Les faits : L’injection directe et son impact sur la consommation du carburant

Quel est l’enjeu?

Figure 1 : L’injection directe de carburant et la forme du jet à l’intérieur de la chambre à combustion du cylindre [EPA 2011].
Légende : 1. Cylindre, 2. Piston, 3. Carburant, 4. Étincelle, 5. Collecteur d’échappement, 6. Échappement de gaz, 7. Soupape d’échappement, 8. Bougies, 9. Soupape d’admission, 10. Air, 11. Collecteur d’admissions, 12. Buse d’injection directe.

Le Canada met en place un resserrement progressif des normes régissant les émissions de gaz à effet de serre (GES) pour les véhicules légers, ce qui incite les constructeurs de véhicules à améliorer l’efficacité énergétique des moteurs en recourant à des technologies novatrices, notamment l’injection directe.

Que dois-je savoir?

Les systèmes à injection directe peuvent optimiser le débit du carburant en injectant ce dernier directement dans le cylindre à une pression élevée, contrairement aux systèmes classiques qui injectent le carburant dans le flux d’air d’admission à une basse pression. Les systèmes à injection directe permettent de mieux contrôler le mélange air-carburant et réduisent la consommation de carburant de 1 à 3 p. 100, et par conséquent vous font économiser de l’argent et réduisent les répercussions sur l’environnement.

Comment fonctionnent les systèmes à injection directe?

  • Les constructeurs ont recours à deux approches fondamentales pour injecter le carburant : l’injection directe ou indirecte. L’injection directe est une technologie de pointe, mais est moins courante que l’injection indirecte.
  • Dans les véhicules modernes, les capteurs du moteur envoient à l’unité de commande électronique (UCE) des renseignements sur la qualité de la combustion du carburant, la pression dans le moteur et la température. À l’aide de cette information, l’UCE optimise constamment la quantité de carburant injecté et le moment de son injection en réponse aux changements dans les conditions routières.
  • Les systèmes à injection directe doivent résister à l’environnement rude de la combustion et fonctionner à une haute pression d’essence, ce qui augmente leur coût et leur complexité en comparaison des  systèmes à injection indirecte. L’injection directe offre un contrôle plus précis sur la quantité de carburant injecté dans le cylindre, le moment de l’injection et la forme du jet. Ce contrôle accru assure une meilleure qualité de combustion et une plus grande économie de carburant qu’avec les systèmes à injection indirecte classiques. Les économies de carburant réalisées l’emportent sur le coût supplémentaire de ce système plus complexe.
  • L’injection directe augmente le rendement de la combustion, ce qui accroît la puissance et permet d’utiliser un moteur de plus petite capacité.

Que puis-je faire?

Soyez un acheteur averti. Renseignez-vous avant d’acheter un véhicule et incluez une estimation de la consommation de carburant à vie comme critère d’évaluation des coûts et du rendement.

Quels sont les avantages et les économies?

Les améliorations de la technologie et de l’efficacité énergétique des moteurs peuvent vous faire économiser de l’argent, tel qu’illustré dans le tableau suivant. Le système à injection directe peut réduire la consommation de carburant et la production d’émissions de GES de 1 à 3 p. 100 en comparaison de la technologie classique. Au cours d’une période de 10 ans, cette réduction correspond à des économies de coûts de carburant de 134 et 914 $ et à une réduction des émissions de CO2 de 280 à 1 930 kg. En outre, à l’échelle supérieure, cela correspond à :

  • remplir de CO2 environ la moitié d’une piscine de taille olympique;
  • près de 10 p. 100 de nos émissions annuelles par habitant au Canada, soit 22,1 tonnes.
Le tableau illustre l’incidence des améliorations de la technologie et de l’efficacité accrue des moteurs sur les économies d’argent.
Consommation de carburant Économies annuelles possibles Économies possibles sur 10 ans
Moyenne (L/100 km) Avec une réduction de 1 p. 100 (L/100 km) Avec une réduction de 3 p. 100 Économies de coûts de carburant Réduction de CO2 Économies de coûts de carburant Réduction de CO2
14,0 13,86 13,58 31-92 $ 64-193 kg 305-916 $ 640-1 930 kg
12,0 11,88 11,64 26-78 $ 55-166 kg 262-785 $ 550-1 660 kg
10,0 9,90 9,70 22-65 $ 46-138 kg 218-654 $ 460-1 380 kg
8,0 7,92 7,76 17-52 $ 37-110 kg 174-523 $ 370-1 100 kg
6,0 5,94 5,82 13-39 $ 28-83 kg 131-392 $ 280-830 kg

Remarque : À des fins d’illustration, les économies se fondent sur une distance annuelle parcourue de 20 000 km, un prix du carburant de 1,09 $/L et un facteur d’émission de CO2 de 2,3 kg/L d’essence.