Downsizing (mécanique)
En mécanique automobile le terme anglais downsizing (signifiant « réduction de taille ») est utilisé pour désigner un ensemble de procédés visant à réduire la cylindrée d'un moteur sans en dégrader les performances tout en améliorant le ratio puissance/litre pour en diminuer la consommation de carburant et les émissions toxiques[1].
Technique
modifierPour faire face aux normes visant à réduire la pollution des véhicules automobiles à moteur thermique[2], les constructeurs automobiles ont proposé de réduire la consommation de carburant en diminuant la cylindrée du moteur tout en le suralimentant ou en utilisant des solutions techniques améliorées[3] pour conserver le confort et la capacité à déplacer le poids du véhicule. Cela se fait par la greffe sur le moteur d'un turbocompresseur ou d'un compresseur.
La motorisation essence 1.4 TFSI commune du groupe Volkswagen (Škoda, Audi et Seat) utilise une double suralimentation avec comme avantage d'avoir du couple présent autant à bas régime (compresseur) qu'à haut régime (turbocompresseur). Cette motorisation, de 122 (turbo) à 180 ch (turbo et compresseur), remplace les blocs 1.6 FSI et 2.0 FSI avec une puissance supérieure et une consommation inférieure de 5 %. Ce moteur utilise en plus une méthode de désactivation des cylindres sur une plage de régime donnée lorsque le moteur est peu sollicité[2].
À son renouvellement de gamme en 2012, la Clio IV RS a bénéficié d'un moteur 1,6 L doté d'un turbo pour égaler les 200 ch du bloc 2.0 de la Clio III RS[4], réduisant ainsi l’encombrement et son poids.
Chez Ford, le moteur 3 cylindres 1,0 L développe 80 ch en version atmosphérique ; ses trois versions turbocompressées Ecoboost de 100 à 140 chevaux équipent des citadines (Fiesta), berlines (Mondéo), monospaces (C-Max), et une variante sportive de la Fiesta[5].
Fiat propose la gamme de moteur TwinAir, des bicylindres de 875 cm3 suralimentés, délivrant un maximum de 105 chevaux[6], en remplacement d'un bloc 4 cylindres de 1,4 L.
La Peugeot RCZ-R, munie d'un bloc 1.6 THP, délivre une puissance maximum de 270 ch[7]. Ce bloc, partagé avec Mini, n'en délivre que 156 dans sa version de base[8].
Limites
modifierUne étude des consommations réelles de 500 véhicules a révélé que la consommation réelle moyenne des moteurs de cylindrée comprise entre 0 et 1 litre est supérieure à celle des moteurs de cylindrée comprise entre 1 et 3 litres[9]. Il est mis en évidence que l'excès de consommation en conditions réelles par rapport au cycle homologué est considérablement plus grand pour les moteurs de petite cylindrée[10]. Il est d'ailleurs logique que l’intérêt du downsizing dépend fortement du style de conduite[réf. nécessaire]. Les moteurs de petite cylindrée consomment moins uniquement en cas de conduite souple[réf. nécessaire]. Dès que le conducteur souhaite accélérer ou rouler à une vitesse élevée, le moteur doit monter haut dans les tours (ce qui cause des pertes thermiques). Un moteur plus grand pourrait tourner dans une plage plus efficace dans de telles conditions[11]. Une alternative au downsizing est un moteur « normal » avec la possibilité d'éteindre un ou plusieurs cylindres en fonction des circonstances[12][source insuffisante].
En plus de ce constat mitigé quant à l'efficacité du downsizing sur l'abaissement des consommations de carburants, il apparaît que cette tendance peut également apporter des problèmes de fiabilité[réf. nécessaire]. À puissance égale, les contraintes physiques subies à l'intérieur du moteur sont logiquement plus importantes dans un moteur downsizé que dans un moteur atmosphérique. La pression générée par la combustion dans les cylindres doit être encaissée par des surfaces plus petites, donc la pression se fait plus forte sur les matériaux. De ce fait, la longévité des moteurs downsizés peut être remise en cause. De plus, cette technique étant relativement moderne, les moteurs downsizés sont très souvent accompagnés d'électronique sophistiquée, dont la fiabilité sur le long terme est remise en question[13][source insuffisante].
L'arrivée des nouvelles normes WLTP en 2018 a forcé les constructeurs à arrêter le mouvement downsizing en augmentant les cylindrées des moteurs plus récents[14].
Alternative
modifierLa désactivation de certains cylindres sur les moteurs de forte cylindrée, à faible charge, permet des résultats similaires sans, pour autant, réduire le poids des éléments mobiles du moteur[15],[16].
Dans le sport automobile
modifierEn Formule 1
modifierEn 2006, les moteurs à architecture V10 ont perdu deux cylindres[17].
Le Championnat du monde de Formule 1 2014 a vu l'obligation pour les constructeurs de passer d'un moteur V8 2,4 L atmosphérique à une version à 6 cylindres Turbo Hybride de 1,6 L[18],[19], en plus de diverses restrictions techniques[19],[a].
En rallye
modifierEn Championnat du monde des rallyes, le règlement pour le groupe A impose une cylindrée maximale de 2 à 1,6 L pour 300 ch pour la saison 2011[20], bridées à l'admission.
Notes et références
modifierNotes
modifierRéférences
modifier- « Le downsizing ou l'avenir du moteur thermique », sur mobilite-durable.org, (consulté le ).
- « Le downsizing des moteurs de voiture : pourquoi, comment ? », sur Quelleautomobile.fr, (consulté le ).
- « Downsizing pour le nouveau moteur hors-bord 200cv de Suzuki Marine », sur actunautique.com, (consulté le ).
- « Essai Renault Clio 4 RS — premier essai », sur turbo.fr, (consulté le ).
- « Ford Fiesta Red et Black Edition : 140 ch pour le 1.0 Ecoboost », sur Autonews.fr, (consulté le ).
- « ESSAI FIAT 500 0.9 TWINAIR 105 CH », sur turbo.fr, (consulté le ).
- « Peugeot RCZ R : il va y avoir du sport! », sur Le Point, (consulté le ).
- « Citroen DS3 THP 150 Sport Chic », sur Autoplus.fr, (consulté le ).
- (en) Beware the danger of downsizing, Emissions Analytics, 6 octobre 2014
- « Consommation annoncée VS consommation réelle : explications. », sur engineworld.fr (consulté le )
- « Le downsizing: certaines vérités à rétablir... - Anthomobile », sur anthomobile.com (consulté le )
- « Audi lab : Audi cylinder on demand », sur audifrance.fr (consulté le )
- « Les promesses non tenues du downsizing », sur automobile-propre.com (consulté le )
- Audric Doche, « Nouveau test d'homologation : fini le "downsizing", retour aux plus gros moteurs ? », sur caradisiac.com, (consulté le ).
- Désactivation de cylindres sur La Gazette automobile
- Désactivation de cylindres sur auto123.com
- « L'envolée du moteur V8 », sur Motorinside.com, (consulté le )
- « Renault Energy F1-2014 : la Formule 1 succombe au "downsizing" », sur Challenges, (consulté le ).
- Voir Downsizing, sur le site renault.com du 28 février 2014, consulté le 27 janvier 20196
- « WRC - Rallye de Grande Bretagne : La Volkswagen Polo R WRC en piste », sur Autoalgérie, (consulté le ).