Audi ajoute une version économique à sa gamme de modèles de sport compact, l’A3 : sous son capot, l’A3 1.6 FSI dispose d’un moteur quatre cylindres avec injection directe d’essence FSI, développant 85 kW (115 ch) et un couple de 155 Nm.
Ce moteur propulse le modèle dynamique à trois portes jusqu’à une vitesse de pointe de 196 km/h ; l’aiguille du compteur atteint les 100 km/h en seulement 10,9 secondes. Mais ce moteur quatre cylindres a plus que des talents sportifs à recommander.
Le moteur 1.6 litre FSI démontre également un potentiel d’économie de carburant grâce à sa technologie d’injection directe d’essence. L’A3 1.6 FSI ne consomme que 6,5 litres de supercarburant sans plomb par 100 kilomètres, abaissant cette valeur à un remarquable 5,3 litres par 100 km en conditions extra-urbaines.
Il s’agit sans aucun doute d’une consommation particulièrement basse pour un moteur essence, compte tenu de ses performances. Le réservoir de carburant de 55 litres permet une autonomie de plus de 850 kilomètres sans arrêt pour faire le plein.
De plus, le moteur FSI offre un autre avantage appréciable en termes de sophistication technique : puisque le véhicule est classé dans la catégorie d’émissions EU4, les voitures immatriculées avant janvier 2005 seront exemptées de la taxe sur les véhicules à moteur en Allemagne.
Cette nouvelle version, qui entrera en production en août 2003, élargit la gamme de l’Audi A3 avec trois moteurs essence à quatre cylindres – en plus du 1.6, il existe un autre modèle d’injection directe d’essence sous la forme du 2.0 FSI. L’Audi A3 1.6 FSI avec boîte manuelle à 6 vitesses de série coûtera 20 100 euros en Allemagne.
L’expertise du sport automobile
Sur le plan technique, le nouveau moteur de l’A3 est étroitement lié au moteur de course qui a propulsé les voitures de course Audi R8 à la victoire aux 24 Heures du Mans en 2001 et 2002.
Une fois de plus, c’était une combinaison de plus de puissance avec moins de carburant qui a démontré l’avance technologique d’Audi de manière très concrète. Avec une consommation de carburant plus faible que les moteurs de course classiques, les voitures étaient en mesure d’effectuer un tour supplémentaire entre les arrêts de ravitaillement.
Injection de carburant sous haute pression
Le terme “injection directe d’essence” met en évidence la caractéristique la plus significative qui distingue ces moteurs des moteurs essence conventionnels. Contrairement au principe d’injection indirecte classique, le carburant est injecté directement dans la chambre de combustion.
L’injecteur, situé du côté de l’admission dans la culasse, est alimenté par une pompe haute pression entraînée par l’arbre à cames et un réservoir de pression commun à tous les cylindres – le système common rail. L’injecteur régule la distribution du carburant avec une précision de l’ordre de la milliseconde, à des pressions d’injection pouvant atteindre 110 bars. En comparaison, un système d’injection indirecte fonctionne avec un maximum de quatre bars.
Il existe une autre caractéristique spéciale du côté de l’admission – le volet de brassage. Celui-ci peut être réglé sur deux positions différentes sur le moteur 1.6 FSI, influençant ainsi spécifiquement le mouvement de l’air entrant.
Cela ouvre la voie à deux modes de fonctionnement différents, qui sont à la base même de la polyvalence du principe FSI : le fonctionnement en mode de charge homogène et en mode de charge stratifiée. Selon la vitesse du moteur, la charge, et la position de la pédale d’accélérateur, l’électronique du moteur sélectionne toujours le mode optimal – sans que le conducteur ne s’en aperçoive.
Fonctionnement en mode de charge homogène à pleine charge
Un moteur classique à injection indirecte de carburant établit un mélange air-carburant inflammable avec un rapport de 14,7:1 (lambda = 1) dans toute la chambre de combustion. Un moteur FSI fonctionne de la même manière en mode “homogène” chaque fois qu’il est sollicité pour produire une puissance élevée.
À pleine charge, le carburant est injecté de manière synchrone avec la phase d’admission d’air. Cela remplit uniformément la chambre de combustion. Grâce au processus d’injection précis, à la très fine atomisation et à l’effet de refroidissement interne lorsque le carburant se vaporise directement dans la chambre de combustion, le moteur FSI peut fonctionner avec un rapport de compression plus élevé qu’un moteur avec un système d’injection indirecte. Cela permet une plus grande efficacité.
Charge stratifiée : économie de carburant maximale
La caractéristique fondamentale du nouveau moteur qui permet des économies de carburant réside cependant dans le fonctionnement en mode de charge stratifiée à charge partielle.
Dans ce mode de fonctionnement, le carburant n’est pas injecté avant la phase de compression. Il est maintenant directement injecté dans l’air présent dans la chambre de combustion, dans laquelle un mouvement de brassage est induit par la position diagonale du volet de brassage et la forme spéciale de la calotte du piston.
Ce mouvement de brassage spécifique permet d’établir la stratification requise : précisément au moment de l’allumage, le nuage de carburant et d’air qui ne remplit qu’une partie de la chambre de combustion atteint la bougie d’allumage, permettant une combustion efficace malgré l’excès d’air dans le reste de la chambre de combustion.
