turbine d'admission et d'échappement, des joints spéciaux, souvent à segments métalliques sont placés à chacune des extrémités de l'axe. 

• LA SURALIMENTATION PAR AIR REFROIDI : 

Dans un turbocompresseur normal, l'air aspiré par la turbine d'admission s'échauffe (100 à 150° C) en raison des frottements et en raison de la proximité de la chaleur d'échappement. Or, plus l'air s'échauffe, plus sa densité diminue et plus la masse d'air réellement apportée dans les cylindres diminue. C'est pourquoi certains moteurs sont équipés d'un turbocompresseur associé à un refroidisseur d'air. Ce refroidisseur est un échangeur soit air-air (fig. 72), soit eau-air (fig. 73), qui permet d'abaisser la température de l'air à environ 75o-90° C à la sortie du turbocompresseur. 

Fig. 72 — Turbocompresseur avec échangeur air-air. 

Fig. 73 — Turbocompresseur avec échangeur air-eau. 

Cette technique, souvent désignée par les constructeurs sous l'appellation « inter cooling », permet un gain très sensible de puissance. 

• LA RÉGULATION DES TURBOCOMPRESSEURS : 

En application automobile, surtout lorsque l'on veut accroître le couple à bas régime et la nervosité du moteur, on associe au turbocompresseur une régulation du débit de gaz d'échappement (fig. 74). Cette régulation, située juste à l'entrée de la volute d'échappement, est constituée d'une soupape commandée par un diaphragme. La soupape est normalement fer- 

mée par un ressort, mais lorsque la pression d'admission du moteur atteint une certaine valeur, elle agit sur le diaphragme, par l'intermédiaire d'une conduite de pilotage, afin de commander l'ouverture de la soupape. Lorsque la soupape s'ouvre, une partie des gaz d'échappement est alors déviée vers le pot d'échappement sans passer dans la turbine. 

Ce dispositif permet le montage d'un turbocompresseur de petite taille qui va tout de suite suralimenter le moteur même à bas 

Fig. 74 — Régulateur de pression de suralimentation. 

• LES MOTEURS SURALIMENTÉS ET LA RÉGULATION DU DÉBIT DE CARBURANT : 

Au cours des accélérations et des augmentations de charge du moteur, la réponse du turbocompresseur n'est pas instantanée. En effet, la transmission entre le moteur et le turbocompresseur n'est pas synchronisée, car elle est assurée par le seul flux des gaz d'échappement qui sont, comme tous les gaz, très compressibles. De plus, l'axe et les turbines ont une très forte inertie due à leur grande vitesse de rotation. Aussi, lors des accélérations et des augmentations de charge, le régulateur de la pompe d'injection accroît le débit de carburant avec un temps de réponse beaucoup plus 

Turbocompresseur Holset équipant un moteur diesel. (Prise de vue : CEMAGREF-DICOVA). 

Fig. 75 — Correcteur de débit de carburant d'un moteur suralimenté. 

court que celui du turbocompresseur. Il en résulte momentanément une insuffisance d'air dans les cylindres, une combustion trop riche et des fumées à l'échappement. 

Pour palier cet inconvénient, les moteurs diesel suralimentés des véhicules routiers sont équipés d'un correcteur de débit. Ce correcteur, placé sur la pompe d'injection (fig. 75), comprend un ressort et une membrane déformable reliée à une butée mobile. 

La membrane est soumise sur sa face inférieure à la tension du ressort et sur sa face supérieure à la pression de suralimentaion grâce à une conduite de pilotage qui la relie au collecteur d'admission du moteur. 

Ainsi, lorsque la pression de suralimentation est insuffisante, la membrane reste au repos et le débit maximum de la pompe d'injection ne peut dépasser une valeur limite correspondant sensiblement à un moteur à aspi ration naturelle. Lors des accélérations et des variations de charge, après 

le temps de réponse du turbocompresseur, l'augmentation de la pression de suralimentation sollicite la membrane qui déplace alors la butée de manière à ajuster le débit de carburant à la quantité d'air effectivement admise dans les cylindres. 

La figure 75 représente, à titre d'exemple, un correcteur de débit associé à une pompe d'injection en ligne, mais ce dispositif peut également équiper les pompes d'injection rotatives. 

• LA LUBRIFICATION DES MOTEURS SURALIMENTÉS PAR TURBOCOMPRESSEUR : 

L'huile, a dans les moteurs suralimentés, une importance de tout premier plan. Elle doit répondre à un service très sévère afin de pouvoir lutter contre la formation de dépôts et de rouille à basse température et à sa propre oxydation aux températures très élevées (110° à 140° C au palier central du turbocompresseur). Par conséquent, il est impératif d'utiliser l'huile prescrite par les constructeurs. Le filtre à huile quant à lui, doit filtrer toute l'huile débitée par la pompe, avant que celle-ci n'arrive aux bagues des paliers. Il est donc également important de le remplacer aux échéances prescrites. L'huile est refroidie par un échangeur air-huile ou en dérivant une partie de l'eau de refroidissement vers un échangeur eau-huile (voir les figures 81 & 80 au chapitre lubrification). 

Rappelons à tout conducteur, afin d'éviter la détérioration rapide des paliers du turbocompresseur, de n'arrêter le moteur que lorsque celui-ci fonctionne au ralenti. En effet, à haut régime la pression d'huile retomberait à zéro, alors que le turbocompresseur tournerait encore à grande vitesse ; de même, lors de la mise en service, attendre 30 secondes afin que le circuit d'huile s'établisse avant d'accélérer le moteur. 

• L'ADAPTATION DES MOTEURS A LA SURALIMENTATION : 

D'une manière générale, le turbocompresseur a été conçu en fonction des caractéristiques du moteur sur lequel il a été monté et des objectifs 

établis par le constructeur du moteur. Le moteur suralimenté qui « ressemble », par bien des points, extérieurement à un moteur à aspiration naturelle, a été, dans sa structure interne, profondément modifié. Citons quelques exemples : réduction du rapport volumétrique de compression, utilisation de pistons spéciaux (température, pression), adaptation de l'épure de distribution, modification des joints de culasse, renforcement du vilebrequin, modification du circuit de graissage avec notamment des injecteurs prévus pour envoyer de l'huile sous les têtes de piston afin de les refroidir, une pompe à huile d'un débit approprié, en raison bien sûr, de l'important débit d'huile servant à lubrifier et à refroidir le turbocompresseur, modification des circuits d'admission, d'échappement, et de refroidissement. La capacité du filtre à air est également augmentée. 

• La lubrification des moteurs diesel 127 

• Les caractéristiques et la classification 

des huiles pour moteurs diesel .. 132 

• La nécessité du refroidissement . 137 

• Le refroidissement par air 139 

• Le refroidissement par eau 139 

• Le refroidissement par huile 143 

• LA LUBRIFICATION DES MOTEURS DIESEL : 

La lubrification ou graissage consiste à établir un film lubrifiant entre les pièces en mouvement (fig. 76), afin d'éviter leur grippage et de réduire les frottements. La réduction des frottements permet de diminuer les pertes de puissance et l'usure. 

La lubrification des moteurs est assurée par de l'huile conduite sous pression vers les organes à lubrifier : manetons, tourillons, arbre à cames, culbuteurs... 

En plus de la fonction essentielle de lubrifier, l'huile de graissage : 

— Contribue à l'évacuation de la chaleur. 

— Maintient l'étanchéité par réduction des fuites. 

— Protège les surfaces contre la corrosion. 

— Permet l'évacuation des particules dues à l'usure et des résidus de combustion. 

L'huile est contenue dans le carter du moteur qui forme le réservoir. Pendant le fonctionnement, 

fonctionnement, pompe de graissage (fig. 77), aspire continuellement de l'huile dans le carter par l'intermédiaire d'une crépine. Cette pompe refoule l'huile sous pression au travers d'un filtre, puis dans un réseau de canalisations distribuant l'huile vers tous les points à graisser. 

La pression d'huile (environ 4 bars) est limitée par une soupape tarée située dans le circuit principal de refoulement. 

Le graissage des têtes de bielles est assuré depuis les paliers par des canalisations percées obliquement dans le vilebrequin. L'huile, qui parvient 

Fig. 76 — Le graissage consiste à interposer un film lubrifiant entre les surfaces frottantes. 

Fig. 77 — Circuit de graissage d'un moteur suralimenté. 

sous pression aux paliers du vilebrequin, se dirige dans ces canalisations et arrive ainsi jusqu'aux têtes de bielle. 

Ensuite, elle s'introduit entre les manetons et les têtes de bielle et se trouve projetée en gouttelettes contre les cylindres qu'elle lubrifie, ainsi que sur la face interne des pistons qu'elle refroidit. Enfin, après avoir accompli ce circuit, l'huile chaude retourne dans le carter inférieur. 

Fig. 78 — Refroidissement d'un piston par injection d'huile. 

Le graissage des pieds de bielle et des axes de pistons s'effectue grâce à un orifice récupérant l'huile qui se trouve localement en suspension. Dans certains moteurs, le graissage du pied de bielle s'effectue sous pression, grâce à un perçage reliant à travers la bielle la tête au pied de bielle. 

Les paliers d'arbre à cames, les poussoirs, les culbuteurs sont également lubrifiés sous pression. 

placés sur la rampe de graissage (fig. 78), projettent de l'huile sous les têtes de pistons afin de les refroidir. 

Les huiles doivent maintenir en suspension les impuretés recueillies pendant le fonctionnement du moteur ; c'est pourquoi il convient d'épurer convenablement l'huile en plaçant un filtre dans le circuit. Ce filtre vient se visser sur le bloc moteur (fig. 79). 

Il comprend un élément filtrant placé en série entre la pompe et le circuit de graissage proprement dit. Un clapet by-pass assure la continuité de l'écoulement de l'huile en cas d'un éventuel colmatage du filtre. 

