Voir la source de Moteur Diesel

{{Voir homonymes|Diesel}}
Le '''moteur Diesel''', appelé également '''moteur à allumage par compression''', est un [[moteur à combustion et explosion]] dont la combustion est déclenchée lors de l'[[Injection (moteur)|injection]] de carburant dans la [[chambre de combustion]] remplie d'air comprimé, par un phénomène d'[[Point d'auto-inflammation|auto-inflammation]]. Celui-ci est permis par les températures de {{tmp|700|900|°C}}, atteintes par la compression de l'air dans les [[Cylindre (moteur)|cylindres]] jusqu'à un [[Taux de compression (mécanique)|taux de compression]] de 14:1 à 25:1. 

Le moteur Diesel tire son nom des travaux de [[Rudolf Diesel]] entre 1893 et 1897.

Le moteur Diesel peut être soit à [[moteur à deux temps#Moteurs Diesel|deux temps]] (surtout sur les navires, avec [[suralimentation]] par compresseur et injection pneumatique), soit à [[Cycle de Beau de Rochas|quatre temps]], notamment dans les [[Véhicule (transport physique)|véhicules routiers]] et la plupart des navires.

[[Fichier:Model Engine Luc Viatour.jpg|vignette|Éclaté didactique d'un moteur Diesel avec sa [[boîte de vitesses]] (côté gauche).]]
[[Fichier:Model Engine B Luc Viatour.jpg|vignette|Éclaté didactique d'un moteur Diesel avec sa boîte de vitesses (côté droit).]]<!-- Images en fin d'intro = en face de la table des matières -->

== Histoire ==
=== {{s-|XIX}} ===
[[Fichier:Diesel's Engine.jpg|vignette|upright=0.5|Premier moteur Diesel de 1897, au [[Deutsches Museum]].]]
Si le brevet du [[moteur à combustion interne]] a été déposé dès 1807 par [[François Isaac de Rivaz]]<ref>{{Lien web|titre=François Isaac de Rivaz dépose le brevet du moteur à explosion|url=https://www.linternaute.com/histoire/categorie/evenement/95/1/a/53710/francois_isaac_de_rivaz_depose_le_brevet_du_moteur_a_explosion.shtml|site=[[L'Internaute]]|consulté le=13 mars 2016}}.</ref>, il faut attendre [[Étienne Lenoir]] en 1860 pour en voir apparaître la première véritable application. La machine, qui s'apparente à un [[moteur à allumage commandé]], fonctionne d'abord au [[gaz d'éclairage]], ce qui impose de la relier aux canalisations de la ville. Le début de l'[[industrie pétrolière]], dans les années 1850, et l'invention du [[carburateur]] par [[Siegfried Marcus]], en 1865, poussent Lenoir à présenter à l'[[Exposition universelle de 1867]] un moteur à [[Essence (hydrocarbure)|essence]], alors un sous-produit de la distillation du [[Kérosène|pétrole lampant]]<ref>{{Ouvrage|auteur1=Yves Carsalade|titre=Les grandes étapes de l'histoire économique : revisiter le passé pour comprendre le présent et anticiper l'avenir|éditeur=[[École polytechnique (France)|École polytechnique]]|année=2002|mois=janvier|jour=1 |pages totales=390|passage=91 et 92|isbn=2-7302-0837-2|isbn2=9782730208376|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=xwk723HxrjkC&printsec=frontcover}}.</ref>. Tandis que la technique se perfectionne, notamment par les premières applications que fait [[Nikolaus Otto]] du [[cycle de Beau de Rochas]] à partir de 1876<ref>{{Lien web|titre=L'histoire du Moteur en quelques dates|url=http://www.museedumoteur.fr/le-musee/lhistoire-du-moteur|site=[[Musée du moteur]]|consulté le=13 mars 2016}}.</ref>, [[Rudolf Diesel]] cherche à la rendre plus simple, petite et accessible, permettant l'usage de n'importe quel carburant<ref>{{Lien web|titre=''L'énigme Diesel'' : mort d'un inventeur|url=http://teleobs.nouvelobs.com/la-selection-teleobs/20130801.OBS1905/l-enigme-diesel-mort-d-un-inventeur.html|date=3 août 2013|site=[[L'Obs]]}}.</ref>. Le {{date|27|février|1892}}<ref group=alpha>Le brevet ne prendra effet, rétroactif, que le {{date|23|février|1893}}.</ref>, il dépose un brevet pour un moteur à [[charbon]] pulvérisé, dans lequel la combustion est déclenchée par la forte compression, et non par allumage commandé. Assisté de Frédéric Dyckhoff, et soutenu par le directeur de la fabrique de machines d'[[Augsbourg]] (future [[MAN (constructeur)|MAN]]<ref group=alpha>MAN signifie en allemand ''{{langue|de|Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg}}'' (signifiant fabrique de machines d'Augsbourg-Nuremberg).</ref>), il entreprend d'en construire les premiers prototypes à partir de 1894<ref name=NaegelAlthuser>{{Ouvrage|auteur1=Paul Naegel|auteur2=Jean-Michel Althuser|titre=Les débuts du moteur Diesel en France|éditeur=[[Hyper articles en ligne|HAL]] / Connaissance de la Meuse|année=2008|passage=2 à 7|isbn=|lire en ligne=https://halshs.archives-ouvertes.fr/halshs-00441182|format électronique=pdf}}</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage|auteur1=Jean-Claude Guibet|titre=Carburants et moteurs|tome=1|éditeur=[[Technip]]|année=1997|mois=août|jour=8|pages totales=480|passage=301 et 302|isbn=2-7108-1091-3|isbn2=9782710810919|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=IpUnMfB27i4C&printsec=frontcover}}</ref>. Ils testent différents combustibles, entre produits du [[pétrole]] et gaz d'éclairage, puis aboutissent à un premier vrai résultat en 1897 : un moteur à [[Injection (moteur)#Injection pneumatique|injection pneumatique]] de combustible liquide, d'une cylindrée de {{unité|19.6|L}}, offrant {{unité|14.7|kW}} ({{unité|20|ch}}) à {{unité|172|tr/min}} pour une consommation de {{unité|238|g/ch/h}}<ref>{{Lien web|langue=en|titre=The First Diesel Engine, 1897|url=http://www.deutsches-museum.de/en/collections/machines/power-engines/combustion-engines/diesel-engines/the-first-diesel-engine-1897/|site=[[Deutsches Museum]]|consulté le=13 mars 2016}}.</ref>{{,}}<ref name=Laux>{{Ouvrage|auteur1=James M. Laux|titre=Culture technique|sous-titre=Les moteurs Diesel pour les transports|volume=19|éditeur=[[École des hautes études en sciences sociales]]|année=1989|mois=mars|passage=21 et 22|isbn=2-7132-1174-3|isbn2=9782713211744|lire en ligne=http://documents.irevues.inist.fr/handle/2042/29802}}.</ref>.

=== {{s-|XX}} ===
En 1900, à l'occasion de son lancement commercial<ref>{{Lien web|titre=Rudolf Diesel (1858-1913)|url=http://www.turbo.fr/diaporama/photo-diaporama-auto-les-personnalites-de-l-automobile-2928/|date=2 août 2012|site=[[Turbo (émission de télévision)|Turbo]]}}.</ref>, l'invention décroche le Grand Prix de l'[[Exposition universelle de 1900|exposition universelle]]<ref name=NaegelAlthuser/>.

