L’allumage par compression est un processus de combustion interne qui repose sur la chaleur générée par l’air fortement comprimé pour enflammer un mélange air/carburant. Contrairement aux systèmes d’allumage par étincelle, un moteur à combustion interne à allumage par compression ne dépend pas de l’arc d’une bougie d’allumage pour enflammer le mélange combustible d’air et de carburant dans ses cylindres. Ce type de système d’allumage utilise la chaleur extrême générée par la compression de l’air à des pressions très élevées pour fournir l’allumage nécessaire pour terminer son cycle de combustion. Les carburants utilisés dans ces systèmes sont généralement des produits pétroliers denses et huileux. Les moteurs dotés de ce système d’allumage présentent plusieurs caractéristiques avantageuses, telles qu’un excellent rendement énergétique, une meilleure puissance continue élevée et des performances améliorées dans les environnements humides.
Les moteurs à combustion interne à essence conventionnels aspirent un mélange de carburant et d’air dans leurs cylindres où il est comprimé et allumé par un arc électrique provenant d’une bougie d’allumage. Ces moteurs présentent généralement des pressions de pré-allumage d’environ 8 à 14 bar (200 psi). Les moteurs à allumage par compression présentent des taux de compression beaucoup plus élevés qui produisent des pressions de pré-allumage pouvant atteindre 40 bars (580 psi). L’air devient chaud lorsque les températures dans ces moteurs au point d’allumage sont généralement de l’ordre de 1,022 550 ° Fahrenheit (XNUMX ° Celsius). Ce sont ces températures élevées de l’air qui fournissent l’allumage nécessaire pour compléter le cycle de combustion.
Le carburant utilisé dans le processus d’allumage par compression n’est pas prémélangé avec de l’air avant d’être introduit dans le cylindre comme c’est le cas avec les systèmes d’allumage par étincelle. L’air seul est aspiré dans le cylindre au début de la course de compression, et le carburant introduit uniquement en haut de la course. À ce stade, l’air dans le cylindre a été chauffé par compression à un point où le carburant atomisé se vaporise et s’enflamme, poussant le piston vers le bas et entraînant le vilebrequin dans le processus. Le carburant est introduit dans le cylindre par un système d’injection qui le pulvérise uniformément dans l’air chaud sous pression. Ce spray est conçu pour produire des gouttelettes d’une taille favorisant une vaporisation uniforme et un allumage efficace.
Les carburants à allumage par compression sont généralement des produits pétroliers huileux avec une densité plus élevée que l’essence. Le plus courant d’entre eux est le diesel, bien que ce type de moteur puisse fonctionner avec une variété de carburants distillés à partir de pétrole brut ou même d’alcool et de gaz naturel. Une attention considérable a également été accordée ces dernières années à la production de carburants de compression à partir de produits d’huile végétale tels que les extraits de soja et de noix de coco. Également connus sous le nom de biodiesels, ces carburants nécessitent généralement une certaine modification des moteurs existants, bien que certains types récemment développés puissent être utilisés comme substitut direct dans les moteurs diesel ordinaires.
Les moteurs basés sur des systèmes d’allumage par compression présentent plusieurs avantages distincts par rapport à leurs frères et sœurs à allumage par étincelle. L’efficacité énergétique est certainement l’une des plus importantes ; les moteurs diesel produisent d’excellents chiffres de consommation de carburant. Les diesels sont également beaucoup plus efficaces à bas régime, en particulier au ralenti. Les moteurs à allumage par compression sont également beaucoup moins susceptibles de tomber en panne dans des environnements humides en raison de l’absence du système électrique haute tension nécessaire sur les moteurs à essence. Les moteurs diesel présentent également généralement des valeurs de puissance constante supérieures et durent généralement plus longtemps que les autres types.