Fioul lourdLes fiouls lourds sont des combustibles haute viscosit souvent utiliss par les gros moteurs Diesel installs bord des navires ou pour alimenter les centrales thermiques. Ils contiennent toujours des impurets plus ou moins nocives au bon fonctionnement des moteurs :

eau, en quantit assez leve, ce qui nuit l'auto-allumage des moteurs Diesel ; boues, ce qui affecte la qualit de la combustion et peut tre dangereux pour les pompes d'injection ; soufre, dont la forte teneur provoque la corrosion des parois de la chambre de combustion et des soupapes d'chappement.

Par ailleurs, la grande viscosit rend l'injection temprature ambiante impossible. Pour ces raisons, plusieurs traitements sont ncessaires avant d'introduire des fuels lourds dans un moteur :

dcantation permettant d'liminer la boue et l'eau par gravit ; rchauffage (jusqu' 90 C) pour faciliter la centrifugation ; centrifugation afin d'liminer les impurets solides et l'eau, complte par une filtration, par des filtres du type duplex ; rchauffage final (pilot par un contrleur de viscosit) afin d'obtenir la viscosit ncessaire pour l'injection.

Les fiouls lourds sont des combustibles haute viscosit souvent utiliss par les gros moteurs Diesel installs bord des navires ou pour alimenter les centrales thermiques. Ils contiennent toujours des impurets plus ou moins nocives au bon fonctionnement des moteurs :

eau, en quantit assez leve, ce qui nuit l'auto-allumage des moteurs Diesel ; boues, ce qui affecte la qualit de la combustion et peut tre dangereux pour les pompes d'injection ; soufre, dont la forte teneur provoque la corrosion des parois de la chambre de combustion et des soupapes d'chappement.

Par ailleurs, la grande viscosit rend l'injection temprature ambiante impossible. Pour ces raisons, plusieurs traitements sont ncessaires avant d'introduire des fuels lourds dans un moteur :

dcantation permettant d'liminer la boue et l'eau par gravit ; rchauffage (jusqu' 90 C) pour faciliter la centrifugation ; centrifugation afin d'liminer les impurets solides et l'eau, complte par une filtration, par des filtres du type duplex ; rchauffage final (pilot par un contrleur de viscosit) afin d'obtenir la viscosit ncessaire pour l'injection.

Moteur DieselFruit des travaux mens par l'ingnieur franco-allemand Rudolf Diesel entre 1893 et 1897, le moteur Diesel est un moteur combustion interne dont l'allumage n'est pas command mais spontan, par phnomne d'auto-inflammation. Il n'a donc pas besoin de bougies d'allumage. Cela est possible grce un trs fort taux de compression (rapport volumtrique) d'environ 14:1 25:1, permettant d'obtenir une temprature de 700 900 C. Des bougies de prchauffage sont souvent utilises pour permettre un meilleur dmarrage du moteur froid, en augmentant, temporairement, la temprature d'un point de la chambre de combustion. Le moteur Diesel a t conu au dpart pour fonctionner au charbon pulvris, cependant, suite aux problmes d'usure dus aux rsidus de combustion, Rudolf Diesel est pass aux carburants liquides, comme le fioul ou les huiles vgtales. Finalement, le fioul a t prfr car moins coteux et se pulvrisant mieux du fait d'une viscosit infrieure. Rudolf Diesel dveloppa son moteur sur les lieux de la fabrique de machines d'Augsbourg (Maschinenfabrik Augsburg), entreprise prdcesseur de MAN1. en 1924, en inventant la pompe injection, le Franais Lucien-Eugne Inchausp (1867-1930) en fit un moteur performant.[rf. ncessaire] Les moteurs Diesel fonctionnent habituellement au gazole, au fioul lourd ou aux huiles vgtales ou minrales. Ils peuvent aussi bien tre deux temps (surtout sur les Diesel de navire, avec suralimentation par compresseur et injection pneumatique) qu' quatre temps. Ce type de moteur taux de compression lev a connu une expansion rapide en automobile en Europe partir de la fin des annes 1980, lorsque la suralimentation, par turbocompresseur, en a notablement amlior les performances.

