Comment fonctionne le CVCC : la préchambre qui domptait la combustion pauvre

Trois lettres, trois idées

CVCC signifie Compound Vortex Controlled Combustion, littéralement « combustion contrôlée à vortex composé ». Le nom, choisi délibérément pour ne rien révéler de la structure technique avant le dépôt des brevets, condense trois principes : Compound (« composé »), pour les deux chambres de combustion — une principale, une auxiliaire ; Vortex (« tourbillon »), pour le tourbillon généré dans la chambre principale par le jet de flamme provenant de la préchambre, qui accélère la combustion ; Controlled Combustion (« combustion contrôlée »), pour la capacité du système à maîtriser précisément la vitesse de combustion.

Une préchambre plutôt qu'une injection directe coûteuse

Techniquement, chaque cylindre du moteur CVCC comporte deux soupapes d'admission : une pour la préchambre, une pour la chambre principale. Le plus petit venturi d'un carburateur triple corps alimente chaque préchambre en mélange riche, tandis que les deux autres venturis alimentent la chambre principale en mélange très pauvre (bien au-delà du rapport stœchiométrique théorique de 14,7:1 — un rapport voisin de 20:1 sur l'ensemble de la plage de charge du moteur, selon les données d'essai relevées par l'EPA). Une bougie unique enflamme le mélange riche dans la préchambre ; les gaz en expansion jaillissent alors par les perforations d'une plaque perforée vers la chambre principale, où ils enflamment à leur tour le mélange pauvre — un mélange bien trop pauvre pour s'enflammer correctement au contact d'une simple bougie classique. Ce principe de charge stratifiée rapproche conceptuellement le CVCC des moteurs à injection directe stratifiée développés à la même époque par Ford (PROCO) et Texaco (TCCS) — mais le CVCC obtient sa stratification par la seule géométrie de la chambre de combustion et une carburation classique à trois corps, sans recourir à une injection directe coûteuse.

Pourquoi cela réduit les trois polluants à la fois

La combustion globalement très pauvre limite naturellement la formation de CO et d'hydrocarbures imbrûlés, l'excès d'oxygène disponible favorisant une combustion plus complète. Le déroulement lent et stable de la combustion dans la chambre principale maintient par ailleurs la température de pointe suffisamment basse pour limiter la formation d'oxydes d'azote (NOx), tout en restant assez élevée, assez longtemps, pour limiter les émissions d'hydrocarbures — un compromis que les moteurs classiques de l'époque ne savaient pas tenir simultanément.

Un atout industriel décisif : une simple culasse à changer

Le CVCC présente un avantage industriel majeur : il peut être appliqué à un moteur à pistons existant en ne modifiant que la culasse, sans toucher au bloc, aux outillages de production ni à la chaîne de montage — ce qui permettra à Honda de le décliner rapidement sur plusieurs cylindrées et, plus spectaculairement, sur un bloc V8 américain (voir L'anecdote de la Chevrolet Impala CVCC : précisions sur qui a vraiment fait quoi).

Un défaut de jeunesse identifié puis corrigé

Certains moteurs CVCC de première série ont souffert du desserrage en vibration des bagues de retenue des soupapes auxiliaires de préchambre : une fois desserrées, elles laissaient l'huile s'infiltrer dans la préchambre, provoquant une perte de puissance soudaine et un panache de fumée à l'échappement — symptôme pouvant être confondu avec une défaillance grave de joints d'huile. Honda corrige le problème avec de simples bagues métalliques de blocage supplémentaires.

Une technologie de transition, pas une impasse

Face au durcissement des normes dans les années 1980 (amendements de 1981 au Clean Air Act), le CVCC seul ne suffit plus : Honda le complète alors d'un pot catalytique (variante dite CVCC-II, utilisée notamment sur la Prelude 1983 et sous le nom COMBAX sur la Honda City), avant de basculer progressivement vers l'injection électronique programmée PGM-FI sur l'ensemble de sa gamme. La technologie CVCC a été inscrite en 2007 sur la liste du patrimoine de l'ingénierie mécanique japonaise.

Voir aussi

• Du moteur diesel GD90 au prototype n°993 : le développement technique du CVCC (1969-1972) · Naissance de l'AP Lab : Honda se lance dans la recherche antipollution (1965-1970) · La famille des moteurs CVCC : des codes ED/EJ/EK/EM aux applications Rover et Triumph · Décembre 1972 : l'EPA teste elle-même le CVCC, sur des Nissan Sunny lestées de sacs de sable