L’essence alimente la plupart des véhicules légers, comme les voitures particulières et les camionnettes. Les véhicules lourds, comme les bus, les camions de livraison et les semi-remorques longue distance, fonctionnent généralement au diesel.
Les deux types de carburant sont nécessaires car les moteurs à essence et diesel ont des puissances différentes. Comme mon ingénierie automobile étudiants apprendre, cela les rend adaptés à différents usages.
Commençons par ce qu’ils ont en commun. Les moteurs à essence et diesel fonctionnent tous deux selon un processus appelé combustion interne.
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Premièrement, ils mélangent le carburant avec l’air car le carburant a besoin de l’oxygène de l’air pour brûler.
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Ensuite, ils compriment le mélange air-carburant, ce qui rend le mélange suffisamment chaud pour brûler.
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Ensuite, le moteur brûle le mélange de carburant et d’air, libérant de la chaleur. Cela crée une haute pression qui déplace les pièces internes qui font bouger la voiture.
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Enfin, la voiture rejette les gaz de combustion usés dans l’atmosphère par son pot d’échappement. Ces gaz contenir des polluantstels que le monoxyde de carbone, les oxydes d’azote et le carburant non brûlé, qui sont nocif pour la santé humaineainsi que le dioxyde de carbone, qui réchauffe l’atmosphère terrestre.
Comment un moteur à combustion interne à essence convertit l’énergie chimique contenue dans l’essence en énergie cinétique qui fait avancer la voiture.
Différents moteurs pour différents travaux
L’essence et le carburant diesel sont tous deux fabriqués à partir de pétrole brut, un source d’énergie fossile. Mais ils ont des propriétés chimiques différentes qui nécessitent différents types de moteurs.
Dans un moteur à gaz, un petit appareil appelé étincelle prise enflamme le mélange air-carburant comprimé. Il utilise des centaines de milliers de volts pour créer un arc électrique qui peut déclencher la brûlure, un peu comme si on frappait un silex contre une autre pierre.
Le carburant diesel est plus difficile à enflammer et plus lent à brûler que l’essence. Mais s’il est suffisamment comprimé, il s’enflammera sans étincelle. Et cette compression plus élevée se traduit par un rendement plus élevé, de sorte que les véhicules alimentés au diesel obtenez plus de miles par gallon. C’est important pour transporter les marchandises et les personnes de la manière la plus économique possible – une des raisons pour lesquelles la plupart des bus, des trains et des gros camions fonctionnent au diesel.
Les moteurs diesel ont tendance à être plus chers que les moteurs à essence, car ils nécessitent des pièces plus robustes pour résister aux températures et pressions plus élevées qu’ils produisent. Mais ils aussi dernier plus long que les moteurs à essence. C’est un avantage pour les véhicules tels que les camions long-courriers qui doivent parcourir plusieurs centaines de milliers de kilomètres entre les révisions du moteur.
Alors pourquoi les voitures particulières utilisent-elles du gaz ? L’une des raisons est que la compression et la température plus élevées des moteurs diesel les rendent plus bruyants, en particulier à des fréquences plus élevées que les humains trouvent gênantes. Les moteurs diesel produisent également des niveaux plus élevés de pollution aux particules finesconnu sous le nom de PM 2,5, qui a été lié à de nombreux risques pour la santé humaine.
Ces compromis conduisent généralement les consommateurs à préférer les moteurs à essence moins chers et plus silencieux dans les voitures qu’ils conduisent pour le travail et le plaisir. Les moteurs diesel efficaces et durables sont plus attractifs pour les entreprises transportant des marchandises et un grand nombre de personnes.
Au-delà des moteurs à combustion interne
À l’avenir, les transports pourraient ne plus utiliser d’essence ou de diesel. Certaines voitures et camions légers – modèles dits hybrides – fonctionnent déjà au gaz ou au diesel avec des batteries et des moteurs électriques, ou fonctionnent entièrement à l’électricité. Et les villes des États-Unis sont investir dans des bus scolaires électriquesmoins polluants et moins chers à entretenir que les bus diesel.
Les véhicules hybrides, hybrides rechargeables et électriques à batterie promettent d’aboutir à beaucoup moins d’émissions de gaz toxiques et de dioxyde de carbone – surtout s’ils sont rechargés avec de l’électricité produite à partir de sources renouvelables comme l’énergie éolienne et solaire. Ces véhicules sera plus calme que les modèles essence et diesel et aussi moins cher à entretenir car ils ont moins de pièces mobiles. Les véhicules à essence et diesel resteront utilisés pendant des années, mais ils ne représentent plus l’avant-garde de l’innovation en matière de transport.
Michael Leamy est professeur de génie mécanique doté de la dotation Woodruff au Georgia Institute of Technology. Cet article est republié à partir de La conversation sous un Licence Creative Commons. Lire le article original.