En raison de son poids dû aux renforcements qu'imposent les pressions et les températures élevées, surtout lors de la combustion, à sa mécanique ([[Culasse (moteur)|culasse]], [[Piston (mécanique)|pistons]], [[Vilebrequin (moteur)|vilebrequin]]), et de la complexité amenée par sa pompe d'injection pneumatique, le moteur Diesel est alors réservé aux engins lourds. Équipant d'abord des installations pour la plupart fixes, il intègre les [[Chantier naval|chantiers navals]] russes de [[Ludvig Nobel]] au cours de l'hiver 1902/1903, puis les chantiers français en 1903 quand Adrien Bochet et Frédéric Dyckhoff équipent la péniche ''Le Petit Pierre'' sur le [[canal de la Marne au Rhin]]<ref>Paul Naegel, Jean-Michel Althuser, ''Les débuts du moteur Diesel en France : nouveaux éléments historiques'', Connaissance de la Meuse, 2008, p. 2-7. ffhalshs-00441182</ref>. La [[Marine nationale (France)|marine nationale]] équipe en 1904 un premier sous-marin , l{{'}}''[[Aigrette (Q38)|Aigrette]]'', doté d'un moteur Diesel de {{unité|140 ch}} de la Compagnie française des moteurs à gaz et des constructions mécaniques, puis la [[Royal Navy]] construit son premier exemplaire doté d'un [[moteur à boule chaude]] Hornsby-Akroyd de six cylindres de {{unité|500 ch}} l'année suivante sur le {{HMS|A13}}{{refsou|date=mars 2021}}. La donne commence à changer en 1909, quand Prosper L'Orange, employé de [[Carl Benz|Benz]] & Cie, invente l'injection mécanique, un système plus simple et léger que son homologue à air<ref>{{Lien web |titre=Prosper L'Orange. The man who brought diesel power to the road |url=https://www.hemmings.com/stories/article/prosper-lorange |périodique=Hemmings Motor News |date=05/2016 |consulté le=2021-03-18}}.</ref>.
[[File:260D.jpg|thumb|Mercedes Benz 260D de 1936]]
Après la [[Première Guerre mondiale]], le moteur Diesel se répand à tout le secteur maritime, puis équipe des [[locomotive]]s et des véhicules automobiles. [[Peugeot]] teste en 1921 un prototype entre [[Paris]] et [[Bordeaux]]. L'année suivante, Benz met sur le marché un deux [[cylindre]]s pour [[Tracteur agricole|tracteurs agricoles]], puis c'est [[Daimler-Motoren-Gesellschaft|Daimler]] qui, en 1923, expose des camions à moteurs Diesel au Salon de [[Berlin]], et effectue un trajet Berlin-[[Stuttgart]]-Berlin à bord d'un autre. Les optimisations apportées par [[Robert Bosch (entreprise)|Robert Bosch]] au cours des années qui suivent achèvent d'ouvrir les voies de la démocratisation<ref name=Laux/>. Depuis 1928, [[Peugeot]] fabrique dans son usine de moteurs CLM (Compagnie Lilloise de Moteurs) à [[Lille]] des [[moteurs Diesel]] destinés aux bateaux, autorails et tracteurs agricoles<ref>[[Musée de l'Aventure Peugeot]]. The exhibit label (2012) states: «Peugeot commence à fabriquer des moteurs Diesel à partir de 1928, à la « Compagnie Lilloise des Moteurs », filiale d’Automobiles Peugeot, notamment pour les tracteurs agricoles ou ferroviaires, les bateaux{{etc.}}</ref>. [[Citroën]] commercialise en 1933 une [[Citroën Rosalie|Rosalie 11UD]]<ref>{{Lien web|langue=fr|titre=Le moteur diesel, une invention qui aurait pu être française…|url=https://www.lejsl.com/magazine-automobile/2020/06/16/le-moteur-diesel-une-invention-qui-aurait-pu-etre-francaise|périodique=[[Le Journal de Saône-et-Loire]]|date=16 juin 2020|consulté le=2021-03-18}}.</ref> de manière assez confidentielle, première voiture particulière de série équipée d'un moteur Diesel au monde, d'une cylindrée de {{unité|1766|cm|3}}<ref>Annuel de l'Automobile, 23/2/2019.</ref>. [[Mercedes-Benz|Mercedes]] remporte en 1935 un contrat pour équiper une flotte de taxis allemands de moteurs Diesel. La marque sort l'année suivante un modèle pour le grand public, la [[Mercedes 260 D|260 D]], avant que Peugeot ne l'imite en 1938 avec sa [[Peugeot 402|402]].

Stoppé par la [[Seconde Guerre mondiale]], le mouvement reprend en 1949 avec la [[Mercedes-Benz 170|Mercedes 170 D]], puis en 1959 la [[Peugeot 403|Peugeot 403 D]] et son moteur [[Indenor]], très appréciés des [[taxi]]s parisiens<ref name=Capital>{{Lien web|titre=Mercedes 260 D, 1936 : Première apparition du moteur diesel|url=http://www.capital.fr/enquetes/histoire-eco/la-fantastique-histoire-de-l-automobile/mercedes-260-d-1936-premiere-apparition-du-moteur-diesel|date=15 septembre 2010|site=[[Capital (magazine)|Capital]]}}.</ref>{{,}}<ref name=Tribune>{{Lien web|titre=Peugeot, pionnier du diesel tant décrié aujourd'hui|url=http://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/automobile/20140723trib000841042/publier-me.-23-juillet-peugeot-pionnier-du-diesel-tant-decrie-aujourd-hui.html|date=23 juillet 2014|site=[[La Tribune (France)|La Tribune]]}}.</ref>. Le développement du réseau routier et l'essor du taxi dans les métropoles favorisent en effet l'expansion du Diesel, plus cher à l'achat mais dont le carburant, le [[gazole]], a un coût moins élevé que l'[[Essence (hydrocarbure)|essence]]<ref name=Laux/>.

[[File:Mercedes 300 TD US.jpg|thumb|Mercedes W123 300 TD US doté du moteur turbo-diesel OM 617A.]] L'allégement des taxes consécutif aux [[Premier choc pétrolier|crises de 1973]] et [[Deuxième choc pétrolier|1979]]<ref name=Capital/>, combiné à l'arrivée des premiers [[turbocompresseur]]s (la [[Mercedes-Benz Sonderklasse (Type 116)|Mercedes classe S 300 SD]] de 1977, réservée aux [[États-Unis]] puis la [[Mercedes-Benz Type 123]] européenne 300 TD en 1979, sortie juste après la [[Peugeot 604|Peugeot 604 D]]), vient encore aider au déploiement de la technologie. [[Volkswagen]] présente une première [[Automobile compacte|compacte]] grand public à moteur Diesel, la [[Volkswagen Golf I|Golf D]], puis signe le retour de l'injection directe via sa filiale [[Audi]], avec la [[Audi 100#Audi 100 C3|100]], précurseur du [[TDI (moteur)|TDI]], en 1985 (technologie développée par FIAT pour son modèle [[Croma]] puis revendue à Volkswagen). Douze ans plus tard apparaît sur une [[Alfa Romeo 156]] la première application de l'[[injection directe à rampe commune]], technologie développée par [[Magneti Marelli]] puis revendue à [[Robert Bosch (entreprise)|Bosch]].

