Désactivation des cylindres

La désactivation des cylindres est une technologie d'économie de carburant qui arrête temporairement une partie du moteur lorsque la pleine puissance n'est pas requise, puis ramène les cylindres endormis à la vie dès que le conducteur réclame une accélération. L'objectif est de lever le vieux compromis entre disposer d'assez de cylindres pour de bonnes performances et la soif que ces cylindres engendrent lorsqu'ils sont à peine sollicités, comme lors d'un roulage tranquille. Cette technique est parfois commercialisée sous des appellations telles qu'Active Fuel Management, Multi-Displacement System ou Active Cylinder Technology.

L'inefficacité de fond qu'elle corrige est la perte par pompage du moteur essence étranglé. À faible charge, le papillon est presque fermé, et chaque cylindre doit forcer pour aspirer l'air à travers cette restriction, gaspillant de l'énergie à chaque temps d'admission. En coupant, par exemple, quatre cylindres d'un V8, les quatre restants doivent travailler davantage pour produire la même puissance, ce qui ouvre plus largement leur papillon et fait chuter leurs pertes par pompage. Chaque cylindre actif fonctionne alors plus près de sa zone de rendement optimal, et la consommation globale peut diminuer de plusieurs pour cent en conduite réelle.

Mécaniquement, la désactivation s'obtient en interrompant à la fois l'alimentation et la commande des soupapes sur les cylindres choisis. Le calculateur coupe les injecteurs et, surtout, escamote des poussoirs hydrauliques spéciaux ou des culbuteurs commutables afin que les soupapes d'admission et d'échappement restent fermées. Soupapes closes, l'air emprisonné agit comme un ressort gazeux, absorbant l'énergie à la compression et en restituant l'essentiel à la détente, si bien que le cylindre désactivé suit le mouvement avec un minimum de perte au lieu de pomper de l'air. La transition est gérée en quelques dizaines de millisecondes et calée sur des points précis du cycle, de sorte que le conducteur ne ressent rien d'autre qu'un passage parfaitement transparent.

L'idée n'est pas nouvelle ; les premières tentatives, comme la Cadillac V8-6-4 du début des années 1980, ont été desservies par la lenteur de l'électronique de l'époque et ont gagné une mauvaise réputation. La gestion moteur moderne et des électrovannes à action rapide l'ont rendue fiable et raffinée, et elle apparaît désormais sur toute la gamme : des gros V8 américains qui tournent sur quatre cylindres aux compacts quatre-cylindres turbo essence qui passent à deux cylindres à faible charge, voire dans des schémas « tournants » qui font alterner les cylindres au repos pour égaliser usure et chaleur.

Les principaux défis d'ingénierie tiennent aux vibrations et à l'agrément, car rouler sur moins de cylindres peut introduire des intervalles d'allumage plus heurtés et des résonances ; les constructeurs y répondent par des supports moteur actifs, des mesures d'équilibrage et une suppression de bruit via le système audio. Des préoccupations subsistent aussi quant aux charges thermiques inégales et au contrôle de l'huile dans les cylindres au repos. La technologie agit de concert avec d'autres mesures d'économie comme le système Start-Stop, et elle entre conceptuellement en concurrence avec le simple recours à un moteur turbo de plus petite cylindrée, qui atteint une économie similaire par conception.