Il est donc très important de remplacer ce filtre, aux échéances prescrites par le constructeur, c'est-à-dire avant l'ouverture du by-pass, sinon la lubrification du moteur s'effectuerait sans filtration. 

L'huile au contact des parties chaudes du moteur, peut atteindre des températures élevées, en particulier dans les moteurs suralimentés. Ceci, conduit alors les constructeurs à placer un refroidisseur d'huile. Ce refroidisseur est situé en série sur le refoulement de la pompe. L'échange thermique peut s'effectuer soit avec l'eau de refroidissement du moteur : refroidissement huile-eau, soit avec l'air du ventilateur : refroidissement huile-air. 

Fig. 79 — Filtre à huile. 

— Le refroidissement huile-eau (figure 80) est assuré par un échangeur constitué d'un boîtier contenant un faisceau tubulaire. 

Des joints d'étanchéité séparent les extrémités du faisceau, raccordées au circuit d'eau, avec la partie centrale traversée par l'huile. 

En circulant autour des parois extérieures du faisceau, l'huile de lubrification cède une partie de sa chaleur aux tubes qui sont parcourus par l'eau du circuit de refroidissement du moteur. 

— Le refroidissement huile-air (figure 81) comprend un échangeur comparable à un radiateur refroidi par le courant d'air du ventilateur de refroidissement du moteur. 

• LES CARACTÉRISTIQUES ET LA CLASSIFICATION DES HUILES POUR MOTEURS DIESEL : 

Les lubrifiants sont devenus des produits très élaborés étudiés pour satisfaire à toutes les exigences de fonctionnement. 

L'affectation d'une huile pour lubrifier tel ou tel moteur, dépend toujours de deux grands critères : la viscosité et les conditions de service. Ces deux critères font l'objet de spécifications qui figurent sur les emballages. 

Il appartient donc aux utilisateurs de suivre rigoureusement les prescriptions des constructeurs, en ce qui concerne la qualité des huiles utilisées, la fréquence des vidanges et des changements de filtre. 

La viscosité est la caractéristique fondamentale d'un lubrifiant moteur, elle doit être suffisante pour que le film lubrifiant interposé entre les surfaces en contact ne soit ni écrasé par les fortes pressions, ni rompu par les grandes vitesses. Il faut donc que l'huile reste suffisamment visqueuse même aux hautes températures atteintes en cours de fonctionnement, et qu'elle reste suffisamment fluide à froid pour permettre le démarrage du moteur par basse température. 

La viscosité caractérise la plus ou moins grande lenteur que met un liquide à couler naturellement : on dit qu'un liquide est visqueux quand il coule lentement et difficilement ; dans le cas contraire, on dit qu'il est fluide. 

Les conditions de service sont définies en fonction des performances des moteurs, de leur technologie et de leurs conditions d'utilisation. Pour satisfaire à ces conditions, les lubrifiants doivent posséder de nombreuses propriétés dont les principales sont : anti-usure, extrême pression, détergence, dispersivité, anti-acide, anti-corrosion... 

Pour les moteurs diesel particulièrement, la détergence et la dispersivité sont deux propriétés qui permettent aux lubrifiants de capter les rési- 

dus de combustion et de les maintenir en suspension, afin de les conduire vers les filtres à huile, pour éviter leur dépôt à l'intérieur des moteurs. De même la fonction anti-acide permet aux huiles, pour moteurs diesel, de neutraliser l'action corrosive des dérivés d'acide sulfurique dues à la présence de soufre dans les carburants. 

— Classification SAE pour la viscosité des huiles moteurs : 

La « Society of Automotive Engineers » (SAE) a, vers les années 1900, établi une classification des huiles-moteurs en fonction de leur viscosité. Cette classification, qui évolue en fonction des progrès technologiques, comprend un certain nombre de grades, définis par des fourchettes de viscosité à une température donnée. Ces grades se répartissent en deux séries : 

— l'une pour les huiles dites d'hiver, dont les viscosités sont définies à des températures de - 5 à - 30° C. Les numéros de grade de ces huiles sont suivis de la lettre W (comme Winter = hiver) ; 

— l'autre pour les huiles dites d'été, dont les viscosités sont définies à 100° C. 

La viscosité d'une huile est d'autant plus élevée que le nombre qui définit sa classe est plus grand. Ainsi, une huile SAE 30 est plus visqueuse qu'une huile SAE 20 et de même, une huile SAE 20 W est plus visqueuse qu'une huile SAE 10 W, à température égale. 

Viscosité cinématique à 100° C (mm2/s) 

Le grade SAE de l'huile à utiliser sur un moteur donné est spécifié par le constructeur, en fonction des caractéristiques propres à ce moteur et des températures ambiantes. 

Les huiles dites « muitigrades » permettent de répondre aux exigences des deux classes. Par exemple, une huile SAE 10 W 40 est une huile qui reste assez fluide à - 20° C et pas trop fluide à 100° C ; cette huile répond simultanément aux exigences d'utilisation à de basses et de hautes températures sur le plan de la viscosité : elle permet à la fois des démarrages aisés, même aux basses températures, et un fonctionnement sûr lorsque le moteur est très chaud. C'est pour cela qu'une huile multigrade peut être utilisée toute l'année. 

Mais les huiles-moteurs doivent avoir une viscosité qui ne varie, avec la température, que dans les limites les plus étroites possibles, ce qui est caractérisé par l'indice de viscosité (V.l.) : plus celui-ci est élevé, moins la viscosité varie avec la température. 

— Les classifications de service : 

— Classification A.P.I. pour les moteurs diesel : 

La classification adoptée par l'AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE tient compte de l'ensemble des facteurs dont dépend le fonctionnement correct d'un moteur : dessin et construction du moteur, carburant, huile, entretien, conditions de fonctionnement. Chaque catégorie a été définie à la fois par un type de service et par des performances au cours d'essais sur moteurs. 

Service et qualités requises pour l'huile 

Service correspondant à des moteurs à aspiration naturelle ou faiblement suralimentés. Protection contre les dépôts à hautes et basses températures, la corrosion et la rouille. 

Service sévère (diesel suralimentés). Protection très efficace contre l'usure et les dépôts à hautes températures des moteurs à grande vitesse et forte puissance. 

Service sévère (diesel deux temps). Protection très efficace contre l'usure et les dépôts à hautes températures des moteurs diesel deux temps. Les huiles de cette catégorie réclament les mêmes exigences que la catégorie CD. 

Service encore plus sévère (diesel fortement suralimentés). Réduction de la consommation d'huile et des dépôts sur le piston, meilleure protection contre l'oxydation. 

Nota : une huile qui répond à un certain degré de sévérité couvre automatiquement les degrés de sévérité inférieurs. 

Cette classification correspond aux spécifications de l'armée américaine (Military lubrifiant) qui sont le plus couramment utilisées pour le choix des huiles destinées aux moteurs diesel. 

Chaque spécification correspond à des lubrifiants ayant des propriétés très précises que nous ne pouvons développer dans cet ouvrage. Le tableau ci-après présente cette classification et son équivalence indicative avec la classification A.P.I : 

La classification C.C.M.C. (Comité des Constructeurs du Marché Commun) comprend trois services pour les moteurs diesel : 

D.l. correspondant approximativement à A.P.I. CC D.2. correspondant approximativement à A.P.I. CD D.3. correspondant approximativement à A.P.I. CE. 

Les huiles correspondant à ces services doivent, en plus des essais prévus pour les services A.P.I. correspondants, passer des tests spécifiques sur des moteurs européens. La classification C.C.M.C est de plus en plus utilisée en Europe et de nouvelles normes sont en cours d'élaboration. 

Précisons que les lubrifiants aptes à lubrifier les moteurs diesel peuvent, dans certains cas, être utilisés pour la lubrification de moteurs à essence. Ainsi, il est tout à fait possible de lire sur un bidon d'huile les indications suivantes : 

— viscosité : S.A.E. 15 W 40 

— Spécification A.P.I CD. SE et SF MIL-L 2104 C et 46152 B. 

Les spécifications SE, SF et 46152 B correspondent aux moteurs à essence. 

Certains secteurs d'activité comme l'agriculture et les travaux publics utilisent des matériels où les lubrifiants ont de nombreuses fonctions : moteurs, transmissions mécaniques et hydrauliques, freins... Afin de faciliter l'approvisionnement et d'éviter les erreurs au moment des vidanges, les fabricants de lubrifiants ont élaboré des huiles multifonctionnelles qui peuvent satisfaire les exigences de lubrification des moteurs et des transmissions. La classification de ces huiles utilise les mêmes spécifications que les huiles spécialisées. 

• LA NÉCESSITÉ DU REFROIDISSEMENT : 

Les combustions successives dans les cylindres dégagent beaucoup de chaleur. Nous verrons au chapitre 8, que le rendement des moteurs diesel est de l'ordre de 35 %, ce qui signifie que 65 % de l'énergie absorbée par les moteurs est dissipée sous forme de chaleur dans les gaz d'échappement et le système de refroidissement. Les systèmes de refroidissement ont donc pour rôle d'évacuer cette chaleur, afin d'éviter la déformation et le grippage des organes des moteurs. 

Rappelons, d'autre part, que l'huile ne pouvant supporter des températures supérieures à 1 50° sans perdre ses qualités lubrifiantes, il faut éviter la formation de points chauds. 

Il existe trois moyens pour refroidir un moteur : le refroidissement par air, le refroidissement par eau (ou, plutôt, dit « par eau », car l'eau est associée à un antigel et à un agent anticorrosif et l'air reste toujours l'agent final de refroidissement), le refroidissement par huile. 

Dans chaque cas, on utilise un fluide transporteur ou coloporteur : air, eau ou huile, pour évacuer la chaleur excessive du moteur en l'échangeant avec l'air ambiant. 

Vue intérieure d'une pompe de graissage à engrenages. (Photo CEMAGREF-DICOVA). 