=== {{s-|XXI}} ===
Le succès du moteur Diesel pour les véhicules légers en Europe (son image reste médiocre sur les marchés asiatiques et américains) commence à fléchir à l'entame du {{s-|XXI}}. Cette situation résulte de plusieurs facteurs simultanés : d'une part, la prise en compte de ses aspects polluants entache sa perception par le public et engendre un durcissement des [[Norme européenne d'émissions|normes]], qui sera amplifié après le scandale [[Affaire Volkswagen|Dieselgate]] en 2015 ; d'autre part, l'optimisation et la complexification des systèmes employés conduisent à des prix plus élevés, tout en augmentant les occurrences de pannes<ref name=Tribune/>. La proportion de motorisations Diesel dans les ventes de voitures neuves en France baisse depuis la fin des années 2000 : 17,3 % en 2022 contre 65 % au {{1er|trimestre}} 2014, 69 % sur la même période de 2013, 73 % en 2012 et 77 % en 2008. La France reste cependant l'un des premiers pays européens quant à l'utilisation de la motorisation Diesel, derrière le Luxembourg, l'Irlande et le Portugal, mais devant l'Espagne (66,3 %), et nettement au-dessus de la moyenne ouest-européenne (53,3 % en 2013)<ref>[http://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/automobile/20140407trib000824060/publier-mardi-8-avril-7h-les-ventes-de-diesels-chutent-pas-bon-pour-le-co2.html Les ventes de véhicules avec moteur Diesel chutent... Pas bon pour le {{CO2}}], ''[[La Tribune (France, 1985)|La Tribune]]'' (consulté le {{date|9 avril 2014}}).</ref>.

== Principes de fonctionnement et caractéristiques ==
=== Principes de fonctionnement ===
[[Fichier:PV diesel.gif|vignette|upright=0.8|[[Diagramme de Clapeyron|Diagramme pression-volume]] du cycle d'un moteur Diesel.]]
Comme le [[Moteur à allumage commandé|moteur thermique à essence]], le moteur Diesel est constitué d'un ensemble de [[Piston (mécanique)|pistons]] coulissant dans des [[Cylindre (moteur)|cylindres]], reliés par des [[Bielle (mécanique)|bielles]] au [[Vilebrequin (moteur)|vilebrequin]]<ref group=alpha>Voir à ce sujet le [[système bielle-manivelle]].</ref>. L'ensemble est recouvert d'une [[Culasse (moteur)|culasse]], où des [[Soupape (moteur)|soupapes]], actionnées par un [[arbre à cames]] lui-même synchronisé au vilebrequin, ouvrent et ferment alternativement les [[Chambre de combustion|chambres de combustion]], reliées aux collecteurs d'[[Collecteur d'admission|admission]] et d'[[Collecteur d'échappement|échappement]]. Dans les systèmes modernes à injection directe, de l'air est aspiré dans la chambre de combustion (le volume libéré par la descente du piston dans le cylindre). En remontant, le piston comprime et chauffe l'air admis précédemment. Légèrement après le [[point mort haut]], du carburant est à son tour injecté. Le mélange ainsi formé entre en [[combustion]] rapide repoussant le piston en un temps moteur, puis les gaz brûlés sont évacués par la remontée du piston dans l'échappement.

Variante du [[cycle de Beau de Rochas]]<ref group=alpha>La différence essentielle est que la combustion est déclenchée par l'injection de carburant dans un cylindre où l'air a été surchauffé par la forte compression, non par une bougie d’allumage.</ref>, le cycle Diesel se décompose aussi en quatre temps :
# '''Admission''' d'air par l'ouverture de la soupape d'admission et la descente du piston ;
# '''Compression''' de l'air par remontée du piston, la soupape d'admission étant fermée ;
# '''Temps moteur''' : peu après le [[point mort haut]] on introduit, par une [[injecteur|injection]], le [[carburant]] qui se mêle à l'air comprimé. La combustion rapide qui s'ensuit constitue le temps moteur : les gaz chauds repoussent le piston, libérant une partie de leur [[énergie]]. Celle-ci peut être mesurée par la [[courbe de puissance moteur]] ;
# '''Échappement''' des gaz brûlés par l'ouverture de la soupape d'échappement, poussés par la remontée du piston.
[[Fichier:Diesel Engine (4 cycle running).gif|vignette|349x349px|Schéma animé du fonctionnement d'un moteur diesel à quatre temps.]]
La spécificité du moteur Diesel tient à son auto-inflammation dans la chambre.

Dans un moteur à [[essence (hydrocarbure)|essence]] : on fait monter en pression un mélange gazeux air/carburant quasiment homogène (richesse autour de 14,7:1, c'est-à-dire un [[Stœchiométrie#Mélange, proportions et conditions stœchiométriques|mélange stœchiométrique]]), puis on provoque son inflammation à l'aide d'une étincelle commandée : un front de flamme se répand à partir de ce point d'ignition, puis atteint progressivement tout le mélange. On évite précisément les situations d'auto-allumage, car elles provoquent un phénomène de [[cliquetis]], et à terme des dégâts matériels qui peuvent être graves.

Dans un moteur Diesel : on profite des propriétés du carburant en présence d'air pour rechercher cette auto-inflammation. On ajuste la proportion de carburant injecté à débit d'air entrant constant, et la compression elle-même qui fait monter le mélange en pression et en température. La combustion n'est en fait idéale qu'aux endroits de la chambre qui sont en présence des bonnes conditions, à la fois de concentration, de pression et de température. Pour compenser ce problème, on augmente la compression du mélange, notamment par un excès d'air admis<ref name="IFPEN">{{Lien web|titre=Les moteurs conventionnels|url=http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/Espace-Decouverte/Les-cles-pour-comprendre/Automobile-et-carburants/Les-moteurs-conventionnels#5|site=[[IFP Énergies Nouvelles]]|consulté le=28 février 2016}}.</ref>. Cette méthode permet de limiter l'émission de gaz imbrûlés, mais conduit à d'autres inconvénients, comme la formation d'oxydes d'azote (NOx) et le besoin d'avoir recours à des pièces beaucoup plus résistantes<ref>{{Lien web|langue=fr-FR|nom1=ELJ|titre=BMW 750d : moteur Diesel L6 quad-turbocompresseurs|url=http://www.designmoteur.com/2016/05/bmw-750d-diesel-quad-turbo/|site=DESIGNMOTEUR|consulté le=2019-05-19}}.</ref>.

Afin de permettre l'auto-inflammation du mélange, l'air entrant est comprimé à hauteur de 20:1 (environ {{unité|35|[[bar (unité)|bars]]}}), et sa température portée de {{tmp|600|1500|°C}} environ. Sitôt le carburant injecté (pulvérisé sous la forme d'un brouillard de fines gouttelettes), il s'enflamme presque instantanément, sans qu'il soit nécessaire de recourir à un allumage commandé par [[Bougie d'allumage|bougie]]. En brûlant, le mélange augmente fortement la température et la pression dans le cylindre ({{unité|60 à 100|bars}}), repoussant le piston et entraînant, via la bielle, la rotation du vilebrequin.