Sommaire[masquer]

1 Description o 1.1 Principe o 1.2 Vitesse et puissance o 1.3 Combustion o 1.4 Usage o 1.5 Avantages o 1.6 Inconvnients 1.6.1 Pollution et toxicit des gaz d'chappement 2 Le cas particulier du NO2 o 2.1 Odeurs o 2.2 Pistes de solutions, encore insatisfaisantes 3 Dnominations commerciales 4 Comptition 5 Records 6 Notes et rfrences 7 Annexes o 7.1 Article connexe o 7.2 Liens externes

Description[modifier]Principe[modifier]

Maquette scolaire d'un moteur Diesel

Maquette scolaire d'un moteur d'automobile avec sa bote de vitesses

Comme le moteur thermique essence, le moteur Diesel est constitu de pistons coulissants dans des cylindres, ferms par une culasse reliant les cylindres aux collecteurs d'admission et d'chappement et munie de soupapes commandes par un arbre cames. Son fonctionnement repose sur l'auto-inflammation du gazole, fioul lourd ou encore huile vgtale brute dans de l'air comprim 1:20 du volume du cylindre (environ 35 bar), et dont la temprature est porte de 600 C 1 500 C environ. Sitt le carburant inject (pulvris), celui-ci s'enflamme presque instantanment, sans qu'il soit ncessaire de recourir un allumage command par bougie. En brlant, le mlange augmente fortement la temprature et la pression dans le cylindre (60 100 bars), repoussant le piston qui fournit une force de travail sur une bielle, laquelle entrane la rotation du vilebrequin (ou arbre manivelle faisant office d'axe moteur, voir systme bielle-manivelle). Les quatre temps du cycle Diesel sont :1. admission d'air par l'ouverture de la soupape d'admission et la descente du piston; 2. compression de l'air par remonte du piston, la soupape d'admission tant ferme; 3. injection - combustion - dtente : peu avant le point mort haut on introduit, par un injecteur, le carburant qui se mle l'air comprim. La combustion rapide qui s'ensuit constitue le temps moteur, les gaz chauds repoussent le piston, librant une partie de leur nergie. Celle-ci peut tre mesure par la courbe de puissance moteur ; 4. chappement des gaz brls par l'ouverture de la soupape d'chappement, pousss par la remonte du piston. Vitesse et puissance[modifier]

Les vitesses de rotation des moteurs Diesel sont trs diffrentes d'un moteur un autre. En effet, plus le moteur est gros, plus la course du piston est grande, et plus le moteur est lent. Trois classes de moteurs sont ainsi dfinies :

moteur lent : moins de 200 tr/min moteur semi-rapide : entre 400 et 1 000 tr/min moteur rapide : 1 000 tr/min et plus

La limite maximale du rgime de rotation d'un moteur est dtermine par la vitesse de dplacement du piston dans le cylindre. Elle est exprime en m/s. Les constructeurs motoristes, suivant l'utilisation du moteur et la fiabilit qui leur est demande, ont fix des plages limites (rsultat d'essais d'usure) suivantes :1. 2. 3. 4. moteur fixe (groupe lectrogne, gros moteur de bateau): 6 8 m/s moteur de poids lourds: 8 9 m/s. moteur d'automobile: 12 13 m/s. moteur de comptition: au-del de 15 m/s.

Ces limites dterminent la dure de vie du moteur et sa puissance en chevaux, ou kW, par litre de cylindre. La mise en survitesse du moteur risque de conduire des chocs pistons-

