Le Toyota Tacoma avec moteur à cycle Atkinson – Adapter rendement et consommation

Sous la majorité des capots de nos véhicules légers se trouvent des moteurs à combustion interne à quatre temps dont le principe a d’abord été mis au point avec succès par l’ingénieur allemand Nikolaus Otto en 1867. Mais à côté de cette motorisation Otto existent d’autres types de fonctionnement, dont le diesel, le rotatif (l’ancienne sportive Mazda RX-8 et son moteur Wankel), le cycle Miller (encore Mazda avec sa Millenia des années 1990) et le cycle Atkinson. C’est ce dernier mode qui a été choisi par Toyota pour sa récente Tacoma à moteur V6, afin d’obtenir à la fois puissance et économie d’énergie. Examinons-en les particularités.

Toyota a renouvelé sa camionnette Tacoma 2017 en utilisant pour la première fois dans ce type de véhicule un moteur à cycle Atkinson. Celui-ci se retrouve fréquemment dans les motorisations hybrides essence-électricité, dont les économes Prius et Ford C-Max, mais pas dans des camions plus puissants, conçus pour tracter de lourdes charges. C’est que l’Atkinson, inventé par l’ingénieur britannique James Atkinson en 1882, atteint une meilleure efficacité de la consommation d’énergie que l’Otto, mais au détriment de la puissance générée.

Examinons d’abord le fonctionnement d’un moteur conventionnel à essence avec bougies d’allumage avant de nous attaquer à l’Atkinson. Le cycle complet de fonctionnement de l’Otto comporte quatre temps ou phases : l’admission d’un mélange d’air et de carburant dans le cylindre alors que le piston descend et qu’au moins une soupape est ouverte, la compression lors de laquelle le piston remonte et comprime le mélange alors que les soupapes sont fermées, la combustion provoquée par une bougie d’allumage qui repousse violemment le piston, et enfin l’échappement où le piston rejette vers la soupape ouverte les gaz brûlés. La plupart des moteurs Otto comportent des cylindres placés à la verticale ou inclinés en V, alors que le boxer les dispose à plat de façon opposée des deux côtés d’un vilebrequin (par exemple Subaru et Porsche).

L’Atkinson

Le cycle mis au point par James Atkinson modifie l’Otto, en ce sens qu’il retarde la fermeture des soupapes pendant la phase de compression. En fait pendant 20 à 30% de son déplacement le piston ne rencontre pas de résistance, ce qui fait en sorte que durant la combustion, le ratio d’expansion par rapport à la compression est beaucoup plus élevé que dans un moteur Otto. La technologie d’Atkinson améliore l’efficacité du moteur, diminue la consommation, mais diminue également la puissance, ce qui est perceptible surtout à faible révolution.

Le résultat dans le Tacoma

Le Tacoma 2017 est offert de base avec un 4-cylindres de 2,7 litres produisant 159 chevaux et 180 livres-pieds de couple, doté d’une cote de consommation combinée de 11 litres aux 100 kilomètres. Mais beaucoup de ses acheteurs choisiront le V6 de 3,5 litres à cycle Atkinson pour obtenir davantage de polyvalence, permise grâce à ses 278 chevaux et son couple maximal de 265 livres-pieds à 4600 tours-minute. La cote de consommation gouvernementale de la version à cabine double et quatre roues motrices atteint 11,7 litres aux 100 kilomètres sur l’autoroute et 13,8 en ville.

Rien ne laisse deviner sous cette grande coque de plastique que l’on a affaire à un moteur particulier utilisant pour la première fois dans une camionnette le cycle Atkinson. Ce V6 de 3,5 litres produit 278 chevaux et 265 livres-pieds de couple quand il passe au cycle Otto.

Au volant dans la région de Lanaudière, ce moteur V6 donne une impression d’avoir deux personnalités, un peu comme certains véhicules avec turbo, hybride ou avec désactivation partielle des cylindres, mais sans le changement brusque de poussée que ceux-ci comportent souvent quand ils franchissent un mode d’entraînement. En fait, la puissance de ce Toyota augmente graduellement, mais il faut vraiment passer à plus de 4000 tours-minute pour obtenir un couple suffisant, contrairement à un moteur turbo ou à un électrique, excellents à faible vitesse. Si cette transition est si graduelle, c’est que Toyota a utilisé un truc permis par la gestion électronique des soupapes : ce moteur passe ainsi du cycle Atkinson à l’Otto en fonction des besoins, en modifiant le synchronisme de fermeture des soupapes! Le principe est brillant, en plus de ne pas nécessiter de lourdes batteries ou de turbo qui complexifient et alourdissent le véhicule.

Par Frédéric Laporte

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