Le moteur à cycle Atkinson : un siècle plus tard

Le moteur à cycle Atkinson, l’une des technologies les plus avancées dans le domaine des véhicules verts, a été inventé à la fin du 19e siècle. Faible en puissance, mais incroyablement économique, cette mécanique est désormais utilisée par plusieurs constructeurs automobiles dans le but d’améliorer le rendement écoénergétique de leurs véhicules hybrides, une catégorie qui ne cesse de croître en popularité.

Inventé par un ingénieur du nom de James Atkinson en 1882 le moteur à cycle d’Atkinson connait aujourd’hui une deuxième vague de popularité. Si on compte sur son unique puissance, ce dernier offre un potentiel limité. C’est pour cette raison que le moteur de M. Atkinson était généralement suralimenté. Néanmoins, la technologie d’aujourd’hui, en l’occurrence le moteur électrique, permet de remplacer la suralimentation. Le moteur à cycle d’Atkinson a donc rapidement trouvé sa place dans le créneau des voitures hybrides.

Comment ça fonctionne?

La majorité des véhicules conventionnels à essence sont équipés d’un moteur fonctionnant selon le cycle d’Otto, qui n’est pas très différent du cycle d’Atkinson. Tout débute par l’ouverture de la soupape d’admission, cette première étape étant coordonnée avec le retrait du piston, ce qui permet au mélange air/essence d’entrer dans le cylindre. La différence entre le moteur à cycle d’Otto et celui d’Atkinson est que la soupape d’admission reste ouverte plus longtemps, ce qui laisse entre 20 % et 30 % du mélange air/essence s’échapper de la chambre de combustion et réduit considérablement la pression dans le cylindre lors. Cela se traduit donc par un taux de compression plus élevé sans pour autant résulter d’une détonation comme le ferait un moteur à cycle d’Otto dont le taux de compression dépasserait 12 : 1.

Un phénomène similaire peut être observé avec le moteur diésel qui a, lui aussi, recourt à un taux de compression plus élevé. En revanche, ce dernier doit impérativement être supérieur à 14 : 1  pour permettre au moteur diésel de fonctionner.

Un compromis pas idéal, mais acceptable

Comme le moteur à cycle d’Atkinson utilise de 20 % à 30 % moins du mélange air/essence, sa puissance est ainsi réduite dans des proportions similaires par rapport à un moteur de même cylindrée. Malgré tout, grâce aux différentes technologies qui accompagnent désormais la combustion du carburant, les moteurs fonctionnant selon le cycle d’Atkinson sont capables d’offrir une puissance, somme tout, assez décente. En revanche, leur consommation d’essence moyenne est nettement plus basse que celle des moteurs conventionnels à essence.

Une « nouvelle » technologie

Mazda, comme plusieurs de ses rivaux, a puisé dans le registre des vieilles inventions pour ainsi décupler l’efficacité de ses véhicules. En revanche, à la différence des autres constructeurs, Mazda utilise le moteur à cycle d’Atkinson non pas sur une voiture hybride, mais sur certains de ses modèles standards.

Ford, Hyundai, Toyota et Chevrolet font eux aussi partie de la liste des constructeurs d’automobiles qui utilisent des motorisations à cycle d’Atkinson.

Bien que le moteur à cycle d’Atkinson offre des résultats significatifs sur la consommation d’essence, certains constructeurs préfèrent encore opter pour des motorisations de plus petites cylindrées dotées de turbocompresseurs. En revanche, ces dernières sont plus coûteuses à entretenir, ce qui fait du moteur à cycle d’Atkinson , à mon avis, une alternative plus intéressante.

Auteur: JEAN-SÉBASTIEN POUDRIER