soupapes qui se traduisent souvent par le flambage des queues de soupapes ou de leurs tiges de commande. Schmatiquement, plus le piston est gros, plus sa course est importante. Pour exemple: moteur DW10 ATED de PSA, cylindre 1 997 cm, alsage 85 mm, course 88 mm, rgime de puissance maximale 4 000 tr/min. Pour ce moteur, la vitesse linaire du piston dans le cylindre 4 000 tr/min est de : 88 x 2 (deux courses par tour moteur) = 176 mm ou, en mtres, 0,176 4 000, soit 704 m/min ou 704/60m/s = 11,7 m/s La vitesse de rotation d'un moteur est directement lie la course du piston (donc la cylindre) et son usage. Suivant la dfinition ci-dessus : moteur lent, moteur semi rapide ou rapide, un moteur dfini comme semi rapide 1 000 tr/min peut avoir une course de 450 mm pour une vitesse linaire de piston suppose de 9 m/s. Si l'on suppose que le cylindre de ce moteur est de type carr (course gale l'alsage) soit course 450 mm et alsage 450 mm, la cylindre unitaire est de 91,225 litres. Pour le moteur cit ci-dessous (alsage 960 mm et course 2 500 mm), le piston se dplace de 5 mtres par tour. Pour une vitesse de rotation de 102 tr/min, la vitesse linaire du piston est de 8,5 m/s. Au rgime de puissance maximale dveloppe, 92 tr/min, celle-ci sera de 7,6 m/s. Certains moteurs Diesel lents de type 2-temps, atteignent 100 000 ch (voir le porte-conteneurs Emma Mrsk), comme le Wrtsil RT-flex96C 14 cylindres2, moteur 2 temps lent (92/102 tr/min). Les cylindres ont un alsage de 96 cm et le piston une course de 2,5 m3. Ce moteur a une hauteur d'environ 13 mtres et une longueur de 26 mtres pour un poids de 2 300 tonnes.Combustion[modifier]

Raction chimique dans laquelle la combustion du carburant (oxydation vive de l'hexadcane) par le dioxygne prsent dans l'air dgage de la chaleur plus des rsidus de combustion : dioxyde de carbone et eau. quation parfaite de la combustion Diesel du gazole : hexadcane + dioxygne = dioxyde de carbone + eau: 2 C16H34 + 49 O2 32 CO2 + 34 H2O En pratique on considre qu'il faut prvoir 30 g d'air pour brler 1 g de combustible.

Usage[modifier]

Diesel-alternateur sur un ptrolier

Le moteur Diesel est de prfrence utilis lorsqu'il y a besoin d'un couple important ou d'un bon rendement : locomotives, bateaux, camions, tracteurs agricoles, groupes lectrognes, engins de travaux publics ou automobiles. D'un point de vue historique, c'est la marine de guerre qui s'intresse en premier aux moteurs Diesel. Compte tenu des dimensions des premiers moteurs Diesel, il semblerait naturel que les ingnieurs et architectes navals se soient, avant tous les autres, intresss ce nouveau moteur qu'ils avaient la place d'accueillir. C'est cependant un navire marchand danois, le Selandia, qui en fut quip le premier en 1912. C'est modrer par d'autres considrations, puisque ce sont, avant tout, les sous-marins qui en furent quips. Ainsi, l'ingnieur franais Maxime Laubeuf quipa d'un Diesel son sous-marin l'Aigrette (1901) car les moteurs explosion ne dveloppaient alors pas assez de puissance et les moteurs vapeur, dgageant trop de fume, auraient t contreproductifs, le souci tant prcisment de mettre au point un btiment discret. Par ailleurs, mme si le moteur Diesel connat une importante progression durant l'entre-deux-guerres, la vapeur reste prpondrante (la chauffe au charbon tant progressivement dlaisse au profit de la chauffe au mazout). C'est par exemple le cas du paquebot Normandie ou des cuirasss gants de la Deuxime Guerre mondiale (Yamato, Bismarck...). Il faudra attendre la deuxime moiti du XXe sicle pour voir le moteur Diesel se rpandre dans les moyens de transport maritime (arms ou non) au point de devenir au XXie sicle un standard de motorisation que n'a pas russi concurrencer la propulsion nuclaire (plus chre par diffrents aspects). Les premiers vhicules terrestres quips de moteurs Diesel sont apparus au dbut des annes 1920 (Benz et Daimler). D'abord destin aux moyens de transport lourds (camions, notamment), le moteur Diesel a fini par se tailler une place dans l'automobile individuelle ou familiale, mme si la motorisation essence y reste majoritaire. En effet, le gazole ayant un pouvoir calorifique volumique plus important que l'essence et bnficiant d'une taxation lgrement plus favorable en France, les moteurs Diesel se rvlent plus conomiques la pompe bien que plus chers l'achat et l'entretien. Par ailleurs, les progrs accomplis dans ce domaine ont trs largement rendu caduque la vieille dichotomie entre le moteur essence vroum-vroum et le Diesel papa . Les performances ayant ainsi tendance s'quilibrer, le gasoil a su se montrer plus sportif et nerveux, sduisant ces dernires annes une clientle jadis acquise l'essence. Cela tant, l'quilibrage en termes de