• LE REFROIDISSEMENT PAR AIR : 

Ce dispositif, souvent adopté pour les moteurs monocylindriques en raison de sa simplicité, est également utilisé par des constructeurs de moteurs diesel plus gros (Same, Deutz,...). Les cylindres et les culasses séparées sont, sur leur face externe, munis d'ailettes (fig. 82). Ces ailettes sont entourées par une gaine qui canalise le courant d'air d'un ventilateur, appelé soufflante, entraîné par le moteur. Ce principe de refroidissement est efficace, à condition toutefois que la gaine d'air et les espaces compris entre les ailettes soient propres. 

Fig. 82 — Refroidissement par air. 

Il convient de contrôler périodiquement la tension de la courroie d'entraînement du ventilateur et de veiller à la propreté du moteur, afin d'éviter toute surchauffe. 

• LE REFROIDISSEMENT PAR EAU : 

Dans un moteur refroidi par eau (fig. 83), le bloc-cylindres et la culasse comportent des cavités dans lesquelles circule l'eau de refroidissement. 

Les cavités du bloc-cylindres et de la culasse sont reliées à un radiateur extérieur par des canalisations souples ou « durites ». Le radiateur comporte un important faisceau de fines canalisations dans lesquelles circule l'eau à refroidir. 

Fig. 83 — Circuit de refroidissement par eau d'un moteur quatre cylindres. 

Un courant d'air créé par un ventilateur traverse ce faisceau et active le refroidissement. On accélère le mouvement de l'eau dans le circuit à l'aide d'une pompe à eau qui reprend l'eau du radiateur et l'envoie dans le bloc-cylindres du moteur. Cette pompe à eau est animée par un système 

poulie-courroie, et prend son mouvememt sur la poulie du vilebrequin. Le ventilateur est entraîné par l'arbre de la pompe à eau ou par une transmission séparée avec des courroies. 

Le circuit de refroidissement par eau des moteurs comprend également un thermostat ou « calorstat » (fig. 84). Cet appareil est en fait un clapet automatique fermé au repos et qui ne commence à s'ouvrir pour laisser passer l'eau que lorsque la température atteint 85°C environ. L'ouverture du clapet est commandée par un élément à cire thermodilatable. Le thermostat est situé dans la conduite qui relie la culasse du moteur à la partie supérieure du radiateur. 

radiateur. la température du moteur s'élève plus rapidement au démarrage et reste constante en fonctionnement. 

Fig. 84 — Vue en coupe d'un thermostat. 

Afin de permettre un fonctionnement, en toute sécurité des moteurs, à une température proche de 100° C, les circuits de refroidissement par eau sont légèrement préssurisés. De plus, un vase d'expansion (fig. 83), relié au radiateur, permet de visualiser le niveau du liquide de refroidissement, sa dilatation et son dégazage. Le vase d'expansion est fermé par un bouchon de remplissage muni d'une soupape double action : elle joue le rôle de soupape de sécurité en cas de surpression et de soupape de réaspiration d'air, afin de compenser le retrait de liquide lors du refroidissement. 

Compte tenu de la nécessité de protéger d'une part le circuit de refroidissement contre les risques de gel, et d'autre part d'éviter la corrosion interne du moteur, on traite l'eau de refroidissement avec un produit antigel associé à un additif anti-corrosion. Cette préparation est, soit vendue prête à l'emploi, soit réalisée par un mélange d'eau et d'un antigel à base 

de monoéthylène-glycol associé à un additif anticorrosion. Les proportions à respecter selon la température de protection souhaitée sont : 

de glycol par rapport au volume du circuit 

Les constructeurs préconisent de plus en plus l'utilisation de liquides de refroidissement « toutes saisons » prêts à l'emploi et spécialement étudiés pour les moteurs modernes qu'il convient par ailleurs de protéger parfois contre un phénomène physique appelé cavitation. Ce phénomène est engendré, à certains régimes, par les vibrations des chemises, alors attaquées par des ondes de chocs qui parviennent à percer leurs parois. Les moteurs concernés nécessitent un traitement particulier du liquide de refroidissement, pour que celui-ci se débarrasse rapidement des bulles d'oxygène et adhère davantage aux parois. 

Respecter donc les indications du constructeur, concernant la nature du liquide à utiliser et la périodicité de son remplacement. 

Pendant l'hivernage des matériels, ne jamais laisser vidangé le circuit de refroidissement des moteurs. Le contact de l'oxygène avec les parois internes des moteurs entraîne une corrosion rapide. 

Vérifier souvent le niveau du liquide de refroidissement dans le radiateur ou dans le vase d'expansion, mais ne jamais le remplir à ras bord, car le niveau descend toujours de lui-même à quelques centimètres au-dessous de l'orifice de trop plein et un matelas d'air est nécessaire pour compenser les variations de volume dues à la température. 

En cours de travail, surveiller le thermomètre de température de l'eau, s'il existe. L'aiguille ne doit pas atteindre la zone rouge. 

Si le témoin d'alerte de température s'allume, arrêter immédiatement le moteur et rechercher la cause. 

• LE REFROIDISSEMENT PAR HUILE : 

La réalisation de moteurs de plus en plus performants pose, notamment pour les moteurs refroidis par air, le problème du refroidissement efficace des hauts de cylindres. 

Certains constructeurs, constatant que l'huile contribue déjà au refroidissement des moteurs, ont imaginé d'accroître son rôle d'agent refroidis-seur en la faisant circuler autour des cylindres, de manière à évacuer la chaleur vers l'extérieur en l'échangeant avec l'air ambiant. 

La figure 85 montre un moteur qui, outre le circuit de lubrification, possède un second circuit, dérivé du circuit de lubrification, qui assure la circulation de l'huile autour des cylindres. 

La chaleur véhiculée par l'huile est 

Fig. 85 — Moteur refroidi par huile et par air. 

échangée dans un radiateur, grâce au courant d'air du ventilateur qui assure par ailleurs le refroidissement des culasses. 

D'autres réalisations vont jusqu'au refroidissement intégral du moteur par circulation d'huile qui remplace alors la traditionnelle eau de refroidissement. 

Le refroidissement des moteurs, qu'il soit par air, eau ou huile nécessite un ventilateur. Or ce ventilateur, calculé pour refroidir le moteur à sa pleine puissance, prélève une puissance mécanique non négligeable sur celle fournie par le moteur (3 à 7 %). 

Afin de mieux maîtriser l'énergie absorbée par l'entraînement des ventilateurs, certains moteurs sont équipés de ventilateurs débrayables. Parmi les dispositifs utilisés, citons le visco-coupleur (fig. 86) qui se situe entre la poulie d'entraînement et le ventilateur lui-même. 

Il comprend : un disque menant qui peut tourner à l'intérieur d'une chambre de couplage formée par les parois menées du moyeu du ventilateur, un clapet thermostatique. 

Le visco-coupleur contient un liquide très visqueux, à base de silicones, qui joue le rôle d'agent de couplage entre le disque et le moyeu. 

Lorsque le moteur est à pleine puissance, le courant d'air très chaud venant du radiateur provoque la déformation d'un bilame qui commande l'ouverture d'un clapet. Le liquide visqueux contenu dans la chambre d'alimentation peut alors pénétrer dans la chambre de couplage et s'insérer entre les parois du disque et du moyeu, afin qu'elles s'entraînent avec un très faible glissement. 

Au fur et à mesure que le moteur se refroidit, le courant d'air venant du radiateur est moins chaud et le bilame referme peu à peu le clapet. Le 

liquide quitte alors la chambre de couplage vers la chambre d'alimentation sous l'effet de la force centrifuge, au travers d'orî-fices de transfert placés sur la périphérie de la chambre de couplage. 

Ceci accroît le glissement du visco-coupleur qui n'entraîne plus alors le ventilateur qu'à vitesse réduite, afin d'éviter un gaspillage inutile d'énergie. 

La taille et les caractéristiques des vis-co-coupleurs sont bien évidemment étudiées pour chaque type de moteur et elles sont prévues de telle manière que le ventilateur tourne toujours suffisamment pour que l'air chaud du radiateur puisse influencer le bilame. 

Fig. 86 — Ventilateur associé à un visco-coupleur. (Position embrayée) 

• La réserve de couple 153 

• Les différentes normes d'essais . 158 

comparés aux moteurs à essence 158 

Dans le langage courant, la cylindrée et la puissance sont des termes fréquemment utilisés. Ainsi les automobiles sont souvent désignées par la cylindrée de leur moteur et les tracteurs agricoles, par exemple, sont souvent appelés par un numéro qui prend en compte la puissance du moteur. 

Rappelons que la cylindrée, décrite au chapitre 1, est une caractéristique géométrique définie à la conception du moteur et que la puissance fait partie des expressions qui désignent les performances des moteurs. Parmi ces expressions, citons : le couple, la puissance, la consommation, le rendement. 

Dans un moteur, la pression des gaz de combustion engendre sur chaque piston (fig. 87), une poussée qui est transmise à l'arbre vilebrequin par la bielle. La poussée du piston crée une force (F) et le vilebrequin constitue un bras de levier (I). L'influence de cette force par rapport au bras de levier est définie par le produit Fxl, appelé moment d'une force. 

Le couple définit l'influence, par rapport à un axe, de deux forces égales et opposées appliquées aux extrémités d'un bras de levier (fig. 88). La valeur du couple, ou moment du couple, correspond au pro-Fig. 

pro-Fig. — La poussée du piston crée une force qui s'applique sur le vilebrequin. 

duit d'une de ces forces (F) par la longueur du bras de levier (I) et s'exprime en Newton-mètre (N.m). 

Selon le principe fondamental de la mécanique : action = réaction, un moteur ne peut fournir un couple (action) que si on lui oppose un couple résistant (réaction). Aussi, le couple d'un moteur est lié au couple résistant qui est lui-même la conséquence de l'effort de travail demandé. Le couple maximal d'un moteur 

dépend de la cylindrée, du taux de remplissage des cylindres, de la qualité de la combustion et de la quantité de carburant injectée par la pompe d'injection. 

