Le parcours du carburant dans une voiture

22, Mai, 2017 | Infos conducteur

 

 

La station essence est le passage obligé de tous les automobilistes. Régulièrement, vous faites le plein de carburant de votre véhicule : gazole, sans plomb… Mais connaissez-vous son parcours jusqu’au moteur et même après ? Avatacar vous explique son cheminement de son entrée dans l’orifice de remplissage, au moteur, à sa sortie par le silencieux.

 

POINT DE DÉPART : LE CARBURANT

Pour pouvoir fonctionner le moteur de votre véhicule a besoin d’être alimenté en carburant. Ce dernier est un composant liquide, fabriqué à partir d’énergies fossiles non renouvelables, que l’on insère par l’orifice de remplissage dans le réservoir de la voiture. Différents types de carburant existent : les classiques (essence et gazole) et les biocarburants (SP95-E10 qui contient 10 % d’éthanol par exemple). Une fois présent dans votre réservoir, il va nourrir le moteur d’énergies mécaniques pour faire avancer la voiture.

Nota bene : l’énergie mécanique est liée à une force, une pression mais aussi à la vitesse.

 

DU RÉSERVOIR AU MOTEUR

Avant d’arriver au moteur, le carburant va passer par plusieurs étapes. Dans un premier temps, il coulera jusqu’au réservoir, plus ou moins grand en fonction de votre véhicule, où il sera stocké jusqu’à épuisement.

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Filtre à carburant

 

Quand vous mettez en marche votre véhicule, la pompe à carburant s’active. Celle-ci va amener le carburant jusqu’au filtre à carburant (FAC). Ce filtre protège les composants du moteur des résidus de matière et élimine les impuretés. Le FAC se situe dans le réservoir à carburant pour les voitures essence et dans le compartiment moteur pour les voitures diesel.

 

Certains véhicules, surtout dans les pays nordiques, sont équipés de réchauffeur de carburant. Le carburant peut être réchauffé grâce à deux solutions :

  • Soit par une résistance électrique : la résistance, située dans le FAC, permet de faire chauffer le carburant.
  • Soit par le circuit de refroidissement : lorsque vous allumez le chauffage de votre voiture la température du liquide de refroidissement augmente. Le liquide de refroidissement plus chaud va alors circuler dans le support du FAC et chauffer les parois entraînant une hausse de température du carburant.

Mais ne vous inquiétez pas si vous n’en êtes pas équipé ! Le carburant utilisé aujourd’hui est transformé pour être au préalable protégé du froid.

 

Après être passé par le FAC, le carburant arrive à la pompe à injection où là il y a deux solutions :

  • Une injection directe vers les injecteurs de carburant (méthode la plus couramment utilisée chez Volkswagen)
  • Une injection indirecte vers une rampe d’injection aussi nommée « rampe commune ».

Pour l’injection indirecte, la rampe d’injection homogénéise l’afflux de carburant et le distribue en même quantité dans les injecteurs. Par rapport à l’injection directe, ce système réduit considérablement les émissions sonores et la quantité de gaz d’échappement émis.

 

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Parcours du carburant jusqu’au moteur

L’ARRIVÉE AU MOTEUR

La rampe commune a besoin d’injecteurs pour fonctionner. Ces injecteurs sont chargés d’envoyer le carburant sous pression directement dans la chambre de combustion des cylindres du moteur.

 

Cette chambre est à l’intérieur de cylindres dans lesquels des pistons montent et descendent. Ce mouvement va comprimer l’air arrivant de la soupape d’admission. La bougie d’allumage émet une étincelle qui, au contact du carburant et de l’air comprimé par le piston, engendre une explosion.

L’énergie produite par cette explosion, appelée « couple moteur », va actionner le vilebrequin et la bielle pour faire fonctionner le moteur. On peut alors améliorer le rendement du moteur en augmentant la pression d’air grâce au turbocompresseur. Découvrez notre article pour comprendre le principe du turbo ici !