performances se traduit aussi par un quilibrage en termes de cot. Les nouvelles technologies mises en uvre engendrent un surcot chez le garagiste qui est de moins en moins compens la pompe, compte tenu de la hausse globale du prix des hydrocarbures... Il convient nanmoins de faire une distinction gographique : si, en France par exemple, le moteur Diesel se dmocratise, aux tats-Unis, les voitures et les camions fonctionnent encore trs majoritairement l'essence, qui reste moins cher que le Diesel4. En revanche, la motorisation Diesel est rarement utilise sur les motocyclettes et les avions, notamment pour une question de masse embarque, l'exception des avions Clerget qui se distinguaient par un rapport poids-puissance comparable celui d'un moteur essence, mais la Seconde Guerre mondiale en a stopp le dveloppement. Toutefois, l'utilisation de moteurs Diesel sur avions lgers, apparue dans les annes 1980, commence se dvelopper : Cessna L19 quip d'un moteur Diesel de Renault 25 pouss 135 ch en 1988, avion de construction amateur Dieselis quip d'un Isuzu (Opel) 70 ch en 19985. Il existe au XXIe sicle des moteurs spcifiques (SMA) ou drivs de l'automobile (Centurion sur base Mercedes du motoriste allemand Thielert) ; avions de tourisme DA-40 et DA-42 de l'autrichien Diamond, Ecoflyer du franais APEX aircraft (ex-DR 400 de Robin) quips du Thielert Centurion 1.7, avion amateur Gaz'aile 2 et Dieselis5. Les motocyclettes motorisation Diesel ont connu quelques essais sporadiques, mais la production reste soit amateur, soit trs intimiste par de petites entreprises, soit par l'arme mais maintenant abandonne.Avantages[modifier]

Les raisons du succs du moteur Diesel dans l'automobile, au-del d'avantages fiscaux qui relvent de choix politiques et non techniques, tiennent essentiellement son rendement, suprieur celui du moteur essence. Ce rendement peut tre encore amlior par l'utilisation d'un turbocompresseur (les modles plus rcents sont gomtrie variable (TGV), technologie qui leur permet d'tre plus performants bas rgime) et par le common rail (injection directe haute pression) invent par Fiat et Magneti Marelli. Il existe plusieurs sortes de compresseurs: l'changeur de pression rotatif type Comprex , brevet Brown-Boveri, le compresseur mcanique (entran par le moteur) et le turbocompresseur prsentant une turbine actionne par les gaz d'chappement.

Si l'injection directe existe depuis les dbuts du moteur Diesel, elle n'tait pas utilise en automobile pour des raisons techniques (fumes et bruit suprieurs, gradient de pression trop lev obligeant une utilisation de pistons trs solides et trs lourds, qui empchait de tourner trop vite), mais seulement sur les moteurs lents (industriels, poids-lourds et marins). Avec les nouveaux dispositifs dinjection directe, injecteurs-pompe, rampe commune et injecteurs pizo-lectrique, la pression atteint jusqu' 2 500 bars (contre 1 400 pour la premire rampe commune et moins de 1 000 pour un moteur injection indirecte) ce qui assure une pulvrisation du gazole turbulente, continue, constante et bien rpartie, essentielle pour une bonne combustion ; cette technologie porte le nom de HDi (chez le constructeur automobile PSA) pour High-pressure Direct Injection, ou encore dCi (Direct Common rail Injection) chez Renault. Cette injection haute pression a t invente par la socit Elasis S.C.p.A., filiale de Fiat, et a t utilise pour la premire fois sur la Fiat Croma en 1988. Ce moteur prit le nom de TDid. Notons que Rover, quelques mois avant Fiat avait aussi commercialis un vhicule lger quip d'un moteur Diesel injection directe, mis au point en collaboration avec Perkins, mais sagissant dune version utilitaire de la Montego, Fiat revendique lantriorit pour les vhicules particuliers, ce qui est exact puisque le groupe