Pour mesurer le couple d'un moteur, on utilise un frein dynamométrique dont le principe est indiqué à la figure 89. Le moteur entraîne un rotor 

Fig. 88 — Le moment d un couple. 

Fig. 89 — Principe d'un frein dynamométrique. 

et le bâti du frein peut osciller indépendamment autour du même axe que le rotor. L'action de freinage consiste à alimenter les bobinages placés sur le bâti par un courant d'intensité variable. Le freinage électromagnétique qui en résulte tend à entraîner le bâti et à appuyer le bras sur une balance. La force qui s'exerce sur la balance, combinée avec le bras de levier du frein conduit à la mesure d'un couple qui est affiché sur le cadran en Newton-mètre (N.m) et qui est égal au couple moteur. 

La figure 90 montre la courbe du couple d'un moteur diesel en fonction de sa vitesse de rotation. Cette courbe est réalisée à partir de plusieurs points mesurés avec un frein dynamométrique selon une procédure qui peut-être résumée de la manière suivante : la commande d'accélérateur du moteur ou plutôt la commande du régulateur de la pompe d'injection est préalablement placée en position maximale et à charge nulle, de manière à connaître la vitesse maximale autorisée par le régulateur. L'essai consiste à accroître progressivement le freinage du moteur et à noter les valeurs de couples mesurées et les vitesses de rotation correspondantes. 

Aussi en observant la courbe de couple (fig. 90) de droite à gauche, on remarque une montée rapide qui correspond à la zone d'action du régulateur, puis une élévation plus lente jusqu'au couple maximal et enfin une retombée qui indique la surcharge du moteur et une perte de régime pouvant aller jusqu'au calage. 

La zone d'action du régulateur indique la plage pendant laquelle le régulateur corrige automatiquement le débit de la pompe d'injection. Cette zone correspond au degré d'irrégularité du régulateur. 

Le couple maximal et la vitesse correspondante sont des caractéristiques importantes qui figurent sur la plupart des fiches techniques. 

Cette analyse ne prend en compte que la courbe de couple obtenue « à pleine charge ». C'est-à-dire lorsque la commande du régulateur est placée en position maximale. Lors des essais des moteurs, notamment pour les tracteurs agricoles, des mesures complémentaires sont effectuées « à des charges partielles ». 

Fig. 90 — Courbes caractéristiques d'un moteur diesel. 

Le terme puissance, appliqué aux moteurs, recouvre deux données très différentes : la puissance administrative et la puissance réelle : 

— La puissance administrative ou puissance fiscale, exprimée en chevaux fiscaux, est calculée par l'administration pour la classification des véhicules et la détermination des taxes. 

— La puissance réelle est la puissance mécanique développée réellement par un moteur. Elle est exprimée en watts ou en kilowatts et elle est le produit arithmétique du couple par la vitesse angulaire (co) correspondante : 

Puissance (kW) = Couple (N.m) x w 

La vitesse angulaire ou vitesse de rotation doit être distinguée de la vitesse lue sur les tachymètres (régime du moteur) qui s'exprime en tours par minute (tr/mn). La vitesse angulaire oe (oméga) s'exprime en radians par seconde (rd/s). 

Un tour ou 360° équivaut à 2 TT radian, et un tour par minute à 2jr rd/s. 

La puissance peut aussi s'écrire : 

P (watts) = Couple (N.m) x 2 TT N (tr/mn) 

La courbe de puissance représentée à la figure 90 montre, de droite à gauche, une montée très rapide vers le point de puissance maximale puis une retombée plus lente. Notons que la puissance maximale correspond à la limite de la zone d'action du régulateur et à une vitesse nettement supérieure à celle du couple maximal. 

• LA RÉSERVE DE COUPLE (fig. 90) est une caractéristique souvent énoncée pour les moteurs diesel industriels et de tracteurs agricoles. 

Elle indique, en pourcentage, la réserve de couple d'un moteur lorsqu'il fonctionne à sa puissance maximale : 

% Réserve de couple = Couple maximal - Couple à la puissance maximale * 100 

Exemple : un moteur ayant un couple de 300 Nm à la puissance maximale et un couple maximal de 360 Nm, dispose d'une réserve de couple de 

360 - 300x 100 = 20 % 300 

• LA CONSOMMATION HORAIRE (fig 90) : 

La consommation des moteurs diesel, exprimée en litres par heure (l/h), est mesurée pendant l'essai au frein dynamométrique. 

La courbe représentée par la figure 90 montre que la consommation horaire est fonction de la puissance développée par le moteur. 

Pour les véhicules routiers, la consommation est aussi indiquée en litres aux 100 kilomètres. 

• LA CONSOMMATION SPÉCIFIQUE ET LE RENDEMENT : 

La consommation spécifique indique, pour chaque kW fourni par le moteur, la consommation de carburant en grammes par heure. La consommation spécifique a pour unité le gr/KW.h et elle se calcule par la relation : 

Cs : consommation spécifique (gr/kW.h). Vh : consommation horaire (l/h), d : densité du carburant. 

Vue d'un banc d'essai du CEMAGREF pour la détermination de la puissance à la prise de force des tracteurs agricoles. (CEMAGREF — Groupement d'Antony). 

La courbe représentée à la figure 90 montre que la consommation spécifique est la plus faible dans la zone du couple maximal. 

La consommation spécifique est l'expression du rendement du moteur, puisqu'elle permet de comparer l'énergie absorbée (grammes de carburant ayant un pouvoir calorifique connu) avec l'énergie mécanique restituée par le moteur (kW.h). 

Précisons toutefois que le rendement est habituellement indiqué en valeur décimale ou en pourcentage. Pour les moteurs diesel, le rendement peut-être lié approximativement à la consommation spécifique, par la relation : 

Plus la consommation spécifique est faible et meilleur est le rendement. 

Le moteur parfait qui transformerait totalement l'énergie qu'il consomme et qui aurait donc un rendement de 100 %, n'existe pas. Le fonctionnement des moteurs thermiques se traduit inévitablement par des pertes thermiques directes, des pertes thermiques indirectes et des pertes mécaniques. 

— Les pertes thermiques directes sont celles qui résultent de la chaleur échangée dans les systèmes de refroidissement et à l'échappement. 

— Les pertes thermiques indirectes sont essentiellement produites par les frottements internes du moteur qui se transforment aussi en chaleur dans l'huile et le circuit de refroidissement. 

— Les pertes mécaniques sont celles qui découlent de l'entraînement des organes indispensables au fonctionnement du moteur : pompe à huile, distribution, pompe à eau, ventilateur, pompe d'injection. 

Le rendement des moteurs diesel peut atteindre en moyenne 35 %, ce qui signifie que ces moteurs ne transforment réellement que 35 % de l'énergie qu'ils consomment. Cette valeur correspond à une utilisation optimale et elle peut être sensiblement plus faible si le moteur est mal utilisé, mal réglé ou mal entretenu. 

L'énergie perdue se répartit en moyenne de la manière suivante : 

29 % dans le refroidissement (eau ou air, rayonnement, huile), 29 % dans l'échappement, 7 % pour l'entraînement des organes. 

Les laboratoires de recherche s'efforcent d'améliorer le rendement des moteurs thermiques, notamment par l'optimisation de la combustion. Ces recherches, bien qu'indispensables, sont très onéreuses et le pourcentage d'amélioration du rendement que l'on peut espérer dans un avenir proche est de l'ordre de 5 %. 

Cela dit, le rendement des moteurs est synonyme d'économies d'énergie et dans ce domaine le rôle de l'utilisateur est prépondérant. En effet, à quoi cela servirait-il que les bureaux d'études intensifient leurs recherches, si les utilisateurs n'améliorent pas leur façon d'utiliser les moteurs ? 

Le rendement, et donc les économies d'énergie à l'utilisation, sont liées à : 

— Des révisions périodiques, afin de maintenir les réglages essentiels au meilleur niveau, en particulier celui des injecteurs et des pompes d'injection. 

— Une utilisation correcte des moteurs dans les plages de régime et de « charge » les plus économiques. On appelle charge, l'intensité de l'effort demandé à un moteur. Ainsi, pour un tracteur par exemple, la charge demandée au moteur dépend, pour un travail donné, du rapport de boîte de vitesses engagé. L'expérience montre que si l'on utilise un rapport de vitesse trop réduit, la charge demandée au moteur est insuffisante, sa consommation spécifique est élevée et son rendement médiocre. 

• LES DIFFÉRENTES NORMES D'ESSAIS : 

L'essai des moteurs et la définition de leurs caractéristiques requièrent une instrumentation coûteuse et une procédure d'essai bien précise, afin que les mesures effectuées par les industriels et les laboratoires soit comparables entre elles. Cette procédure est définie par des normes et des codes d'essais établis par les organismes nationaux et internationaux. 

Les principales normes d'essais des moteurs sont : 

— Les normes S.A.E (Society of Automotive Engineers) élaborées par les U.S.A. 

— Les normes D.I.IM (Deutsche Industrie Norm) définies par la R.F.A. 

— Les normes ISO (International Organization for standardization) qui sont l'harmonisation de diverses normes nationales. 

— Le code OCDE (Organization for Coopération and Development Economie) qui définit notamment les conditions d'essais des moteurs de tracteurs agricoles à la prise de force. 

COMPARÉS AUX MOTEURS A ESSENCE : 

Les moteurs diesel se distinguent des moteurs à essence par un rendement supérieur de 15 à 20 %. Cette qualité est pour une large part à l'origine du développement des moteurs diesel qui bénéficient, de plus, d'un régime de taxation du gazole plus favorable que pour l'essence, notamment en France. 

Cela dit, depuis une dizaine d'années, l'avantage « énergétique » du moteur diesel s'est un peu atténué, en raison des améliorations importantes qui ont été apportées aux moteurs à essence : amélioration du rendement, longévité,... 