=== Combustion ===
{{Section à sourcer|date=mars 2024}}
La combustion qui s'opère dans les cylindres d'un moteur Diesel consiste en l'oxydation vive du carburant par le dioxygène présent dans l'air. Les produits de cette réaction se résumeraient au [[dioxyde de carbone]] et à l'eau si le carburant ne contenait que des [[hydrocarbure]]s, l'air uniquement de l'oxygène, et si la combustion était complète et non accompagnée de réactions secondaires<ref group=alpha>Ces réactions secondaires sont dues, entre autres, aux températures de combustion élevées et a la présence de [[diazote]] dans l'air. Voir l'article [[Oxyde d'azote]].</ref>. La combustion est [[Réaction exothermique|exothermique]], c'est-à-dire qu'elle dégage de la chaleur.

Si on suppose le carburant entièrement constitué d'[[hexadécane]], la réaction de combustion interne du moteur Diesel peut être décrite, en première approximation, par l'équation de la combustion complète de l'hexadécane :

hexadécane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau, soit :
: 2 C<sub>16</sub>H<sub>34</sub> + 49 {{O2}} → 32 {{CO2}} + 34 {{H2O}}

la chaleur dégagée étant d'environ {{unité|9951|kJ}} ([[Pouvoir calorifique inférieur|PCI]]) par mole d'hexadécane brûlée.

Dans les conditions [[Stœchiométrie|stœchiométriques]] de la combustion « neutre » (sans excès d'oxygène), il faut {{unité|3.46|g}} de dioxygène pour brûler {{unité|1|g}} d'hexadécane, soit, pour une combustion à l'air, {{unité|14.96|g}} d'air (supposé sec) par gramme d'hexadécane. Cette combustion neutre dégage, pour chaque gramme d'hexadécane brulé :
* {{unité|15.96|g}} de gaz, contenant {{unité|11.30|g}} de [[diazote]], {{unité|0.19|g}} d'[[argon]], {{unité|3.12|g}} de [[dioxyde de carbone]] (dont {{unité|3.11|g}} provenant de la combustion de l'hexadécane) ;
* {{unité|1.35|g}} de vapeur d'eau.

En pratique, le ratio utilisé dans les moteurs Diesel est plutôt de {{unité|14.7|g}} d'air par gramme de gazole. Les gaz résiduaires de la combustion Diesel réelle comportent donc principalement du diazote, du dioxygène, du dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau et de l'argon ; viennent s'y ajouter divers polluants résultant du caractère imparfait de la combustion principale et de l'existence de diverses réactions secondaires.

=== Vitesse et puissance ===
Les vitesses de rotation des moteurs Diesel sont très différentes d'un moteur à un autre. En effet, plus le moteur est gros, plus la course du piston est grande, et plus le moteur est lent. Trois classes de moteurs sont ainsi définies{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}} :
* moteur lent : moins de {{unité|200|tr/min}} ;
* moteur semi-rapide : entre 400 et {{unité|1000|tr/min}} ;
* moteur rapide : {{unité|1000|tr/min}} et plus.

La limite maximale du régime de rotation d'un moteur est déterminée par la vitesse de déplacement du piston dans le cylindre. Les constructeurs motoristes, suivant l'utilisation du moteur et la fiabilité qui leur est demandée, ont fixé les plages limites (résultat d'essais d'usure) suivantes{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}} :
* moteur fixe (groupe électrogène, gros moteur de bateau) : 6 à {{unité|8|m/s}} ;
* moteur de poids lourds : 8 à {{unité|9|m/s}} ;
* moteur d'automobile : 12 à {{unité|13|m/s}} ;
* moteur de compétition : au-delà de {{unité|15|m/s}}.

Ces limites déterminent la durée de vie du moteur et sa puissance, en [[Cheval-vapeur|chevaux]] ou [[watt|kilowatts]], par litre de cylindrée. La mise en survitesse du moteur risque de conduire à des chocs [[Piston (mécanique)|pistons]]-soupapes qui se traduisent souvent par le [[flambage]] des queues de [[Soupape (moteur)|soupapes]] ou de leurs tiges de commande.

La vitesse de rotation d'un moteur est directement liée à la course du piston (donc à la cylindrée) et à son usage. En effet, schématiquement, plus le piston est gros, plus sa course est importante{{Pas clair|date=septembre 2024}}. Par exemple, le [[Moteur EW / DW#DW10|moteur DW10]] ATED de PSA, d'une cylindrée totale de {{unité|1997|cm|3}} (quatre cylindres), se caractérise par un alésage de {{unité|85|mm}}, une course de {{unité|88|mm}} et un régime de puissance maximale de {{unité|4000|tr/min}} ; pour ce moteur, la distance parcourue par le piston dans le cylindre est donc de {{dunité|2|88|mm}} (une course aller et une course retour) par tour de moteur, soit {{unité|176|mm}} ; à {{unité|4000|tr/min}} la vitesse moyenne de déplacement linéaire est donc {{unité|0,176x4000|m/min}}, soit {{unité|11.7|m/s}}.

Certains moteurs Diesel lents de type deux-temps dépassent {{unité|100000|ch}}. Le porte-conteneurs [[Emma Mærsk]] est ainsi équipé d'un moteur [[Wärtsilä-Sulzer 14RT-flex96C|Wärtsilä RT-flex96C 14-cylindres]], moteur à deux temps lent de {{unité|108800|ch}} à {{unité|92-102|tr/min}}{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}}. Les cylindres ont un alésage de {{unité|96|cm}} et les pistons une course de {{unité|2.5|m}}. Ce moteur a une hauteur d'environ {{unité|13|mètres}} et une longueur de {{unité|26|mètres}} pour un poids de {{unité|2300|tonnes}}. À chaque tour, le piston se déplace de {{unité|5|m}} (une course aller et une course retour). Au régime maxi de {{unité|92|tr/min}}, la vitesse linéaire moyenne est alors de {{unité|8,5|m/s}}.

== Usages ==
[[Fichier:Diesel generator on an oil tanker.jpg|vignette|Diesel-alternateur sur un pétrolier.]]
Le moteur Diesel est de préférence utilisé lorsque le rendement énergétique ou la longévité du moteur sont des facteurs importants : [[bateau]]x, [[locomotive]]s, [[camion]]s, [[Tracteur agricole|tracteurs agricoles]] et engins de travaux publics. Ils sont aussi utilisés pour les [[Groupe électrogène|groupes électrogènes]] de forte puissance et certaines [[automobile]]s. Bien que les principaux usages correspondent en pratique à des moteurs développant un [[Couple (physique)|couple]] important, {{refnec|un moteur Diesel n'a pas, a priori, plus de couple qu'un moteur à allumage commandé, sauf dans le cas de la suralimentation, du fait du carburant utilisé et de la nécessité d'éviter la détonation|assertion non sourcée}} ; le [[Moment d'une force (mécanique)|moment]] des architectures Diesel et essence en automobile plafonne actuellement aux environs de {{Unité|200|[[Newton mètre|N m]]/L}} de cylindrée.