britannique ne commercialisa la version berline quipe de ce moteur que quelques mois aprs la Croma. La suralimentation fait appel un compresseur pour augmenter la quantit d'air (donc d'oxygne) introduite dans le moteur, ce qui est particulirement apprciable en altitude (et donc en aviation). Ce principe permet d'augmenter la puissance sans augmenter le rgime et la cylindre du moteur. Le compresseur charg de comprimer l'air admission est entran gnralement par une turbine (ou turbo) qui rcupre une partie de l'nergie des gaz d'chappement, environ 25 % de l'nergie fournie par le carburant. La suralimentation permet d'accrotre le rendement du moteur: la puissance et le couple augmentent plus que la consommation de carburant. Pour faciliter le dpart froid en levant la temprature des parois de la chambre de combustion et de l'air admis, les moteurs Diesel (notamment les moteurs de poids-lourds) sont quips de systmes de prchauffage (parfois appels bougies ), de rchauffage d'air, ou encore d'un systme de surcharge la pompe d'injection. l'origine considr comme un moteur sale du fait de son carburant moins raffin et du bruit important de fonctionnement (claquements), le Diesel s'est aujourd'hui amlior en termes de pollution aussi bien atmosphrique que sonore. Du point de vue de la pollution, l'avantage principal des moteurs Diesel est de produire, puissance gale, du fait de leur rendement suprieur, moins de CO2 que leurs quivalents essence, typiquement 20% de moins. Cependant les nouvelles normes de production qui imposent une dsulfuration du gazole rejettent beaucoup de CO2. Le gazole doit tre trait avec de l'hydrogne pour capter les molcules de souffre. La production d'hydrogne est elle-mme une source importante d'missions de CO2 dans l'atmosphre. A l'heure d'aujourd'hui le moteur en lui mme rejette effectivement moins de CO2, mais en tenant compte de la fabrication du carburant aux normes qui lui convient, cet argument est diminu6,7. Ils produisent galement moins de monoxyde de carbone (qui s'oxyde rapidement en dioxyde de carbone dans l'atmosphre) et d'hydrocarbures imbrls que les moteurs essence, notamment avant que le catalyseur de ces derniers ne monte en temprature. Le traitement rcent des problmes dus l'mission de fines particules imbrles par les filtres particules, ainsi que la question des oxydes d'azote (irritants) sont discuts dans la section inconvnients. La teneur en soufre des carburants (gazole, fioul) est progressivement diminue dans l'ensemble des pays, afin de rduire la quantit de drivs soufrs mis l'chappement. Ce moteur peut brler de lhuile vgtale la place du gazole issu du ptrole. Il faut ainsi se souvenir que les sous-marins Franais refugis en Afrique de l'ouest durant la deuxime guerre mondiale, brlaient de l'huile d'arachide, faute de ptrole. Pour un usage quotidien sur des vhicules automobiles de tourisme, il est cependant ncessaire de modifier quelque peu le circuit dalimentation, en raison de la plus grande viscosit de lhuile vgtale brute, compare au gazole8. On peut aussi utiliser des carburants base vgtale transforms et raffins (diester ou NExBTL) mais qui, compars des huiles vgtales brutes recycles, perdent de leur intrt cologique en raison de l'nergie dpense pour les fabriquer. Un autre avantage du moteur Diesel rside dans les carburants utiliss, quil sagisse du gazole ou des huiles vgtales, dans lesquels on nutilise pas de benzne, contrairement aux essences et supercarburants sans plomb. Or, le benzne est trs cancrogne et trs volatil.

Inconvnients[modifier]

Les premiers moteurs Diesel taient beaucoup plus lourds, bruyants (comme Renault Laguna ou Safrane) et bien moins puissants que leurs homologues essence. Ces inconvnients ont t partiellement limins sur les vhicules modernes grce, en particulier, au turbocompresseur gomtrie variable, aux rampes d'injection communes ou l'injection trs haute pression.