Le tableau ci-dessous décrit quelques données comparatives moyennes entre les moteurs à essence et les moteurs diesel : 

Poids du moteur = k /kW Puissance 

et le circuit de charge 177 

• Les principaux repères utilisés pour l'identification des bornes 

G : Génératrice de courant continu 

G : Génératrice de courant alternatif 

M : Moteur à courant continu 

M : Moteur à courant alternatif 

A : ampèremètre fi : ohmmètre 

• COMMENT S'ORGANISENT LES CIRCUITS ÉLECTRIQUES ? 

C'est la batterie qui constitue l'élément essentiel, car c'est elle qui accumule l'énergie électrique nécessaire à l'alimentation du démarreur et du préchauffage au moment du démarrage. 

Afin de faciliter la réalisation et la lecture des schémas électriques, on utilise des symboles graphiques. La page 163 représente une sélection des symboles graphiques utilisés dans cette brochure. 

La figure 91 représente schématiquement les différents circuits raccordés à la batterie : le circuit de démarrage et de préchauffage, le circuit de charge et les circuits des autres consommateurs. 

Fig. 91 — Schéma d'organisation des circuits électriques. 

Nous remarquons que la borne positive de la batterie est connectée à l'alimentation de chacun des organes, tandis que la borne négative est reliée à la masse, sur laquelle se referment les circuits de tous les organes électriques. La masse est donc un conducteur actif constitué par l'ensemble des masses métalliques : châssis, moteur, générateur, démarreur... 

Au moment du démarrage, la batterie fournit le courant nécessaire à l'alimentation du préchauffage puis du démarreur. 

Lorsque le moteur fonctionne, il entraîne le générateur dont le courant va recharger la batterie et alimenter les autres récepteurs. 

La batterie d'accumulateurs (fig. 92) est un organe dans lequel le passage d'un courant électrique provoque une réaction chimique. 

Cette réaction chimique est réversible ; en s'inversant, elle restitue l'énergie électrique qui avait été nécessaire à sa formation. La batterie stocke donc de l'énergie électrique sous forme chimique. Les batteries utilisées sur les véhicules, sont des batteries 

au plomb. Une batterie se présente sous la forme d'une cuve compartimentée en matière moulée inattaquable à l'acide sulfurique. Chaque compartiment (ou élément) comporte un certain nombre de paires de plaques, ou « grilles » (fig. 93) : l'une des plaques de chaque paire, positive, est percée d'alvéoles remplies de bioxyde de plomb (Pb02) ; l'autre plaque, négative est recouverte de plomb poreux. 

L'ensemble baigne dans un mélange d'acide sulfurique et d'eau constituant l'électrolyte. 

Fig. 92 — Principe de la batterie d'accumulateurs. 

Fig. 93 — Coupe d'une batterie. 

Pendant la décharge (fig. 92), le bioxyde de plomb et le plomb se combinent à l'acide sulfurique pour former du sulfate de plomb et de l'eau avec libération d'énergie électrique continue. Au cours de la charge (fig. 92), c'est la réaction inverse qui se produit. 

Si le courant de charge continu est trop intense, il provoque une élec-trolyse avec dégagement d'un mélange explosif d'oxygène et d'hydrogène. Il en résulte une perte d'eau, ce qui explique la nécessité de vérifier de temps à autre le niveau de l'électrolyte, car les plaques ne doivent cesser d'être recouvertes. Il convient enfin de noter qu'au cours de la décharge, il y a formation d'eau et disparition progressive d'acide sulfurique dans l'électrolyte ; la concentration en acide sulfurique dans l'électrolyte est donc d'autant plus faible que la batterie est moins chargée, de sorte qu'en hiver, un risque de gel peut apparaître pour des batteries déchargées. 

La tension : exprimée en volts, elle dépend du nombre d'éléments constituant la batterie. Chaque élément de batterie fournit une différence de 

potentiel de 2 volts. Soit, par exemple, 6 volts pour une batterie à 3 éléments et 12 volts pour une batterie à 6 éléments. Ces valeurs sont des tensions nominales qui sont en fait sensiblement modifiées selon que la batterie est en situation de charge ou de décharge. 

La capacité : exprimée en ampères heure (Ah), elle définit le courant électrique (Ampères) que la batterie est capable de fournir pendant un temps déterminé, jusqu'à ce que sa tension de décharge atteigne un certain seuil. Les valeurs généralement utilisées pour définir la capacité d'une batterie sont : température ambiante 20° C, décharge en 20 h pour un seuil de tension de décharge de : 10,5 volts pour une batterie de 12 V et 5,25 volts pour 6 volts. 

Par exemple une batterie de 12 volts, 100 Ah peut donc en principe débiter un courant de 5 Ampères pendant 20 heures, sans que sa tension ne chute en dessous du seuil de 10,5 volts. 

Notons que la capacité d'une batterie peut varier sensiblement selon son état interne, la rapidité de sa décharge et la température ambiante. Plus le courant de décharge est intense et plus la température ambiante est faible, plus la capacité de la batterie diminue. 

Lorsque la température est de - 20° C, la capacité peut diminuer de 50 %. 

L'aptitude au démarrage à froid : cette caractéristique définit le comportement de la batterie en situation de démarrage par basse température. Ainsi, une batterie portant les caractéristiques suivantes :12V, 100 Ah, 360 A, a subi des tests normalisés pendant lesquels la batterie a pu fournir un courant de 360 ampères par — 18° C, sans que sa tension ne baisse au dessous de 8,4 volts après 60 secondes et de 6 volts après 180 secondes (selon la norme NF R 13503). 

La réserve de capacité : cette indication, utilisée aux Etats Unis, détermine en minutes le temps pendant lequel une batterie est capable de fournir un courant de 25 ampères. 

L'intensité maximale de charge doit en principe être limitée au 1/10 de la capacité de la batterie et il convient d'éviter toute surcharge (perte d'eau, échauffement, etc,). 

Pour les batteries en service sur des machines saisonnières, lors du stockage, une charge d'entretien à faible intensité est nécessaire pour compenser l'auto-décharge. Il est en effet plus efficace d'assurer une faible charge (petites intensités périodiques ou chargeur automatique) plutôt que de procéder par des charges importantes espacées dans le temps. L'autodécharge est due aux éventuels courants de fuites à l'extérieur de la batterie, 

batterie, qu'à la présence d'antimoine dans la conception des éléments et de particules minérales diverses contenues dans l'électrolyte. 

Le sulfatage est dû à une décharge prolongée ; il rend une batterie hors d'usage 9 fois sur 10. 

— Comment contrôler une batterie ? 

Par mesure de la tension à vide : ce type de mesure est assez aléatoire, puisqu'il s'agit de mesurer des dixièmes voir des centièmes de volts. A moins d'utiliser un voltmètre numérique précis. 

Par mesure de la densité de l'électrolyte avec un densimètre (fig. 94). C'est la mesure la plus simple et la plus efficace. 

Par mesure de la chute de tension à la décharge : 

Cette mesure est aussi très efficace, elle consiste à s'assurer que la chute de tension par élément ne dépasse pas 0,4 volt sous une intensité égale à 3 fois la capacité de la batterie et pendant 5 secondes. Ce contrôle s'effectue avec des testeurs de batterie pourvus de résistances de puissance. 

Par mesure électronique de la résistance interne : 

Réalisée à l'aide d'appareils spécifiques, cette mesure présente l'avantage de contrôler simultanément : la tension à vide, le niveau de charge, l'aptitude au démarrage et l'état général de la batterie, sans consommer de courant. 

La durée de vie d'une batterie est étroitement liée à un entretien correct (niveau d'électrolyte, charge, propreté), ainsi qu'à son rythme d'utilisation (fréquence des démarrages, périodes d'inactivité, etc.). Pour l'utilisateur, les contraintes d'entretien consistent essentiellement à maintenir le niveau correct de l'électrolyte en ajoutant de l'eau distillée et dans le cas de matériel saisonnier, à entretenir la charge de la batterie pendant plusieurs mois. Les batteries récentes « dites sans entretien » ont été conçues de manière à supprimer ou du moins à alléger les contraintes d'entretien. Les modifications les plus marquantes apportées à ces batteries sont la présence de nouveaux alliages dans la conception des grilles, un isolement presque complet de l'électrolyte avec l'atmosphère ambiante, une plus grande réserve d'électrolyte. 

Cependant si l'on veut tirer parti de ces améliorations, il est important d'avoir une installation de charge sur le véhicule qui soit efficace. En particulier en ce qui concerne la tension de charge. 

Le maintien de la charge d'une batterie sur un véhicule dépend essentiellement de la régulation de la tension du générateur et de la qualité des liaisons et connections électriques. En effet, une tension trop faible n'assure pas le maintien de la charge de la batterie, tandis qu'une tension trop élevée occasionne une surcharge de la batterie et donc un échauffe- 

ment accompagné d'un dégagement gazeux anormal (bouillonnement). Cette anomalie compromet sévèrement la durée de vie de la batterie. La tension de charge doit être de l'ordre de 2,4 volts par élément, soit 14,4 volts pour une batterie de 12 volts. 

• LE PRÉCHAUFFAGE DES MOTEURS DIESEL : 

Il existe deux techniques de préchauffage : le préchauffage interne et le préchauffage externe. Le préchauffage interne est une opération préliminaire indispensable pour le démarrage par tous les temps des moteurs diesel à chambre de précombustion et de turbulence. Le préchauffage externe est utilisé seulement pour les moteurs à injection directe en particulier pour les démarrages par temps froid. 

consiste à placer dans chaque chambre de combustion une résistance électrique chauffante, appelée bougie de préchauffage. 

Une bougie de préchauffage (fig. 95) est constituée d'un culot métallique qui se visse dans la culasse, d'un tube à incandescence et de résistances alimentées par une borne axiale. 