=== Installations fixes ===
{{Section vide ou incomplète}}

=== Propulsion de navires ===
D'un point de vue historique, c'est la marine de guerre qui s'intéresse en premier aux moteurs Diesel. En effet, compte tenu des dimensions des premiers moteurs Diesel, il semblerait naturel {{Style à revoir|date=30 septembre 2024}}que les ingénieurs et architectes navals se soient, avant tous les autres, intéressés à ce nouveau moteur qu'ils avaient la place d'accueillir. C'est  un navire marchand danois, le [[MS Selandia|MS ''Selandia'']], qui en fut équipé le premier en 1912{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}}. C'est à modérer par d'autres considérations, puisque ce sont, avant tout, les sous-marins qui en furent équipés{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}}. Ainsi, l'ingénieur français [[Maxime Laubeuf]] équipa d'un moteur Diesel son sous-marin l{{'}}''[[Classe Aigrette|Aigrette]]'' (1901) car les moteurs à essence ne développaient alors pas assez de puissance et les moteurs à vapeur, dégageant trop de fumée, auraient été contre-productifs, le souci étant précisément de mettre au point un bâtiment discret. Par ailleurs, même si le moteur Diesel connaît une importante progression durant l'entre-deux-guerres, la vapeur reste prépondérante (la chauffe au charbon étant progressivement délaissée au profit de la chauffe au mazout){{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}}. C'est par exemple le cas du paquebot ''[[Normandie (paquebot)|Normandie]]'' ou des cuirassés géants de la [[Seconde Guerre mondiale]] (''[[Yamato (cuirassé)|Yamato]]'', ''[[Bismarck (cuirassé)|Bismarck]]''{{etc.}}).Il faudra attendre la deuxième moitié du {{s-|XX}} pour voir le moteur Diesel se répandre dans les moyens de transport maritime (armés ou non) au point de devenir au {{s-|XXi}} un standard de motorisation que n'a pas réussi à concurrencer la [[propulsion nucléaire navale|propulsion nucléaire]] (plus chère par différents aspects). 

=== Propulsion de véhicules terrestres et d'aéronefs ===
Les premiers véhicules terrestres équipés de moteurs Diesel sont apparus au début des années 1920 ([[Benz & Cie|Benz]] et [[Daimler-Motoren-Gesellschaft|Daimler]]). D'abord destiné aux moyens de transport « lourds » (camions, notamment), le moteur Diesel a fini par se tailler une place dans l'automobile individuelle ou familiale, même si la motorisation « essence » y reste majoritaire{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}}.

Le [[pouvoir calorifique]] du [[gazole]] (en MJ/kg) est légèrement plus faible que celui de l'[[essence (hydrocarbure)|essence]]. Mais, sa masse spécifique étant plus grande, un litre de gazole contient plus d'énergie qu'un litre d'essence : pour des véhicules de même taille, un même volume de réservoir permet de parcourir une distance plus grande avec un moteur Diesel qu'avec son équivalent essence.

Pour les véhicules, une [[taxe|taxation]] légèrement plus favorable en France et un [[rendement d'un moteur à explosion|rendement]] supérieur des moteurs Diesel font que ceux-ci se révèlent plus économiques à la pompe. Les véhicules équipés de moteurs Diesel sont toutefois plus chers à l'achat et à l'entretien, et ce d'autant plus pour les modèles récents, car les coûts de production ont été accrus afin d'améliorer certaines caractéristiques de ces véhicules, comme la capacité d'accélération, initialement moindre pour les moteurs Diesel que pour leurs homologues à essence. Si les moteurs Diesel sont répandus en France, aux États-Unis, en revanche, les voitures et les camions fonctionnent encore très majoritairement à l'essence, qui reste moins chère que le gazole<ref>{{en}} [http://www.gasbuddy.com/ GasBuddy.com - Find Low Gas Prices in the USA and Canada]</ref>. Au Japon, en raison de normes anti-pollution plus sévères (au niveau des particules et du dioxyde d'azote<ref>[http://www.env.go.jp/fr/air_water/index.html 環境省_お探しのページは見つかりません]</ref>), les moteurs Diesel sans [[filtre à particules]] (FAP) ont été éliminés.

En revanche, la motorisation Diesel est rarement utilisée sur les [[motocyclette]]s et les [[avion]]s, notamment pour une question de masse embarquée, à l'exception des avions [[Pierre Clerget|Clerget]] qui se distinguaient par un rapport poids-puissance comparable à celui d'un moteur à essence, mais son développement a été abandonné après la [[Seconde Guerre mondiale]] (1947). L'utilisation de moteurs Diesel est réapparue, sur avions légers, dans les années 1980 : [[Cessna]] L19 équipé d'un moteur Diesel de [[Renault 25]] poussé à {{unité|135|ch}} en 1988{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}}, avion de construction amateur Dieselis équipé d'un [[Isuzu]] ([[Opel]]) {{unité|70|ch}} en 1998<ref name="Dieselis">[http://dieselis001.canalblog.com/ Dieselis aircaft, avion construction amateur à moteur turbo diesel], CanalBlog.com, 2 février 2009</ref>. Il existe au {{s-|XXI}} des moteurs spécifiques ([[SMA Engines|SMA]]) ou dérivés de l'automobile (Centurion sur base Mercedes du motoriste allemand [[Thielert]]) utilisés sur plusieurs modèles d'avions :  [[Diamond DA40]] et [[Diamond DA42|DA42]] de l'autrichien [[Diamond Aircraft]] ;  Ecoflyer du français APEX aircraft (ex-{{nobr|DR 400}} de Robin); avion amateur [[Gaz'aile 2]] et Dieselis<ref name="Dieselis"/>. Les [[Motocyclette Diesel|motocyclettes à motorisation Diesel]] ont connu quelques essais sporadiques, mais la production reste soit amateur, soit très intimiste par de petites entreprises, soit par l'armée mais maintenant abandonnée{{Référence souhaitée|date=30 septembre 2024}}.<gallery>
Fichier:Jumo205 cutview 02.jpg|Vue en coupe du Junker Jumo 205 : moteur Diesel à deux temps, six cylindres et douze pistons en opposition (années 1930).
</gallery>

== Technologies associées ==
L'optimisation des moteurs Diesel a conduit au développement de technologies nouvelles, en particulier dans les domaines de la [[combustion]] et de la [[dépollution]]. Ce sont elles qui permettent aux constructeurs de respecter les normes toujours plus contraignantes en vigueur. Le groupe [[Volkswagen (entreprise)|Volkswagen]] a ainsi pu homologuer, fin 2008, différents modèles (Q7, Jetta, A4…) aux États-Unis, pourtant soumis aux très sévères normes Tier2, Bin5, et {{nobr|LEV 2}} en Californie<ref group=alpha>Les versions européennes, soumises à des normes nettement moins strictes, ne bénéficient pas du même niveau de dépollution.</ref>{{,}}<ref>''Action Auto Moto'', {{numéro|163}} de janvier et février 2009, {{p.|12}} et 13</ref> (mais il est apparu en 2015, lors de l'[[affaire Volkswagen]], que ces normes n'étaient pas toujours respectées). Ces techniques se sont également généralisées aux camions, soumis aux normes  d'émission {{lnobr|Norme européenne d'émissions|Euro 6}} depuis le {{date-|2013-12-31}}.

