Pourquoi les moteurs fonctionnent mieux et consomment moins à chaud ?
Plan de l'article :
Le bon fonctionnement d’un moteur thermique repose sur de nombreux paramètres qui varient selon sa température. Composé de pièces de précision de l'ordre du dixième de millimètre, la température vient donc largement influer sur la taille de ces dernières en raison de leur dilatation et contraction ... Mais pas seulement, voyons en quoi un moteur qui est arrivé à température fonctionne mieux et consomme moins qu'un moteur froid.
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Une huile moteur plus fluide à chaud
À froid, l’huile moteur est plus visqueuse, ce qui engendre une résistance accrue entre les pièces en mouvement. Cela limite l’efficacité de la lubrification et augmente la friction interne, réduisant ainsi le rendement du moteur. En atteignant sa température optimale, l’huile devient plus fluide et circule mieux dans le circuit de lubrification, elle peut aussi s'intercaler plus facilement dans les petits interstices. Elle protège ainsi efficacement les surfaces métalliques tout en réduisant les pertes par frottement.
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Des jeux mécaniques optimaux
Les moteurs sont conçus pour fonctionner à une certaine température où la dilatation thermique des pièces atteint un équilibre. Lorsqu’il est froid, un moteur subit des ajustements mécaniques imparfaits : les pistons, segments, soupapes et vilebrequin ne sont pas encore à leurs dimensions idéales (ils sont un peu trop contractés), ce qui peut entraîner une légère perte d’efficacité. À chaud, ces éléments atteignent leur taille normale, assurant un ajustement précis qui optimise les performances et la consommation de carburant. Comme le moteur fonctionne 99% du temps à chaud, les pièces ont été dimensionnées pour ces températures, logique ...
Une meilleure combustion
Un moteur froid favorise une combustion incomplète du carburant. La vaporisation de l’essence ou du gazole est moins efficace lorsque la température est basse, ce qui conduit à une mauvaise atomisation du mélange air-carburant et à des imbrûlés dans les gaz d’échappement. Une fois chaud, le moteur favorise une combustion homogène et complète, améliorant ainsi le rendement énergétique et réduisant les émissions polluantes.
Il faut rappeler que le carburant ne brûle qu'à l'état de vapeur, et quand le moteur est froid, le carburant qui est à son contact est moins propice à se vaporiser (chaleur = évaporation).
Une réduction des émissions polluantes
Un moteur chaud optimise l’efficacité du catalyseur, qui a besoin d’une température suffisante pour fonctionner correctement. Cet élément du système d’échappement permet de convertir les gaz polluants (CO, NOx, hydrocarbures) en éléments moins nocifs. À froid, le catalyseur est inefficace, ce qui explique pourquoi les premières minutes de fonctionnement d’un moteur sont les plus polluantes (à cela s'ajoute une richesse accrue ...). À température optimale, il joue pleinement son rôle et diminue drastiquement les émissions.
Une gestion moteur adaptée
Les moteurs modernes intègrent des capteurs qui ajustent les paramètres d’injection, d’allumage et de richesse du mélange en fonction de la température. À froid, le moteur fonctionne en mode "enrichi", ce qui signifie qu’il injecte plus de carburant pour compenser les pertes thermiques et assurer un fonctionnement stable. Cependant, ce mode génère davantage de polluants tels que le monoxyde de carbone (CO) et les hydrocarbures imbrûlés. Une fois chaud, le calculateur ajuste le dosage du carburant pour atteindre un mélange optimal, réduisant ainsi la consommation et les émissions nocives.
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