Lorsque la bougie est alimentée, le courant conduit par la borne axiale, traverse une résistance régulatrice et une résistance de puissance placées en série avec la masse. La chaleur intense dégagée par la résistance de puissance est transmise à la chambre de combus-Fig. 

tion par l'intermédiaire du tube incandescent qui s'échauffe à plus de 600° C. Le tube incandescent réchauffe rapidement la chambre de combustion et provoque, dès la première injection, l'allumage du carburant. 

La résistance régulatrice est une spirale dont la résistance électrique croît rapidement avec la température de manière à auto-limiter le courant qui traverse la résistance de puissance, afin d'éviter sa fusion. Le tube à incandescence enveloppe un noyau en céramique spéciale qui protège les résistances des vibrations et de l'oxygène qui les brûlerait. 

Le circuit des bougies de préchauffage (fig. 96) est commandé par le contacteur du tableau de bord qui comprend trois positions : arrêt, contact-préchauffage, démarrage. Ce contacteur commande un relais d'alimentation des bougies, dont le fonctionnement est automatiquement 

automatiquement La temporisation limite le temps de préchauffage et indique au conducteur le signal de démarrage, grâce à un voyant lumineux. Lorsque le conducteur actionne le contacteur, le voyant de préchauffage indique que les bougies sont en action. 

Après quelques secondes, l'extinction du voyant signale au conducteur qu'il doit actionner le démarreur. La temporisation est étudiée de telle sorte que le préchauffage continue pendant l'action du démarreur afin d'obtenir un démarrage rapide du moteur. 

D'autre part, grâce à un circuit électronique, la temporisation est automatiquement adaptée en fonction de la température ambiante. 

Fig. 96 — Circuit de préchauffage avec relai temporisé. 

Fig. 97 — Dispositif de préchauffage « thermo-start ». 

— Le préchauffage externe consiste à placer à l'entrée du collecteur d'admission, une résistance de chauffage de l'air aspiré. La figure 97 montre un dispositif de préchauffage externe appelé « ther-mostart » qui comprend une résistance de préchauffage de l'air et un clapet, dont l'ouverture permet l'introduction de gazole ou de fioul dans l'air aspiré par le moteur. 

Au cours du préchauffage, la résistance électrique chauffe l'air d'admission 

d'admission provoque une dilatation du corps d'un clapet à billes jusqu'à ce que la bille libère le carburant. 

Ainsi l'air réchauffé et le carburant vaporisé par la chaleur de la résistance, forment un mélange qui facilite le démarrage des moteurs à injection directe. 

Les démarreurs sont des moteurs « série » (fig. 98), c'est-à-dire que leurs bobinages inducteurs sont connectés en série avec les bobinages de l'induit par l'intermédiaire de balais. La propriété essentielle des moteurs « série » 

Fig. 98 — Principe d'un démarreur électrique. 

est de pouvoir développer un couple très important, dès la mise sous tension, ce qui implique toutefois une intensité d'alimentation élevée. 

D'une façon générale, les démarreurs comportent quatre masses polaires et quatre balais. 

Il existe deux types principaux de démarreurs : les démarreurs commandés par solénoïde et les démarreurs à induit coulissant qui sont réservés aux moteurs diesel de grande cylindrée. 

— Les démarreurs commandés par solénoïde sont constitués (fig. 99) : 

— d'une carcasse, le stator, à l'intérieur duquel sont fixées des masses polaires entourées d'un bobinage inducteur en fil de grosse section. 

— d'un rotor ou induit, dont les spires sont également réalisées en fil de grosse section et qui porte un collecteur à lames. Au démarrage, c'est un pignon entraîné par l'induit du démarreur qui vient s'engrener avec une couronne dentée solidaire du volant moteur. 

— d'un électro-aimant ou solénoïde qui assure la commande mécanique et électrique du démarreur. Le solénoïde, commandé depuis le tableau de bord, présente un noyau mobile qui, dans un premier temps, commande l'engagement du pignon de lancement avec le volant et, dans un second temps, établit le contact au niveau du moteur du démarreur. Le champ magnétique agissant sur le noyau est fourni par deux enroulements ; le premier, appelé « enroulement d'attraction », n'intervient que pendant la phase d'engagement du pignon et le second, appelé « enroulement de 

Induit d'un démarreur à solénoïde. (Photo CEMAGREF-DICOVA). 

Fig. 99 — Démarreur à solénoïde. 

maintien » intervient pendant les phases successives d'engagement du pignon et de démarrage. 

— d'un lanceur formé d'un ensemble coulissant comprenant un manchon qui supporte une roue libre et un pignon de lancement : le manchon coulissant est solidaire en rotation de l'arbre de l'induit, mais des cannelures hélicoïdales lui permettent de se déplacer axialement ; la roue libre, placée entre le manchon et le pignon de lancement, permet de solidariser ces deux pièces au moment du démarrage puis de les désolidariser, dès que le démarrage est assuré ; l'engagement du lanceur est déterminé lui même par une fourchette qui relie le manchon au noyau du solénoïde, son dégagement étant assuré par un ressort rappelant le noyau mobile de l'électro-aimant. 

Afin de répondre aux nouvelles exigences des fabricants automobiles (diminution des coûts de production, réduction des poids et de l'encombrement, optimisation des consommations électriques), les constructeurs ont mis au point de nouvelles techniques : réducteurs incorporés, inducteurs à aimants permanents... 

— Les démarreurs à induit coulissant sont utilisés pour le démarrage des gros moteurs diesel. Ils se différencient des démarreurs commandés par solénoïde par le fait que leur pignon de lancement s'engage dans la couronne dentée du volant moteur par coulissement de l'induit dont il est solidaire (fig. 100). 

Fig. 100 — Principe d'un démarreur à induit coulissant. 

Au repos, l'induit est en position reculée par rapport aux masses polaires des inducteurs. Son coulissement est provoqué par l'attraction magnétique des inducteurs lorsqu'ils sont alimentés. 

La mise en action du démarreur consiste à alimenter la borne de commande d'un relais électro-magnétique. Ce relais alimente tout d'abord un 

enroulement d'attraction et un enroulement de maintien qui sont bobinés avec les inducteurs. Ces bobinages de faible section fournissent un champ magnétique suffisant pour attirer l'induit et le faire tourner, afin qu'il conduise le pignon de lancement vers la couronne dentée du moteur. En fin de course, une butée placée près du collecteur, soulève un déclencheur qui permet alors au relais d'alimenter directement les inducteurs et d'accomplir le démarrage. Un embrayage multidisques protège le démarreur contre les surcharges. 

• LE GÉNÉRATEUR ET LE CIRCUIT DE CHARGE : 

Le générateur le plus fréquemment utilisé est l'alternateur. Il a progressivement remplacé la dynamo depuis la fin des années soixante en raison des avantages suivants : meilleur rapport poids puissance, débit important même à bas régime, fabrication moins onéreuse et entretien réduit. 

— Principe d'un alternateur de véhicule : 

Un électro-aimant rotatif, appelé inducteur ou rotor (fig. 101), crée des champs magnétiques tournants à l'intérieur d'un bobinage périphérique, induit, placé dans la partie fixe ou stator de l'alternateur. 

Ainsi cet enroulement induit, soumis aux variations des champs magnétiques tournants, est le siège d'un courant 

Fig. 101 — Principe d'un alternateur. 

Fig. 102 — L'inducteur d'un alternateur. 

induit, alternatif, qui, après « redressement », alimente l'équipement électrique du véhicule et recharge la batterie. 

L'inducteur ou rotor (fig. 102) est le plus souvent constitué d'un bobinage axial prisonnier entre deux flasques à griffes qui constituent les masses polaires. 

Les griffes d'une masse polaire viennent s'intercaler entre celles de la masse polaire opposée, de telle façon qu'au cours de la rotation puissent se 

produire les variations magnétiques indispensables à la création de courants induits dans les bobinages périphériques. Les deux extrémités de ce bobinage inducteur sont reliées aux bagues cylindriques isolées du collecteur. 

Le courant d'excitation passe dans ces bagues par l'intermédiaire de deux petits balais, l'un positif et l'autre négatif. 

L'induit (fig. 103) (ou stator) est constitué par une carcasse métallique portant une ou trois séries de bobinages. 

Lorsqu'il n'en comporte qu'une série, il est dit du type monophasé ; avec trois séries de bobinages, il est dit du type triphasé. 

Le redresseur de courant : les réactions électro-chimiques intervenant dans le fonctionnement d'une batterie d'accumulateurs, en particulier au moment de sa charge, réclament obligatoirement une alimentation en courant continu. Or, par son principe même, un alternateur produit du courant alternatif ; d'où la nécessité de placer sur le circuit un redresseur de courant. 

Fig. 103 — Vue éclatée d'un alternateur. 

Le dispositif redresseur de courant est, en général, intégré à l'alternateur. Il comporte plusieurs diodes connectées en « pont redresseur ». Les diodes sont des composants électroniques semi conducteurs qui ont la propriété de ne laisser passer le courant que dans un seul sens. Placées de façon judicieuse, en « pont », les diodes permettent de « redresser » 

les courants alternatifs. Ainsi, la figure 104 indique schématiquement, pour chaque sens du courant dans un bobinage monophasé, le fonctionnement d'un pont-redresseur à quatre diodes. 

Fig. 104 — Principe du redresseur monophasé. 

Fig. 105 — Principe d'un alternateur avec son redresseur triphasé. 

De même, la figure 105 représente un pont redresseur à six diodes utilisé dans le cas de bobinages triphasés. 

Souvent un redresseur auxiliaire à 3 diodes (fig. 105) est placé en parallèle avec le redresseur principal, afin de disposer d'une alimentation indépendante pour commander le témoin de charge et l'excitation. 

La tension délivrée par un alternateur est fonction de sa 

vitesse de rotation, or, les équipements électriques et surtout la batterie devant fonctionner à une tension constante, il est indispensable d'associer un régulateur de tension à l'alternateur. 