=== Suralimentation ===
{{article détaillé|Suralimentation}}
La suralimentation est une technique permettant d'améliorer le [[rendement d'un moteur à explosion|rendement]] du moteur. Elle consiste à augmenter le taux de compression de l'air aspiré pour accroître celui du mélange. On utilise pour cela un compresseur, qui augmente la quantité d'air introduite dans le moteur pour une même quantité de carburant. Cet apport supplémentaire en [[oxygène]] lutte contre la formation de gaz chauds non propices à la combustion, permettant ainsi d'augmenter le taux de détente des gaz, et donc la puissance engendrée, sans pour autant injecter plus de carburant<ref>{{Ouvrage|auteur1=Raymond Brun|titre=Science et technique du moteur Diesel industriel et de transport.|éditeur=Technip|année=1981|isbn=2-7108-1052-2|isbn2=9782710810520|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=5QEbK5Fd8wAC&printsec=frontcover|numéro chapitre=IV}}</ref>. La technique a d'abord fait ses preuves dans l'aviation, où l'altitude induit une réduction de la densité de l'air entrant (donc de sa teneur en oxygène), mais s'est ensuite répandue à tous les moteurs thermiques.

Il existe un grand nombre de solutions pour [[Compresseur mécanique|comprimer]] l'air d'admission. On peut citer notamment<ref>{{Lien web|titre=Quelques types de suralimentations|url=http://histomobile.com/dvd_histomobile/fr/tech/173-1.htm|site=[[Histomobile]]}}.</ref> :
* le [[compresseur mécanique]], entraîné par le [[Vilebrequin (moteur)|vilebrequin]] du moteur, au prix d'un rendement diminué ;
* le [[turbocompresseur]] (ou turbo), entraîné par une [[turbine]] mise en mouvement par le passage des gaz d'échappement, au prix d'un écoulement gêné. Les modèles les plus récents sont « à géométrie variable » (TGV), technologie qui leur permet d'être plus performants à bas régime ;
* l'échangeur de pression « Comprex » de la marque [[ABB (entreprise)|ABB]], où le vilebrequin entraîne un rotor muni de cellules, qui permettent aux gaz d'admission et d'échappement d'échanger alternativement leurs pressions.

=== Injection directe ===
[[Fichier:Cutaway of a MAN V8 Diesel engine.jpg|vignette|upright|Éclaté de moteur [[MAN (constructeur)|MAN]], avec injection directe par [[Injection directe à rampe commune|rampe commune]].]]
{{article détaillé|Injection (moteur)#Injection directe{{!}}Injection directe}}
Cette technique consiste à injecter le carburant directement dans la [[Chambre de combustion|chambre]], et non plus en amont comme dans les systèmes à injection indirecte. Elle permet de contrôler précisément la zone où on injecte le gazole, et d'ainsi optimiser la combustion du mélange.

Si l'injection directe existe depuis les débuts du moteur Diesel, elle a longtemps été réservée aux moteurs lents utilisés dans l'industrie, la [[Chantier naval|navale]] ou les poids lourds. Des raisons techniques (fumées et bruit supérieurs, gradient de pression trop élevé) contraignaient à utiliser des pistons très solides et très lourds, incompatibles avec des encombrements réduits et des vitesses d'utilisation élevées. Il faut attendre 1986 et le [[Toyota Land Cruiser#Série 6 (1980 - 1990)|Toyota Land Cruiser HJ61]] pour voir le premier moteur Diesel à injection directe (le célèbre 12HT) installé sur un véhicule particulier<ref>{{Lien web|titre=Essai du Toyota Land Cruiser HJ61|url=http://www.4rouesmotrices.com/essais/Toyota/essai_267_Toyota_Land_Cruiser_SW_HJ61.php|site=4rouesmotrices.com}}.</ref>. Il sera suivi deux ans plus tard par celui de la [[Fiat Croma (1985)|Fiat Croma]] TDid<ref group=alpha>[[Rover (automobile)|Rover]], quelques mois avant Fiat, avait aussi commercialisé un véhicule léger équipé d'un moteur Diesel à injection directe, mis au point en collaboration avec [[Perkins (moteurs)|Perkins]], mais il s'agissait d'une version utilitaire de la [[Austin Montego|Montego]]. La version berline ne suivant que plus tard, Fiat revendique à raison l'antériorité pour les véhicules particuliers.</ref>.

D'autres dispositifs sont ensuite apparus, permettant de contrôler plus finement encore la qualité d'injection. Certains moteurs sont ainsi équipés d'injecteurs-pompe, qui régulent la pression d'injection individuellement dans chaque cylindre<ref>{{Lien web|titre=Injecteur-pompe|url=https://fr.bosch-automotive.com/fr/parts_and_accessories/engine_systems_1/diesel/unit_injector_system/unit_injector_system_diesel_motorsys_parts|site=[[Robert Bosch (entreprise)|Bosch]]|consulté le=6 mars 2016}}.</ref>. D'autres utilisent une [[Injection directe à rampe commune|rampe commune]], où, à l'inverse, la pression est régulée dans un seul rail alimentant tous les injecteurs. Cette rampe est souvent combinée avec des injecteurs [[Piézoélectricité|piézo-électriques]], dont le pilotage par impulsions électriques permet une gestion plus fine et décorrélée de la vitesse de rotation du [[Vilebrequin (moteur)|vilebrequin]]<ref>{{Lien web|titre=Injecteurs – principe de fonctionnement|url=http://www.turbo-tec.eu/fr/injecteurs-principe-de-fonctionnement/|site=Turbo Tec|consulté le=6 mars 2016}}.</ref>.

Les moteurs des années 2010 offrent une pression d'injection pouvant aller jusqu'à {{unité|2500|bars}}, contre environ {{formatnum:1400}} pour les premières rampes communes, et moins de {{formatnum:1000}} pour les moteurs des années 1980. Associée à un pilotage précis des injecteurs, elle assure une pulvérisation du gazole continue, constante et bien répartie, essentielle pour une bonne combustion<ref group=alpha>Cette technologie porte le nom de [[HDi]] (''High-pressure Direct Injection'') chez le constructeur automobile [[PSA Peugeot Citroën|PSA]], et dCi (''Direct Common rail Injection'') chez [[Renault]].</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=Pression dans les moteurs diesel|url=http://www.bosch.fr/fr/fr/newsroom_7/news_7/news-detail-page_41024.php|date=27 décembre 2013|site=[[Robert Bosch (entreprise)|Bosch]]}}.</ref>.

=== Préchauffage ===
{{article détaillé|Bougie de préchauffage}}
Le moteur Diesel fonctionnant par auto-allumage à partir d'une certaine température, le démarrage à froid est impossible sans l'aide d'un apport de chaleur extérieur. On crée donc, par l'entremise d'une bougie en métal placée à l'intérieur de la [[Chambre de combustion|chambre]], un « point chaud » duquel part l'[[Point d'auto-inflammation|inflammation]] du mélange.

Une alternative consiste à réchauffer l'air admis, à l'aide de systèmes qui agissent en amont de la chambre<ref>{{Lien web|titre=Assistant de diagnostic|url=http://europe.delphi-dso.com/FR/Diagnostic%20assistant/default1767.html?action=category&id=163|site=[[Delphi Corporation|Delphi]]}}.</ref>. En l'absence ou en complément de ces dispositifs, les constructeurs peuvent enfin réguler les injecteurs pour opérer une surcharge d'injection au démarrage.

