Tout amateur de sport automobile a sans doute déjà remarqué le son caractéristique des voitures de rallye : ce léger « pétaradement » qui se produit lorsque le véhicule roule à vive allure. Au-delà de l’aspect esthétique, ce phénomène a une explication technique et s’inscrit dans la dynamique même du fonctionnement de ces bolides de course.
Les moteurs turbo et leur fonctionnement spécifique
L’un des aspects fondamentaux pour comprendre le « pétaradement » des voitures de rallye est de s’intéresser à leur moteur turbo, également appelé turbocompresseur. Ce type de moteur est très courant dans les compétitions automobiles telles que les rallyes, car il permet de bénéficier d’une puissance de traction accrue tout en conservant un gabarit réduit.
Le principe du moteur turbo
Concrètement, un moteur turbo fonctionne sur le principe de la compression des gaz d’échappement. Pour schématiser, cela signifie que les gaz issus de la combustion dans les cylindres sont redirigés vers une turbine qui récupère leur énergie pour alimenter le moteur en air frais sous pression. Cette compression permet en effet d’optimiser la combustion du carburant, et ainsi d’augmenter la puissance délivrée par le moteur.
La gestion des gaz d’échappement
Pour réguler cette compression des gaz d’échappement, les moteurs turbo sont équipés d’une wastegate, une soupape à décharge rapide. Son rôle est de laisser échapper l’énergie des gaz d’échappement lorsque la pression maximale tolérée est atteinte, afin d’éviter la surchauffe du moteur. Or, c’est précisément cette évacuation rapide des gaz qui produit le bruit caractéristique des voitures de rallye : lorsqu’ils sont expulsés sous pression, les gaz génèrent en effet une suite de petites explosions audibles depuis l’extérieur du véhicule.
L’influence du système d’allumage
Le phénomène de « pétaradement » propre aux voitures de rallye ne saurait être réduit au seul fonctionnement d’un moteur turbo. Il implique également un paramètre clé dans le comportement du véhicule : son système d’allumage.
Rapport entre l’allumage et le pétaradement
En effet, les voitures de rallye utilisent généralement un allumage de type à retard programmé. Concrètement, cela signifie que l’étincelle d’allumage est activée légèrement après la fermeture de la soupape d’admission, lorsque la compression du mélange air-essence est déjà en cours. Ce décalage permet d’éviter un phénomène de cliquetis, qui peut entraîner des dysfonctionnements moteur et une perte de puissance.
Cependant, ce retard à l’allumage a également pour conséquence de générer des vapeurs non brûlées après chaque cycle de combustion. Ces vapeurs se retrouvent donc évacuées avec les gaz d’échappement, avant d’affronter une nouvelle étincelle au niveau de la soupape de décharge de la wastegate. C’est cette réaction d’allumage tardif des vapeurs d’essence qui provoque les « pétaradements » audibles depuis l’extérieur des voitures de rallye.
Les évolutions technologiques des moteurs de rallye
Au fil des années, les constructeurs automobiles ont cherché à optimiser la performance des moteurs tout en limitant les nuisances, notamment sonores. Dans ce cadre, les ingénieurs ont progressivement travaillé sur le calibrage des turbines, la maîtrise de la pression disponible dans les réservoirs et les systèmes d’allumage.
Variations de la taille des turbines
Parmi les éléments ayant influence sur le « pétaradement » des voitures de rallye, on compte par exemple la taille des turbines. Les modèles plus anciens équipés de grosses turbines étaient particulièrement bruyants : leur inertie rendait nécessaire l’utilisation d’une pression d’alimentation importante pour les maintenir en action, ce qui se répercutait sur la production sonore. À l’inverse, les voitures de rallye actuelles sont dotées de turbines beaucoup plus petites et plus légères, dont le fonctionnement génère moins de bruits.
Maîtrise de la pression disponible
L’évolution des technologies a également permis d’améliorer la maîtrise de la pression du turbo en fonction des besoins spécifiques du moteur. Ainsi, les dispositifs de régulation électronique permettent désormais de varier instantanément la pression du turbo et d’adapter son niveau à celui nécessaire pour assurer une combustion optimale sans déclencher d’explosions intempestives.
Réglage des systèmes d’allumage
Enfin, les progrès technologiques ont également concerné les systèmes d’allumage programmés. Plus précis et sensibles, ils permettent aujourd’hui d’adapter leur comportement aux différents paramètres moteur en temps réel, évitant ainsi un retard excessif dans l’allumage et limitant la production de « pétaradements » lors de la conduite.