La rduction du niveau sonore dpend beaucoup de la gestion de l'injection et des dispositifs d'insonorisation. De par leur conception, puissance gale, ces moteurs restent plus lourds que leurs homologues essence. Un moteur Diesel est moins "lisse" qu'un moteur Essence, et fonctionne mieux bas rgime, il a donc moins d'allonge que son homologue essence.[rf. ncessaire]Pollution et toxicit des gaz d'chappement[modifier]

Outre que le Diesel incite aussi encore prlever et mettre du carbone fossile, ses impacts spcifiques sur la sant environnementale et sur la pollution de l'air restent proccupants :

Les suies et micro ou nanoparticules9 sont considres comme cancrognes probables par le Centre international de recherche sur le cancer (Circ 10, et peut-tre reprotoxiques11). Ils sont aussi par exemple facteur d'aggravation de l'asthme et d'un risque accru de dcs chez les cheminots. Les lieux les plus exposs sont les tunnels routiers ou ferroviaires, certains lieux industriels dont lieux de travail confins (garages, docks) ou souterrains, miniers en particulier12. Rien qu'aux tats-Unis, ce sont environ 1,4 million de travailleurs qui taient chroniquement exposs aux particules-diesel de 1981 1983 ; et 3 millions dans lEurope des quinze, de 1990 199312. Sur ce point, le lobby minier Amricain Mining Awareness Resource Groupe (MARG) veut s'opposer la publication d'tudes sur les effets sur la sant des mineurs des gaz d'chappement des moteurs diesel13. Les normes europennes d'mission ont pris en compte la rduction des taux de particules mis par les moteurs Diesel. Actuellement la limite est de 0,02 g/kWh pour les camions (Euro V) et 0,005 g/km pour les voitures particulieres (Euro 5). Les benzopyrnes et les benzoanthracnes, hydrocarbures aromatiques polycycliques reconnus cancrignes. Le formaldhyde cancrigne de catgorie 1 (CIRC) (catgorie 3 au niveau europen, 1 ou 2, pour le code du travail franais14), est prsent dans les gaz d'chappement, une concentration similaire celle des moteurs essence (100 300 ppm). Les oxydes d'azote - NOx sont des prcurseurs de la pollution l'ozone, surtout par temps ensoleill et notamment lors de canicules.

Les normes europennes d'mission ont pris en compte de manire limite la rduction des oxydes d'azote - NOxmis par les moteurs Diesel. Actuellement la limite est de 2 g/kWh pour les camions (Euro V) et 0,18 g/km pour les voitures particulires (Euro 5).

Le cas particulier du NO2[modifier]On distingue le NO2 des autres oxydes d'azote - NOx. Le NO2 se combine avec l'humidit des muqueuses nasales, de la sphre ORL et des poumons en donnant de l'acide nitrique. Il cause des troubles respiratoires (asthme notamment) ou il les aggrave, avec des symptmes souvent chroniques chez certains automobilistes et chez les habitants ou travailleurs des zones o la circulation est dense. Aux tats-Unis, l'EPA a propos15 en juin 2009 de durcir la rglementation (ventuellement avant janvier 2010) sur les missions de NO2 par les vhicules ; l'agence a propos sur des bases scientifiques rcentes :

une valeur limite horaire en NO2 qui n'existait pas aux tats-Unis, et pourrait tre comprise entre 80 et 100 parties par milliard (ppb)15. le maintien d'une concentration moyenne annuelle ne devant pas dpasser 53 ppb (norme en vigueur depuis 197115). une surveillance obligatoire des taux de NO2 dans une bande de 50 mtres autour des principaux axes routiers urbains dans les villes de 350 000 habitants (jusqu'en 2009, un tel contrle n'tait dans ce pays pratiqu que dans quelques villes de plus dun million dhabitants)15.

En France, en 2009, constatant que les missions de NO2 par les Diesel n'ont pas diminu depuis plus de dix ans (des annes 1995 2009), l'AFSSET16 a appel - sans attendre les futures normes annonces par l'Europe rduire les missions de NO2 des moteurs Diesel16. Les pots catalytiques se dveloppent et on voit se gnraliser, depuis 2009, la prsence de filtre particules (FAP) sur les nouveaux moteurs Diesel. Or, les catalyseurs mais aussi certains FAP (FAP dits catalyss et non les FAP dits additivs ), s'ils permettent la combustion de suies fines dans le filtre ou le pot catalytique ont pour effet paradoxal d'encore accrotre les missions de NO216. L'addition de platine, notamment dans le Diesel oxydation catalyst (DOC) positionn en amont du filtre particules (FAP), gnre du NO216 qui va contribuer la rgnration dite passive des filtres particules. L'AFSSET alerte sur le fait que si au moins 30 % des filtres installs dans les annes venir sont de type non polluants , alors les taux de NO2 mis par les vhicules lgers devraient diminuer entre 2009 et 2014, mais si moins de 30 % des filtres poss le sont, le NO2 augmentera encore16. LAfsset a recommand mi 200916