Pour les moteurs de bateaux à huile lourde, on préchauffe le combustible à une température élevée avant d'entamer la procédure de démarrage.

=== Filtre à particules ===
{{article détaillé|Filtre à particules}}
La réduction de la quantité de particules émises dépend de la qualité du carburant et de la conception du moteur (amélioration de l'injection, dispositifs à injections multiples{{etc.}}). Pour certaines particules difficilement combustibles, un filtre à particules (FAP) peut s'avérer nécessaire. Cette technologie s'est généralisée à partir de 2009, lors de la mise en place de la [[norme européenne d'émissions]] {{nobr|Euro 5}} camions. Elle ne peut cependant pas filtrer les particules les plus fines. Le FAP est donc généralement combiné à des catalyseurs le précédant dans la chaîne d'échappement, de manière à ne plus avoir, en théorie, qu'à bloquer les particules les plus grosses et les imbrûlés<ref>{{Lien web |titre=Échappement plus propre pour les diesels |url=http://www.larecherche.fr/savoirs/comment-ca-marche/echappement-plus-propre-diesels-01-06-2008-88110 |date=juin 2008 |site=[[La Recherche (magazine)|La Recherche]]}}.</ref>.

Le problème majeur d'un FAP est qu'il voit progressivement les particules retenues s'amasser en [[suie]]s, au risque de bloquer l'élément filtrant. Il faut donc procéder régulièrement à sa régénération en brûlant ces suies. Si la régénération du FAP peut avoir lieu toute seule, à vitesse élevée, elle s'opère généralement par une injection de plus dans la [[Chambre de combustion|chambre]] en fin de combustion, quand le moteur détecte un excédent de pression sur le FAP. La technique engendre toutefois des émissions supplémentaires de NO{{Ind|x}} (du fait de l'injection complémentaire), et d'[[Hydrocarbure|HC]] et [[Monoxyde de carbone|CO]] (dus à la combustion proprement dite des suies). De nouveaux FAP sont à l'étude pour pallier ce problème, notamment par le biais de nouveaux additifs, de technologies de filtrage plus pointues et du perfectionnement des diagnostics embarqués.

En 2005, l'analyse des rejets occasionnés sur deux ans par une flotte de taxis (des [[Peugeot 607]] 2.2 [[HDi]] équipées de FAP et entretenues selon les recommandations du constructeur), sur cycle [[Nouveau cycle européen de conduite|MVEG]] et en situation réelle, montre des niveaux d'émission relativement stables si on ne tient pas compte des phases de régénérations. Celles-ci entraînent, en revanche, une augmentation de plus de 20 % de la consommation, 50 % de NO{{Ind|x}} émis en plus, et surtout neuf fois plus de CO. Une analyse des FAP à l'issue des tests montre une faible quantité de métaux piégés dans le filtre, avec une très forte prédominance de [[sulfate]] et de [[soufre]]. Globalement, l'ADEME estime que, malgré les régénérations impliquées, la présence du FAP aura permis de réduire respectivement de 90 et 95 % la masse et la quantité de particules émises à l'échappement. L'organisme remarque en outre que le [[cérium]], utilisé comme additif sur les FAP [[PSA Peugeot Citroën|PSA]], reste à 95 % retenu par le filtre<ref group="B" name=AdemeEvaluation/>{{référence non conforme}}.

=== Recirculation des gaz d'échappement ===
{{article détaillé|Recirculation des gaz d'échappement}}
[[Fichier:EGR Volkswagen 2.0 TDI.JPG|vignette|upright=0.7|droite|Système EGR [[Volkswagen]] 2.0 [[TDI (moteur)|TDI]].]]
Plusieurs systèmes coexistent pour lutter contre la formation de NO{{ind|x}} et de particules fines. Le plus courant à ce jour est la [[recirculation des gaz d'échappement]] (EGR). Il consiste à réintroduire une partie des gaz d'échappement dans le circuit d'admission, après les avoir refroidis dans un [[échangeur thermique]] pour éviter une température trop élevée dans la [[chambre de combustion]]. La production d'oxydes d'azote dépendant notamment de la température et de la présence d'oxygène pendant la combustion, l'introduction de gaz brûlés agit sur ces deux paramètres. L'influence de la température sur la production d'oxydes d'azote est modélisée par le mécanisme de Zeldovich<ref>''Acta Physicochim'', 21, 577, 1946.</ref>{{refinc}} en 1939<ref>{{en}} [http://authors.library.caltech.edu/25069/5/AirPollution88-Ch3.pdf Pollutant formation and Control in Combustion] {{pdf}}, sur caltech.edu (consulté le 18 mars 2017).</ref>.

Ce mécanisme permet de ralentir la vitesse de combustion via la diminution de la proportion d'oxygène dans les gaz et d'augmenter la [[capacité thermique]] des gaz en diminuant leur température de combustion. Le paradoxe est que pour améliorer le rendement des moteurs et réduire la consommation de carburant, les constructeurs font le maximum pour augmenter la température combustion, ce qui a pour effet d'augmenter la production de NO{{ind|x}} si la température de combustion dépasse {{tmp|1300|°C}}. Afin de pallier cette augmentation de [[Oxyde d'azote#Sur la santé|gaz toxiques]], la vanne ou soupape EGR réduit la température de combustion, ce qui abaisse le rendement et augmente la consommation. La gestion de ce paradoxe conduit les constructeurs a doser finement le taux de recirculation des gaz d’échappement pour minimiser les deux paramètres simultanément quelles que soient les circonstances.

[[File:Clogged EGR Valve Intake manifold.jpg|thumb|Collecteur d'admission encrassé par des suies dues à la recirculation des gaz.]]
L'augmentation de la production de [[suie]]s lors de la combustion induit une salissure plus prononcée de l'huile du moteur et d'une partie de l'admission, du circuit d'échappement du moteur ainsi que le besoin éventuel d'un filtre à particules selon le niveau d'exigence des normes. La ''vanne EGR'', qui pilote la portion dérivée du collecteur d'échappement, peut alors s'encrasser, notamment à bas régime moteur. Pour contrer cet inconvénient, on peut recourir à un [[Additif pour carburant|additif]] ou faire monter le régime moteur, par exemple en circulant sur autoroute<ref>{{Lien web|titre=Fiche pratique : Vanne EGR, qu'est-ce que c'est ?|url=http://mag.additifcarburant.fr/vanne-egr/|date=9 février 2012|site=Additif Carburant mag}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=Vanne EGR : les différentes pannes et problèmes|url=https://www.linternaute.com/auto/pratique/mecanique/9773/vanne-egr-les-differentes-pannes-et-problemes.html|date=mars 2016|site=[[L'Internaute]]}}.</ref>.

=== Réduction catalytique sélective ===
{{article détaillé|Réduction catalytique sélective}}
Une autre technologie très répandue est la [[réduction catalytique sélective]] (ou SCR, {{en anglais|selective catalytic reduction}}), qui recourt à une solution [[urée|uréique]] injectée dans le flux d'échappement. Ce liquide est commercialisé dans de plus en plus de stations-service sous les noms « [[AdBlue]] » (marque déposée) en Europe et « ''Diesel Emission Fluid'' » (DEF) aux États-Unis.

