L'injection directe : historique et caractéristiques

L'avenir est au direct !

Tout le monde ne l'a pas encore remarqué, mais de la même manière que le carburateur a disparu il y a une quinzaine d'années, les systèmes d'injection indirecte, qui équipent encore la majorité de nos voitures à essence, mais une minorité sans cesse plus petite de diesels, vont eux aussi disparaitre.
Tant mieux, la consommation et la pollution diminueront, et l'orgueil national s'en réjouira, car l'injection directe est une invention française, fruit de l'esprit fertile de Georges Regembeau, le génial inventeur, qui convertit une Citroen Traction Avant (photo ci-dessus) à cette technologie au tout début des années 50, pour sa satisfaction personnelle d'abord, et pour la gloire de Mercedes ensuite, puisqu'une fois que des ingénieurs allemands eurent posé les yeux sur la trouvaille de l'inventeur français, ils se hâtèrent de la copier...

La première voiture de série équipée d'une injection d'essence directe fut donc allemande, ce fut la Mercedes 300 SL (ci-contre), le dispositif était entièrement mécanique, et faute à un temps de développement trop court, ou à la difficulté de mise au point de cette nouvelle technologie, le mécanisme n'était malheureusement pas très fiable... L'auto avait besoin d'un réglage tous les 2500 km, et cela ne collait pas avec l'image de robustesse afférente à la marque à l'étoile. La technologie fut donc abandonné, et toutes les Mercedes à injection des années 60, 70 et 80 eurent des injections indirectes, et c'est un outsider qui a fait changer les choses : Fiat, sur un moteur diesel.

Car si on était parvenu à fiabiliser les systèmes d'injection directe, leur coût, leur sophistication et leur bruit de fonctionnement (bien plus élevé qu'une injection traditionnelle) les cantonnaient aux gros diesels des poids lourds. Mais Fiat, en 1987, réussit le tour de force de réaliser une injection directe, ni trop chère, ni trop volumineuse ni bruyante, pour qu'on puisse l'implanter dans une auto de grande diffusion. La Fiat Croma turbo-diesel fut ainsi la plus sobre et la plus performante de son segment, et le succès fut si évident que l'allemand Bosch acheta la technologie (et les brevets qui allaient avec) pour permettre à Volkswagen de développer sa formidable gamme de TDI, laquelle allait faire de lui le champion européen du diesel, et lui donner les moyens financiers (entre autres succès commerciaux) d'acquérir plusieurs de ses petits concurrents (Seat, Skoda)...

Mais il ne s'agit là que de moteurs diesels, et c'est le japonais Mitsubishi qui le premier ramena la technologie au moteur essence qui l'avait vu naître. Son idée était que l'injection directe permettant une bien plus grande précision dans la vitesse, l'orientation, la force et la pression (particulièrement déterminantes dans la formation de suies sur les moteurs diesel) avec laquelle le mélange air-essence entre dans la chambre de combustion, il devenait possible de faire fonctionner le moteur en mélange pauvre. Il s'agit là d'une autre technologie, qui vise à accroître la quantité d'air, par rapport à la quantité d'essence (idéalement de 14,7 unités d'air pour une unité d'essence) pour rendre le moteur plus sobre. L'idée est donc d'exploiter au maximum les vertus d'une injection directe, même si elle n'a pas besoin de l'ajout d'une autre technologie pour se justifier. L'injection directe, qui consiste à former le mélange air-essence immédiatement avant de le projeter dans la chambre de combustion, et à l'y projeter sans le faire passer par le moindre conduit d'admission, montre le plus clairement ses bienfaits dans la compétition. Les moteurs de course à injection directe ne tournent absolument pas en mélange pauvre, mais simplement parce que cette technique améliore le rendement.

C'est pour améliorer le rendement de ses mécaniques que Volkswagen & Audi ont beaucoup investi dans l'injection directe sur le moteur essence, en le nommant FSI (photo ci-dessus), espérant avec cela refaire le coup marketing du TDI (attendu aussi après les victoires aux 24 Heures du Mans).
Une injection indirecte d'aujourd'hui sur un moteur essence étant cependant beaucoup plus sophistiquée que celles, antidéluviennes, qui équipaient les moteurs diesels d'il y a 15 ans, le gain en performances n'est pas si flagrant que sur les premiers TDI, mais il est pourtant bien là, et un autre atout est qu'en donnant une précision absolue au système d'alimentation, on puisse en faire varier les paramètres de fonctionnement en fonction du carburant. Ainsi la BMW 760i (12 cylindres en V, avec 2 rampes communes d'injection et 2 pompes, photo ci-dessus), avec une distribution Valevetronic™ entièrement variable, cette berline de plus de plus de 2 tonnes file à 250 km/h sur circuit tout en ayant une moyenne de consommation (selon les normes européennes) de 13,4 l/100 km, c'est déjà une prouesse formidable, mais c'en est une toute aussi grande que l'auto soit réellement universelle, en ce qu'elle répond à toutes les normes anti-pollution en vigueur, en Europe, aux USA et au Japon, alors que l'essence est d'une qualité différente entre ces pays, et que toutes les autres autos du monde sont produites avec des spécifications techniques relatives au marché où elles sont destinées.

Voilà en effet un autre atout de l'injection directe désormais associée à une électronique de contrôle bien aboutie (ce qui faisait défaut à la Mercedes 300 SL) : en sus d'une plus grande sobriété et de meilleures performances pour le client, le constructeur intelligent (celui qui accepte d'investir) s'y retrouve aussi, car elle lui permet de faire des économies d'échelle : plus besoin de faire plusieurs versions...
Les constructeurs français s'étaient engagés parmi les premiers, Peugeot et Renault ont commercialisés des voitures à essence à injection directe dés 2001, peut-être un peu à notre initiative (le webmaster de ce site avait interrogé Jean-Martin FOLZ, PDG de Peugeot-Citroën sur ses projets dans le domaine de l'injection directe sur le moteur essence dés 1998), mais ils se sont fait doublé par les allemands, puisque BMW a d'ores et déjà annoncé que tous ses moteurs seraient à injection directe à l'horizon 2005, et qu'Audi et Mercedes prennent le même chemin, celui tracé par Mitsubishi, et que Toyota a pris aussi. L'avance est perdue, mais les constructeurs français n'auront pas d'autre choix que de suivre pour rester compétitifs.

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