que les flottes captives (bus, utilitaires, taxis) soient quips de filtres moins polluants en NO2 (c'est aussi une des propositions du Plan national sant environnement, PNSE II). faire du NO2 un critre obligatoire dans toutes les nouvelles rglementations sur les missions des vhicules, au lieu de ne se baser que sur la somme des oxydes dazote (NOx). crer un outil dvaluation de lefficacit des technologies de contrle des missions Diesel faire des recherches en toxicologie sur l'impact des missions Diesel.

Les rglements Euro VI (vhicules lourds) et Euro 6 (vhicules lgers) imposeront aux constructeurs des moteurs mettant moins de NO2, mais :

la norme Euro 5 prvoyait qu'on puisse ensuite adopter une valeur limite, ce que la norme Euro 6 n'a pas fait ; les normes n'entreront en vigueur qu'au 31 dcembre 2013 ; les normes prsentes (jusqu'en 2009) visaient principalement diminuer les particules mises par les Diesel, la rduction des taux de NOx n'tait prise en compte que de manire marginale, et n'ont eu aucun effet significatif sur les taux mis de NO2.

Odeurs[modifier]

Les odeurs caractristiques des gaz d'chappement des moteurs Diesel sont dues un ensemble complexe de composs organiques tels que les indoles, furanes et phnols.

Pistes de solutions, encore insatisfaisantes[modifier]

Des solutions pour l'amlioration de ce moteur au niveau de l'mission de particules et d'oxydes d'azote sont aujourd'hui proposes.

La rduction de la quantit de particules mises dpend de la qualit du carburant et de la conception du moteur (amlioration de l'injection, dispositifs injections multiples). Pour certaines particules difficilement combustibles un filtre particules (FAP) est ncessaire. Cette technologie s'est gnralise partir de 2009, lors de la mise en place de la Norme europenne d'mission EURO V (camion). Cependant, les particules les plus fines ne sont pas filtres et ces dernires sont les plus cancrignes, car leur petite taille les fait s'infiltrer plus profondment dans les alvoles pulmonaires. Le problme des oxydes d'azote (NOx) est plus difficile rsoudre car ils sont gnrs par la prsence simultane d'oxygne et d'azote dans l'air, aux tempratures leves ncessaires un bon rendement et ce d'autant plus que, revers de son bon rendement et donc de sa plus faible production de CO2, le moteur Diesel fonctionne en mlange dit pauvre (c'est--dire avec beaucoup dair par rapport aux hydrocarbures). Les missions de particules et de NOx sont un quilibre entre une combustion efficace, une mission de NOx faible et un niveau de particules mises faible. Le dispositif le plus courant ce jour est l'utilisation de la recirculation des gaz d'chappement (EGR : Exhaust Gas Recirculation). On peut aussi utiliser des systmes recourant un additif base dure que lon injecte dans le pot catalytique, ce sont les systmes Selective Catalytic Reduction (SCR). Ce qui est trs efficace puisque le groupe Volkswagen a russi en fin 2008 homologuer aux tats-Unis divers modles (Q7, Jetta, A4) satisfaisant aux trs svres normes Tier2 Bin5 et la californienne LEV 2 (NB : les versions europennes, soumises des normes nettement moins strictes, ne bnficient pas du mme niveau de dpollution)17. Ces systmes de traitement SCR sont en cours de gnralisation sur les camions soumis au niveau d'mission Euro V depuis 2008. L'additif base d'ure est commercialis dans de plus en plus de stations service sous le nom AdBlue en Europe, Diesel Emission Fluid (DEF) aux tats-Unis. Pour les vhicules particuliers, les choix technologiques ne sont pas encore figs. Il est encore possible de voir merger des choix alternatifs de dosage d'ammoniac (solide SCR ou metal ammine). La voie de la catalyse des NOx semble assez dlicate car ils sont relativement stables et ne se dgradent la lumire du jour qu'en quatre heures sous l'effet des ultraviolets, en produisant de l'ozone (O3), gaz trs irritant, toxique, donc nuisible en basse atmosphre bien qu'indispensable en haute altitude. Toutefois, Toyota s'y est essay avec un systme de catalyse des NOx sur son dernier moteur 2.2 D-CAT (Clean Advanced Technology) dveloppant 177 ch. Les versions 136 et 150 ch de ce mme moteur ne sont pas quipes de ce systme de catalyse des NOx. L'inconvnient majeur du pot catalytique rside dans le fait que, comme sur un moteur allumage command (moteur essence), son efficacit n'intervient qu'aprs une plus ou moins longue priode de chauffe (suivant la temprature ambiante extrieure). Ce phnomne pose le problme de ladaptation des motorisations thermiques la circulation urbaine qui se caractrise par des trajets plutt courts, souvent insuffisants pour permettre au dispositif catalytique d'atteindre la temprature ncessaire son efficacit. Certains pots catalytiques sont dailleurs quips de systmes favorisant leur monte en temprature. Considrant que le gazole est constitu de 86 % en masse de carbone de 12 g (une mole de carbone pse 12 g, elle est compose de 6,02x10^23 atomes) donnera une mole de 44 g (une mole de CO2 pse 44 g) de CO2, 1 litre de gazole de 830 g donnera : 830*86%/12*44=2 617 g de CO2 ce qui fait que les moteurs Diesel produisent en moyenne une tonne de CO2 pour

