Le cycle à 4 temps du moteur diesel en détails

Le cycle à 4 temps est le principe de base du fonctionnement des moteurs à combustion interne qui ne consomment pas d'huile (à l'inverse d'un moteur deux temps). Il est utilisé dans les moteurs à essence, les diesel et la plupart des autres types de moteurs à combustion interne ayant une efficience avancée. Le cycle à 4 temps consiste en quatre étapes clés qui se répètent constamment pour générer de la puissance et du mouvement. Comprendre ce processus est essentiel pour assimiler le fonctionnement des moteurs et comment les différents composants interagissent pour produire le mouvement qui propulse le véhicule.

Voici donc les 4 cycles du moteur diesel :

Admission : lors de la première phase du cycle, la soupape d'admission s'ouvre et de l'air est aspiré dans le cylindre alors que le piston se déplace vers le bas (c'est le mouvement du piston vers le bas qui provoque le pompage du comburant, plus éventuellement la pression d'un turbo). Contrairement à un moteur essence, il n'y a pas d'injection de carburant à ce stade.
Compression : lors de la deuxième phase, la soupape d'admission se ferme et le piston remonte pour comprimer l'air dans le cylindre. La compression augmente la température par la pressurisation de l'air (quand on comprime un gaz il chauffe).
Combustion : juste avant la troisième phase, le carburant diesel est injecté dans le cylindre par un injecteur haute pression (car il faut le faire dans un environnement sous grande pression [plus que sur un essence] tout en aspergeant le carburant de la manière la plus fine possible pour améliorer le mélange air/carburant). Sur les diesels modernes il y aura généralement plusieurs petites injections de carburant tout au long de la phase de compression, avec pour but d'améliorer encore le mélange entre l'air et le carburant. L'injection en plusieurs étapes implique l'injection de plusieurs petites quantités de carburant à différents moments de la phase de compression, plutôt qu'une seule injection de carburant. Cette technique permet d'améliorer la combustion du carburant et de réduire les émissions, car elle permet de contrôler plus précisément la température et la pression de l'air comprimé dans le cylindre. En injectant une petite quantité de carburant à un moment précis de la phase de compression, il est possible de contrôler la combustion pour qu'elle se produise de manière plus complète et plus uniforme, ce qui permet d'optimiser l'efficacité du moteur et de réduire les émissions polluantes telles que les oxydes d'azote (NOx) et surtout les particules fines.
Le carburant s'enflamme alors spontanément au contact de l'air brûlant comprimé, produisant une force (pression) qui pousse le piston vers le bas.
Échappement : lors de la quatrième et dernière phase, la soupape d'échappement s'ouvre et les gaz d'échappement sont expulsés du cylindre lorsque le piston remonte à nouveau. Les gaz d'échappement passent ensuite à travers le collecteur d'échappement et le système d'échappement de la voiture.