DITA

Un moteur DITA combine trois technologies distinctes pour augmenter la densité de puissance et l'efficacité énergétique dans un ensemble compact. L'injection directe pulvérise le carburant directement dans la chambre de combustion plutôt que dans le collecteur d'admission, ce qui permet des mélanges plus pauvres et des taux de combustion plus rapides. La suralimentation force l'air comprimé dans les cylindres, multipliant l'oxygène disponible pour la combustion. Le post-refroidissement (intercooler) refroidit l'air comprimé en aval du turbo, augmentant sa densité avant qu'il n'entre dans le moteur. Ensemble, ces trois systèmes permettent à un moteur de plus petite cylindrée de produire une puissance comparable à celle d'une unité atmosphérique beaucoup plus grande.

L'injection directe est le fondement de l'architecture DITA. Les injecteurs de carburant montés sur la culasse pulvérisent du carburant sous pression directement dans la chambre de combustion à des intervalles précisément synchronisés, généralement de 200 à 2000 bars selon la génération du moteur. Cela élimine l'effet de refroidissement du carburant qui se produit dans l'injection multipoint, où le carburant se vaporise dans le collecteur d'admission et absorbe la chaleur. Le résultat est des températures de combustion plus élevées et une combustion plus complète, en particulier dans des conditions de mélange pauvre où les rapports air-carburant sont délibérément maintenus riches en oxygène.

La suralimentation ajoute le multiplicateur de puissance. Une turbine entraînée par les gaz d'échappement fait tourner une roue de compresseur qui force l'air frais dans l'admission, augmentant généralement la pression absolue de 1 bar (atmosphérique) à 1,5 à 2,5 bars selon le niveau de suralimentation et la taille du moteur. Cependant, la compression de l'air génère de la chaleur; c'est là que le post-refroidisseur devient essentiel. Le post-refroidisseur est un échangeur de chaleur compact, généralement air-air ou air-liquide, positionné entre la sortie du turbo et le collecteur d'admission. Le refroidissement de l'air comprimé de 100°C à 40°C ou moins augmente sa densité d'environ 20 pour cent, récupérant une grande partie de l'efficacité volumétrique perdue à cause de l'échauffement par compression.

Pourquoi le DITA est important dans l'automobile

Les moteurs DITA se sont généralisés dans les années 2000 et 2010 à mesure que les réglementations sur les émissions se sont durcies dans le monde entier. La réduction de la cylindrée du moteur tout en maintenant la puissance réduit la consommation de carburant et les émissions de CO2 sur le cycle de test du véhicule. Un moteur DITA de 1,6 litre pourrait égaler la puissance d'un moteur atmosphérique de 2,5 litres tout en consommant 20 à 30 pour cent moins de carburant. Le gain d'efficacité provient en partie du fonctionnement à des facteurs de charge plus élevés (où la combustion est plus efficace) et en partie des stratégies d'injection directe et de mélange pauvre qui deviennent réalisables avec la suralimentation.

Le défi réside dans la complexité et le coût. Les systèmes d'injection directe nécessitent des pompes à carburant haute pression, des injecteurs solénoïdes et un contrôle électronique précis. Les turbocompresseurs introduisent un temps de réponse transitoire, des contraintes thermiques sur les composants internes du moteur et l'usure des roulements. Les post-refroidisseurs ajoutent de la tuyauterie, du poids et des contraintes d'encombrement. La gestion thermique devient critique; les températures d'huile peuvent dépasser 130°C, et les circuits de refroidissement doivent être soigneusement conçus pour gérer la chaleur supplémentaire provenant du turbo et de l'intercooler. La fiabilité dépend de la qualité du carburant, des intervalles de vidange d'huile et d'un calibrage approprié de la suralimentation sur toute la cartographie du moteur.

Le DITA domine dans les voitures particulières compactes et de taille moyenne, en particulier en Europe et en Asie où les coûts de carburant et les taxes sur le CO2 favorisent la réduction de la taille des moteurs. Il est moins courant dans les gros camions ou les véhicules où la complexité ajoutée est plus difficile à justifier par rapport à des moteurs de grande cylindrée plus simples. Des variantes existent: certains moteurs ajoutent la désactivation des cylindres ou la distribution variable pour améliorer encore l'efficacité, tandis que d'autres utilisent des intercoolers refroidis par eau pour un contrôle thermique plus strict. Le terme lui-même est moins courant dans le marketing que dans l'ingénierie; il est plus probable de voir «turbocompressé» et «injection directe» listés séparément sur une fiche technique que l'acronyme DITA utilisé formellement.