 

Cette impulsion supplémentaire peut faire surchauffer le moteur jusqu’à 90°/100°, à cette température certaines pièces peuvent se dégrader. C’est pourquoi le circuit de refroidissement a un rôle essentiel : refroidir le moteur et le maintenir à sa bonne température (environ 75°).

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Schéma de l’explosion

 

Après l’explosion, la soupape d’échappement s’ouvre pour aspirer les gaz brûlés et les expulser vers la ligne d’échappement.

 

DERNIÈRE LIGNE DROITE : L’ÉCHAPPEMENT

Avant d’être expulsés, les gaz doivent passer dans la ligne d’échappement. La ligne d’échappement pour les essences est composée d’éléments comme suit : le pot catalytique, le pot de détente et le silencieux. Sur les véhicules diesel, la ligne d’échappement peut avoir des composants supplémentaires : un filtre à particules, un catalyseur SCR (si système AdBlue).

 

> Ligne d’échappement des véhicules essences

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Le pot catalytique

 

Le pot catalytique est la première étape de la ligne d’échappement et la plus importante pour une voiture essence. Le pot, composé d’une chambre d’acier inoxydable et d’une structure en nid d’abeille, se charge du traitement des gaz émanant des soupapes. Le principe est simple : les gaz toxiques qui entrent à l’intérieur du catalyseur ressortent en gaz moins toxiques.

 

 

Et c’est ici que tout se joue pour les essences ! En effet, lorsque les gaz sont dans le catalyseur des réactions chimiques vont se produire simultanément : l’oxyde d’azote des gaz, le monoxyde de carbone et les hydrocarbures imbrûlés deviennent du dioxyde de carbone et de l’eau. Le reste des particules se déplacent vers le pot de détente et le silencieux.

Le pot de détente, comme son nom l’indique, a pour rôle de détendre les gaz c’est-à-dire qu’il stabilise leur pression afin qu’ils circulent plus doucement dans la conduite.

Généralement le pot de détente et le silencieux sont séparés cependant, en fonction de la configuration de votre véhicule, ces éléments peuvent être réunis dans un seul et même bloc. Le silencieux, que l’on appelle vulgairement le pot d’échappement, diminue le bruit des gaz avant leur sortie.

 

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> Ligne d’échappement des véhicules diesel

La dépollution d’un moteur diesel se déroule autrement. Comme pour les voitures essences, les gaz doivent d’abord traverser le pot catalytique où une seule réaction chimique va avoir lieu : le monoxyde de carbone et les hydrocarbures imbrûlés vont se transformer en dioxyde de carbone et eau. Cependant on remarque que contrairement aux essences les molécules d’oxydes d’azote (NOx) ne sont pas retraitées.

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Filtre à particules

 

C’est lors du passage dans le filtre à particules que les oxydes d’azote vont être attaqués. Le filtre à particules, obligatoire sur les véhicules diesel neufs depuis 2011, a une forme en nid d’abeille. Cette forme particulière permet de bloquer une partie des molécules d’oxydes d’azote lors de leur passage dans le filtre.

 

 

Pour plus d’efficacité, certains véhicules sont équipés d’un catalyseur SCR dans lequel une deuxième réaction de dépollution va avoir lieu. Pour fonctionner, ce catalyseur a besoin d’Adblue, une solution aqueuse (additif) qui permet de détruire les NOx. Les molécules d’adblue deviennent des molécules d’ammoniac et d’acide isocyanique, elles vont alors opérer sur les oxydes d’azote en les transformant en vapeur d’eau.

Pour savoir si votre véhicule est équipé de la technologie SCR, il vous suffit de regarder votre contrat d’achat et/ou de location. Ou plus simple, si vous êtes équipé d’une trappe à Adblue (soit une entrée spécifique à cotée de l’orifice de remplissage du carburant  soit une entrée dans votre coffre), c’est que vous êtes équipé de cette technologie !

 

Le pot de détente, comme pour les essences, détend les gaz restants, plus sains, avant de sortir par le silencieux.

 

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Sources : Citroën ; forum-auto ; ac-grenoble ; wikipédia ; France-acouphenes.org ; carbon-cleaning ; linternaute.com ; entretien-voiture.ooreka ; forum-audi