La régulation de la tension d'un alternateur s'effectue en contrôlant son courant d'excitation, c'est-à-dire le courant qui traverse les bobinages inducteurs. 

Dans le passé, les régulateurs de tensions étaient électromagnétiques et séparés de l'alternateur. 

Aujourd'hui les régulateurs sont électroniques et incorporés à l'alternateur. 

Un régulateur électronique simplifié est représenté à la figure 106. Il comprend : un transistor de puissance Tl, un transistor de commande T2, une diode Zener Z et une diode de protection DI. 

Lorsque l'alternateur fonctionne, un courant d'excitation, généré par l'alternateur lui-même est redressé par les diodes d'excitation. 

Fig. 106 — Principe d'un régulateur électronique de tension. 

Si la tension de charge de l'alternateur est inférieure à 14,4 volts (cas d'un équipement en 12 volts), le courant d'excitation traverse l'enroulement inducteur, puis se referme à la masse par le transistor Tl qui est alors conducteur. Le transistor T2 et la diode Zener Z sont bloqués. Lorsque la tension de charge de l'alternateur atteint le seuil de 14,4 volts, la diode Zener se déclenche, le transistor T2 devient conducteur et oppose alors une contre-tension à la base du transistor Tl qui devient non conducteur. L'excitation cesse. Ainsi la régulation de tension est en fait une succession plus ou moins rapide d'ouvertures et de fermetures du circuit d'excitation, en fonction des nécessités. 

Les composants électriques qui entrent dans la constitution de l'alternateur et du régulateur, n'acceptent ni surcharge, ni court-circuit. Il faut donc absolument éviter : 

— de déconnecter l'alternateur ou la batterie quand le véhicule est en marche ; 

— d'intervertir les polarités de la batterie ; 

— d'intervertir les fils du régulateur ; 

— de créer des courts-circuits avec les conducteurs de charge ou d'excitation ; 

— de recharger la batterie sans l'avoir préalablement débranchée ; 

— de souder à l'arc sur le véhicule sans au préalable avoir débranché la batterie et l'alternateur. 

• LES INDICATEURS DU TABLEAU DE BORD (fig. 107) : 

Ces indicateurs signalent au conducteur le bon ou le mauvais fonctionnement des fonctions essentielles du moteur. Par souci de clarté, nous avons retenu uniquement les indicateurs de pression d'huile, de température de refroidissement et de charge de la batterie. 

— La pression d'huile est contrôlée par un voyant lumineux et parfois par un indicateur à aiguille. Le voyant lumineux (fig. 107) est en fait un témoin d'alerte qui s'allume lorsque la pression d'huile est trop faible. Ce voyant est branché en série avec un mano-contact situé sur le circuit de graissage du moteur. Le mano-contact, fermé au repos, assure la mise à la masse du voyant et donc son allumage. Lorsque la pression d'huile est suffisante, elle repousse la membrane qui ouvre le contact et provoque l'extinction du voyant. 

L'indicateur de pression à aiguille (fig. 107) est un milliampèremètre situé au tableau de bord et branché en série avec un capteur de pression à rhéostat. Lorsque la pression d'huile est nulle, la résistance du capteur est très élevée, le courant très faible et l'aiguille ne dévie pas. Lorsque la pression d'huile augmente, la membrane se déforme en agissant sur le rhéostat. La résistance du capteur diminue, le courant augmente et, l'aiguille dévie sur une échelle graduée ou sur des secteurs de couleur. 

— La température du moteur est contrôlée par un voyant d'alerte de température et parfois par un indicateur à aiguille. 

Le voyant d'alerte (fig. 107) s'allume lorsque la température du moteur devient trop élevée. Ce voyant est branché en série avec un thermo-contact 

— témoin d'alerte commandé par mano-contact 

— indicateur commandé par sonde de pression 

— témoin d'alerte commandé par thermo-contact 

— indicateur de tension de charge (voltmètre thermique) 

Fig. 107 — Principaux indicateurs de bord (1re partie, suite page 184). 

— indicateur d'intensité F X M 1 D , ; [ 

Fig. 107 (suite) — Principaux indicateurs de bord. 

situé le plus souvent sur la culasse du moteur. Le thermo-contact, ouvert au repos, est constitué d'un contact actionné par un bilame. Lorsque la température est trop élevée, le bilame se déforme et ferme le contact afin de provoquer l'allumage du voyant par mise à la masse. 

L'indicateur de température à aiguille (fig. 107) est un milliampèremè-tre, semblable à celui décrit ci-dessus, et branché en série avec une thermistance. 

Une thermistance est en fait une résistance sensible à la température. Lorsque la température est faible, la résistance électrique de la thermistance est élevée et le courant, alors faible, ne crée qu'une déviation partielle de l'aiguille. Lorsqu'au contraire la température augmente, la résistance électrique de la thermistance diminue et le courant augmente, ce qui provoque une déviation plus grande de l'aiguille sur une échelle graduée ou sur des secteurs de couleurs. 

— Le contrôle de la charge de la batterie : peut être assuré par un voyant de charge, un voltmètre thermique ou plus rarement par un ampèremètre. Le voyant de charge (fig. 106 et 107) est branché entre l'alimentation du tableau de bord et la sortie du redresseur d'excitation de l'alternateur. Lorsque l'alternateur ne débite pas, le voyant est en série avec le circuit d'excitation, le régulateur et la masse, il s'allume. Lorsque l'alternateur débite, une tension apparaît à la borne de sortie du redresseur d'excitation, la différence de potentiel à la lampe devient nulle et elle s'éteint. 

Le voltmètre thermique (fig. 107) : est branché en dérivation après le contact du tableau de bord. Ce voltmètre est constitué d'une résistance 

• LES PRINCIPAUX REPÈRES UTILISÉS POUR L'IDENTIFICATION DES BORNES SUR LES CIRCUITS ÉLECTRIQUES : 

Borne excitation de la dynamo Masse de la dynamo 

Borne reliée au débit de la dynamo 

Borne débit de l'alternateur reliée à la batterie 

Borne auxiliaire et de commande du témoin de charge 

Borne d'entrée du régulateur Borne de sortie du régulateur reliée à l'excitation de l'alternateur 

Borne alimentant les récepteurs Borne reliée au solénoïde du démarreur 

enroulée autour d'un bilame qui se déforme, provoquant la déviation de l'aiguille sur un secteur gradué ou de couleur. 

L'ampèremètre (fig. 107) : est un ampèremètre à induction placé en série sur le circuit de charge de l'alternateur. Au repos l'aiguille est en position médiane. Si l'alternateur ne charge pas, le courant se dirige de la batterie vers les récepteurs en créant un champ magnétique qui entraîne l'aiguille vers la gauche dans le secteur décharge. Au contraire si l'alternateur charge la batterie, le courant et le champ magnétique s'inversent dans l'ampèremètre, ce qui entraîne l'aiguille dans le secteur charge. 

BOSCH, Cahiers Techniques : « Equipements d'injection pour moteurs diesel, électricité, électronique, alternateurs et démarreurs ». Editions DELTA PRESS, 35 rue Sainte Cécile 13005 Marseille. 1985. 

BOSCH, « Mémento de technologie automobile ». Editions DELTA PRESS, 35 rue Sainte Cécile 13005 Marseille. 1988. 

BRUN R., « Science et technique du moteur industriel et de transport ». Editions Technip, 27 rue Ginoux 75737 Paris cedex 15. 1986. 

CEMAGREF DICOVA, Livre du Maître TOME I « Tracteurs et Machines Agricoles ». Parc de Tourvoie BP 22 92162 Antony cedex. 1978. 

DESBOIS et MARIE, « Technologie Les Moteurs ». Editions FOUCHER, 128 rue de Rivoli 75001 Paris. 1985. 

DESBOIS, ROMIRALD, ARMAO et VIEUX . Technologie professionnelle générale, « Les moteurs diesel et l'équipement d'injection »; Editions FOUCHER, 128 rue de Rivoli 75001 Paris. 1982. 

DESBOIS M., TOUACHE F., et TOURANCHEAU J., « Les Moteurs à quatre temps et à deux temps ». Editions FOUCHER, 128 rue de Rivoli 75001 Paris. 1986. 

E.T.A.I., « Moteurs diesel ». Editions Techniques pour l'Automobile et l'Industrie, 20-22 rue de la Saussière 92100 Boulogne Billancourt. 1988. 

E.T.A.I., « Revue Technique Automobile ». Editions Techniques pour l'Automobile et l'Industrie, 20-22 rue de la Saussière 92100 Boulogne Billancourt. Mensuel. 

E.T.A.I., « Revue Technique Diesel ». Editions Techniques pour l'Automobile et l'Industrie, 20-22 rue de la Saussière 92100 Boulogne Billancourt. Bimestriel. 

FO Y H., « Technique et Applications de la Suralimentation par Turbocompresseur ». Edition Turbo Club de France, 3 à 5 rue Bernard Palissy 92600 Asnières. 1987. 

FRANCKH-KOSMOS VERLAG, Motortechnische Zeitschrift - (MTZ). Post-fach 106011, PfizerstralSe 5-7, D-7000 STUTTGART 10 (RFA). Revue mensuelle. 

MENARDON M et JOLLIVET D., encyclopédie de l'automobile, « Les moteurs ». Editions CHOTARD, 68 rue Jean-Jacques Rousseau 75001 Paris. 1980. 

GUIBERT J.C., « Carburants et moteurs TOME 1 et 2 ». Publications de l'IFP Editions Technip, 27 rue Ginoux 75737 Paris cedex 15. 1987. 

GUIBET J.C. et CHAUVEL A., « Utilisation des produits organiques oxygénés comme carburants dans les moteurs ». Editions Technip, 27 rue Ginoux 75737 Paris Cedex 15. 1981. 

JOHN DEERE, « Notions Techniques de base : Les moteurs ». B.P. 219 Ormes 45144 St Jean de la Ruelle. 1973. 

