Comment fonctionne le moteur turbodiesel TDI : retour vers le futur

L’avènement des moteurs « TDI » a permis aux moteurs diesel automobiles d’offrir des performances comparables aux moteurs à essence à cylindrée égale tout en réduisant les inconvénients de bruits, de suie et de pollution généralement associés aux moteurs diesel.

À l’origine du moteur diesel on utilisait l’injection directe du carburant dans la chambre de combustion. Simple, l’injection massive de carburant dans une chambre de combustion remplie d’air très chaud et à haute température, entraîne une combustion rapide et une augmentation tout aussi rapide de la pression dans la chambre. Ce phénomène est à l’origine du claquement classique des moteurs diesel.

En plus, cette injection massive pousse une partie du carburant en flamme contre la paroi du cylindre qui est relativement froide. Au contact de la paroi, la combustion cesse et les particules de carburant partiellement brûlées forment de la suie.


À la fin des années 70, les manufacturiers automobiles européens ont introduit des moteurs diesel qui utilisaient une antichambre primaire pour injecter mécaniquement le carburant et démarrer la combustion. Un passage permettait au carburant en flamme de rejoindre la chambre de combustion principale.

En injectant le carburant dans l’antichambre plus petite, le bruit associé avec l’augmentation violente de pression est réduit de façon importante. De plus, l’antichambre étant petite, sa paroi se réchauffe rapidement, ce qui réduit la production de suie. Par contre, ces moteurs à injection indirecte sont moins économiques.

Grâce à l’électronique et l’informatique modernes, le contrôle de la quantité de carburant injecté est maintenant réalisé à l’aide de valves électromécaniques ou piézo-électriques, ce qui permet de réaliser plusieurs injections de carburant par explosion. Ainsi dans un moteur TDI, on fait une première petite injection qui démarre la combustion, réchauffe les parois de la chambre et fait monter la pression d’un cran. Une deuxième injection, plus importante produit la puissance et une dernière injection permet de réduire les particules de suie en les incinérant.

Ces injections multiples, rendent l’utilisation de l’injection directe possible en limitant le bruit et la formation de suie tout en permettant une technologie plus efficace.

Grâce au turbocompresseur, qui utilise l’énergie résiduelle des gaz d’échappement, qui autrement serait perdue, pour faire entrer plus d’air dans la chambre de combustion, l’efficacité du moteur est augmentée. Cet air supplémentaire permet l’injection de plus de carburant, ce qui augmente la puissance du moteur. Ainsi, à même cylindrée, un moteur TDI offre une puissance similaire à un moteur à essence.