382 litres de gazole. L'utilisation des moteurs Diesel permet donc de rduire les missions de CO2, au dtriment des missions de particules. Il existe des carburants de synthse (Fischer-Tropsch) dnus de soufre, qui permettent de rduire les missions de particules des niveaux trs faibles. Ces carburants, le di-mthyl ther notamment, peuvent tre synthtiss partir d'hydrocarbures. Cependant, toute synthse (ou transformation chimique) induit elle-mme une consommation et une mission de CO2 : il est donc ncessaire de comptabiliser l'ensemble de la dpense nergtique de la filire, et pas uniquement ce que le consommateur final est mme de percevoir et de concevoir. Ne pas oublier que la diminution de carburant sur un moteur essence vient du fait d'une sur-alimentation carburant+air venant d'un moteur quip d'un turbo.

Dnominations commerciales[modifier]Voici la liste des diffrents noms donns aux moteurs Diesel modernes (injecteurs pompes ou rampe commune) selon les marques qui les commercialisent :

JTD : Fiat, Alfa Romeo, Lancia common rail 1re gnration, Mjt : Fiat, Alfa Romeo, Lancia, Iveco - inventeur et distributeur du systme common rail 2e et 3e gnration, HDi (High-pressure Direct Injection) : Peugeot, Citron dCi (Direct Common rail Injection) : Renault, Nissan, Dacia DXI : Renault Trucks CDI (Common rail Direct Injection) : Mercedes-Benz, Smart CRD : Jeep, Chrysler Td(x), TDV(x) : Land Rover (ex. : Td4 ou TDV8) d : BMW (ex : 530d) TDI (Turbo Direct Injection) : Audi, Seat, Skoda, Volkswagen, Mercedes-Benz D-4D ou D-CAT : Toyota (CAT signifie Clean Advanced Technology) d : Lexus (ex:IS 220 d) CDTI : (Common rail Turbo Direct Injection) : Opel (les DTI sont des moteurs injection directe sans rampe commune) VDi : dnomination anciennement utilise par Nissan, aujourd'hui remplace par dCi DDiS : Suzuki DI-D : Mitsubishi D : Volvo (ex : 2.4D ou D5) D : Jaguar (ex : 2.7D) TDCi : Ford (les moteurs TDdi sont injection directe mais ne comportent pas de rampe commune) MZR-CD : Mazda i-CTDi : Honda CRDi (Common Rail Direct Injection) Hyundai, Kia TCDi, VCDi : Chevrolet TID : Saab HPI HPT high pressure injection high pressure turbine pour IVECO