MAILLARD, DELACHAUX, NIESTLE et SPES., « Technologie de l'automobile LE MOTEUR : TOME I et II ». 32 rue de Grenelle 75007 Paris. TOME I 1980, TOME II - 1981. 

MELOUA L., « Compresseurs et turbos, la suralimentation ». Editions E.P.A, 83 rue de Rennes 75006 Paris. 1985. 

A.B.E : (Acétone — Butanol — Ethanol) carburant obtenu par fermentation bactérienne anaérobie des constituants sucrés extraits des végétaux. L'ABE renferme 25 à 35 % d'acétone, 60 à 70 % de butanol et 0 à 5 % d'éthanol. Appelé parfois B.A.E. 

Adiabatique : transformation qui s'effectue sans échange de chaleur avec l'extérieur. 

Alcool : liquide obtenu par distillation des jus fermentés de végétaux (Alcool éthylique ou éthanol). Produit dérivé des matières carbonées (Alcool méthylique ou méthanol). 

Alésage : diamètre intérieur des cylindres de moteur. 

Aspiration naturelle : se dit des moteurs dont l'alimentation en air est assurée par la seule aspiration des pistons. 

Auto-inflammation : inflammation spontanée d'un mélange combustible sans allumage extérieur. 

Avance à l'injection : réglage qui consiste à déclencher l'injection du carburant avant la fin de la compression dans un moteur diesel. 

Calage : opération de synchronisation des mécanismes. Exemple : calage de la pompe d'injection d'un moteur diesel, calage de la distribution... 

Caloporteur : fluide qui transporte la chaleur. 

Came : mécanisme permettant la transformation d'un mouvement. Exemple : les cames de commande de la distribution d'un moteur diesel transforment un mouvement circulaire uniforme en un mouvement alternatif, suivant une loi déterminée. 

Capteur : appareil permettant de détecter un phénomène physique. 

Cavitation : formation de cavités gazeuses dans un liquide soumis à de brutales diminutions de pression. 

Céramique : matériau reconstitué à l'aide de poudres minérales spéciales. 

Chambre de combustion : volume où prend naissance la combustion d'un moteur thermique à combustion interne. 

Chambre de précombustion : chambre de combustion de certains moteurs diesel. La combustion s'amorce dans une chambre auxiliaire (précombustion) avant de s'achever dans le cylindre du moteur. 

Chambre de turbulence : chambre de combustion équipant souvent les moteurs diesel automobiles. La combustion s'effectue dans une chambre, dont la forme sphérique favorise les turbulences avant et pendant la combustion. 

Cognement : bruit émis par les moteurs diesel lorsqu'une trop grande quantité de carburant s'enflamme simultanément. 

Colmatage : obstruction progressive d'un filtre ou d'une conduite par des impuretés. 

Couple : système de deux forces égales, parallèles et de sens contraire, appliquées à un même support. 

Course : déplacement du piston dans le cylindre. 

Cylindrée : volume engendré par la course du ou des pistons d'un moteur. 

Défigeage : réchauffage du gazole ou du fioul, afin de fondre la paraffine qui peut se cristalliser par temps froid. 

Délai d'inflammation : dans un moteur diesel, ce délai correspond au temps mis par la première gouttelette du carburant à s'enflammer après son injection. 

Détente : phase du cycle qui correspond au travail des gaz de combustion dans un moteur thermique. Temps moteur. 

Diagramme du cycle : graphique qui présente les variations de pression et de volume du cycle d'un moteur thermique. 

Distribution : ensemble des mécanismes qui contrôlent l'admission et l'échappement des moteurs. 

Dual-fuel : terme anglais qui désigne l'utilisation de deux carburants différents pour l'alimentation d'un moteur. 

Dynamométrique : qui concerne la mesure des forces. 

Echangeur : appareil permettant l'échange ou le transfert de chaleur entre deux fluides. Les radiateurs sont des échangeurs. 

Embiellage : ensemble constitué par les bielles et leurs articulations avec l'arbre vilebrequin. 

Epure de distribution : diagramme circulaire graphique qui indique le début et la fin de chacun des temps d'un moteur, le calage de la distribution et l'avance à l'injection. 

Ethanol : alcool éthylique produit par exemple par la fermentation des sucres extraits des végétaux : betteraves, maïs, blé. 

Excitation : courant et circuit des inducteurs d'un moteur ou d'un générateur. 

Figeage : s'applique au fioul ou au gazole, lorsque les cristaux de paraffine contenus dans le carburant s'agglutinent sous l'effet du froid et forment un milieu pâteux. 

Grade : indique la classe de viscosité d'un lubrifiant. 

Indice de cétane : nombre qui caractérise l'aptitude à l'auto inflammation des carburants pour moteurs diesel. Plus l'indice de cétane est élevé et plus le combustible s'enflamme rapidement. 

Inducteur : élément primaire d'un moteur ou d'un générateur électrique qui crée le champ magnétique initial (champ inducteur). 

Induit : élément secondaire d'une machine électrique qui est le siège des courants secondaires ou courants induits. 

Inertie ou force d'inertie : résistance opposée par les corps aux variations de mouvement. 

Injection directe : sur un moteur diesel, injection s'effectuant directement dans le cylindre. 

Isobare : transformation ou processus s'effectuant à pression constante. 

Isochore : transformation qui s'effectue à volume constant. 

Maneton : partie du vilebrequin reliée à la tête de bielle. 

Mano-contact : contact électrique commandé par la pression d'un fluide. 

Moment d'un couple : produit de la distance (I) qui sépare les deux forces d'un couple par l'intensité d'une des forces (F). 

Monograde : lubrifiant identifié par un seul grade de viscosité. 

Moteur à combustion interne : moteur thermique, dont les organes mobiles internes sont directement sollicités par l'énergie de combustion. Plus généralement, machine dans laquelle la combustion s'effectue au sein du fluide moteur. 

Multigrade : lubrifiant identifié par deux grades de viscosité. 

Ordre d'injection : ordre successif de fonctionnement des cylindres d'un moteur (exemple : 1.3.4.2). 

Point de trouble : température à laquelle la couleur du fioul et du gazole se trouble. 

Rapport volumétrique de compression : rapport des volumes avant et après compression dans un cylindre de moteur. 

Remplissage : exprime l'efficacité de l'admission des moteurs. 

Rendement : efficacité énergétique d'un moteur. Rapport entre l'énergie effectivement produite et l'énergie consommée. 

Réfractaire : matériau résistant à de fortes températures. 

Suralimentation : technique qui accroît le remplissage des moteurs par l'utilisation de compresseurs ou de turbocompresseurs. 

Tarage : opération de réglage d'un mécanisme, selon des valeurs préétablies (exemple : tarage des injecteurs). 

Température limite de filtrabilité : température pour laquelle l'écoulement dans des filtres normalisés, du gazole ou du fioul est perturbé par le figeage de la paraffine. 

Thermo-contact : contact électrique agissant en fonction de la température. 

Tourillons : parties situées dans l'axe du vilebrequin et contenues par les paliers. 

Turbocompresseur : dispositif de suralimentation des moteurs, constitué d'une turbine menante actionnée par les gaz d'échappement et d'une turbine menée qui joue le rôle de compresseur d'admission. 

Viscosité : caractérise la difficulté rencontrée par un liquide à s'écouler librement. 

Produits de graissage et de protection 

Cet ouvrage donne les caractéristiques des principaux lubrifiants destinés notamment aux matériels agricoles. 

Cette édition fait le point sur les huiles et produits de graissage actuellement disponibles, distribués par une cinquantaine de marques, en précisant les correspondances d'une marque à l'autre, selon leur classification. Après un préambule technique, des tableaux donnent, par catégorie, les caractéristiques des produits. 

Cet ouvrage est destiné aux pétroliers, négociants en produits pétroliers, ainsi qu'aux utilisateurs d'engins de travaux publics, garagistes, routiers, écoles professionnelles, groupements d'achat... 

5e édition - 1989 17 x 24, broché ; 236 pages 

Produits de graissage et de protection 

Technologie et fonctionnement des moteurs à allumage commandé 

Cet ouvrage décrit la technologie et le fonctionnement des moteurs à essence à deux temps et à quatre temps. 

Le langage technique utilisé pour la description et l'explication des divers ensembles et organismes, est simple et à la portée de tous. 

Il est destiné à toute personne désireuse de découvrir ou d'améliorer ses connaissances et également aux élèves des établissements d'enseignement recevant une formation dans ce domaine. 

1re édition - 1989 17 x 24 ; 

11 5 illustrations noir et blanc 

TECHNOLOGIE ET FONCTIONNEMENT DES MOTEURS A ALLUMAGE COMMANDÉ 

Daniel GAUTHIER Camille CEDRA Marc BAZIN Didier LOUIS 

A demander à : CEMAGREF - DICOVA, BP 22, 92162 ANTONY CEDEX Tél. : (Il 40.96.61.32 

Photos : page 20 PEUGEOT — page 30 PERKINS — page 55 DAF — page 94 HATZ — pages 36, 121, 138, 155 et 174 CEMAGREF - DICOVA. 

B. FISCHESSER - CEMAGREF - Groupement de Grenoble Dessins : 

Sommaire des chapitres pages 6-7, 9, 29, 41, 65, 81, 113, 125, 147 et 161. SEDI 91952 Les Ulis, sur propositions CEMAGREF - DICOVA, service Formation. 

Schémas et figures — SEDI 91952 Les Ulis, sources CEMAGREF - DICOVA, service Formation, sauf les figures 56, 60, 67 : BOSCH ; 58, 59 : LUCAS, ROTO-DIESEL ; 71 : GARRETT ; 79 : PURFLUX ; 99 : LUCAS ; 103 : VALÉO. 

Service Formation de la Direction de la Communication et de la Valorisation - BP 22 - 92162 Antony Cedex. 