Le bilan réactionnel des NO{{ind|x}} avec l'urée conduit à la formation d'[[azote]], d'[[eau]] et de [[dioxyde de carbone|{{CO2}}]] :

:<math>2\text{NO}+\text{CO}\left(\text{NH}_{2}\right)_{2}+\frac{1}{2}\text{O}_{2}\,\rightarrow\,2\text{N}_{2}+2\text{H}_{2}\text{O}+\text{CO}_{2}</math>

La [[catalyse]] des NO{{ind|x}} est assez délicate, car ils sont relativement stables et peuvent prendre plusieurs heures à se désagréger sous les [[ultraviolet]]s de la lumière du jour. Ils produisent alors de l'[[ozone]] (O{{ind|3}}), gaz très irritant, toxique, donc nuisible en basse atmosphère bien qu'indispensable en haute altitude<ref>{{Lien web |titre=Les différents polluants et leur évolutio n|url=http://www.airparif.asso.fr/pollution/differents-polluants |site=[[Airparif]]}}.</ref>. De plus, ce système requiert une température élevée pour être efficace, nécessitant une plus ou moins longue période de chauffe selon les conditions extérieures. Ce phénomène pose le problème de l'adaptation des motorisations thermiques à la circulation urbaine, caractérisée par des trajets plutôt courts. C'est pourquoi certains [[Pot catalytique|pots catalytiques]] sont équipés de dispositifs favorisant leur montée en température. Pour les véhicules particuliers, les choix technologiques ne sont pas encore figés en 2013. Il est encore possible de voir émerger des choix alternatifs de dosage d'[[ammoniac]] (solide SCR ou ''metal ammine'')<ref>{{Lien web|titre=Dossier : réduction des oxydes d'azote par SCR|url=http://www.guillaumedarding.fr/dossier-reduction-des-oxydes-d-azote-par-scr-2511780.html|date=29 mars 2013|site=guillaumedarding.fr }}.</ref>.

=== Diagnostic embarqué ===
{{article détaillé|Diagnostic embarqué (automobile){{!}}Diagnostic embarqué}}
Les progrès techniques en matière d'optimisation et de dépollution du moteur ne doivent pas faire oublier qu'avec le temps, les systèmes employés s'usent et perdent en efficacité. Il est donc nécessaire de suivre leur état afin de les faire contrôler, voire remplacer si nécessaire. Cette situation a conduit les constructeurs à mettre en place une surveillance continue du véhicule, puis d'élargir petit à petit leur champ d'action. Le système de [[Diagnostic embarqué (automobile)|diagnostic embarqué]] vérifie en permanence le fonctionnement des différents dispositifs : sondes, [[capteur]]s, [[actionneur]]s, système d'injection, catalyseur{{etc.}} Si une anomalie risquant d'augmenter les émissions est détectée, il affiche une alerte (un {{Lien|Check engine light|texte=indicateur lumineux d'anomalie}}) au niveau du tableau de bord de manière à pousser le conducteur à faire vérifier son véhicule. Cela permet en théorie de maintenir les systèmes à un état optimal et, donc, d'en limiter les pertes de performances en matière d'émissions<ref>{{Lien web|titre=OBD II au bout des doigts |url=http://www.lautomobile.ca/features/obd-ii-au-bout-des-doigts/|date=1 mars 2008|site=lautomobile.ca}}.</ref>.

== Comparaison avec le moteur à essence ==
=== Avantages ===
==== Rendement ====
Les raisons du succès du moteur Diesel dans l'automobile, au-delà d'avantages [[fiscalité|fiscaux]] accordés au gazole dans certains pays (par exemple [[Politique énergétique en France#Politiques des carburants|en France]]), tiennent essentiellement à son [[rendement d'un moteur à explosion|rendement]] supérieur à celui du moteur à essence. En résulte une consommation de carburant plus faible que dans un [[Moteur à allumage commandé|moteur essence]].

Le rendement du moteur Diesel profite aussi de l'apport de technologies comme la [[suralimentation]] ou l'[[Injection (moteur)#Injection directe|injection directe]], combinées à une pulvérisation plus fine et mieux contrôlée du [[gazole]] dans la [[chambre de combustion]] et à une gestion plus précise des ouvertures et fermetures des [[Soupape (moteur)|soupapes]]<ref group="B" name=AdemeIntro>{{Référence Harvard sans parenthèses|Stéphane Barbusse|Gabriel Plassat|||2005|loc=Introduction}}</ref>{{référence non conforme}}.

==== Robustesse ====
[[Fichier:Flowering biodiesel plant (Jatropha curcas) (4325262396).jpg|vignette|upright=0.8|Fleurs de [[jatropha curcas]], dont l'[[Huile de jatropha|huile]] extraite des graines peut remplacer le gazole.]]
Le moteur Diesel peut s'accommoder de différents carburants, parfois de qualité ou de coût inférieurs à ceux nécessaires aux moteurs à essence. Ainsi, par exemple, le moteur Diesel peut brûler de l'[[Huile végétale carburant|huile végétale]] à la place du gazole. Pendant la [[Seconde Guerre mondiale]], devant la pénurie de pétrole, des recherches ont d'abord été menées pour développer l'huile végétale en tant que carburant alternatif, mais elles finiront par être abandonnées face à la concurrence du bois et au réapprovisionnement progressif en pétrole<ref>{{Ouvrage|langue=fr|auteur1=Renaud de Rochebrune|auteur2=Jean-Claude Hazera|titre=Les patrons sous l'Occupation|lieu=Paris|éditeur=[[Odile Jacob]]|année=1995|pages totales=874|passage=417 à 420|isbn=2-7381-0328-6|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=ErzYFdKN-hgC&printsec=frontcover}}</ref>.

Il est aujourd'hui possible de faire usage d'un tel carburant dans une automobile de tourisme, à condition d'adapter son circuit d'alimentation et de surveiller son entretien, l'huile végétale présentant par rapport au gazole une plus grande viscosité, un [[indice de cétane]] plus bas et des impuretés spécifiques<ref>{{Ouvrage|auteur1=Joël Blin|auteur2=Sylvie Mouras|auteur3=Sayon Sidibe|auteur4=Philippe Girard|auteur5=Gilles Vaitilingom|auteur6=Bruno Pechine|titre=Guide technique pour l'utilisation d'huile végétale carburant dans les moteurs Diesel stationnaires|éditeur=Sud Sciences et Technologies|année=2014|passage=11 à 17 et p.57-58|isbn=978-2-677-92161-1|lire en ligne=http://docplayer.fr/7229883-Guide-technique-pour-l-utilisation-d-huile-vegetale-carburant-dans-les-moteurs-diesel-stationnaires.html}}</ref>. De nouveaux carburants à base végétale transformés et raffinés sont par ailleurs en cours d'étude, comme le [[diester]] et le NExBTL, mais ils restent encore coûteux à mettre en œuvre comparés aux huiles végétales brutes recyclées<ref>{{Ouvrage|auteur1={{Dr}} Xavier Montagne|titre=Biocarburants|sous-titre=Les BtL : intérêts et enjeux|éditeur=[[IFP Énergies Nouvelles]]|année=2008|mois=février|jour=13|passage=10 et 37|isbn=|lire en ligne=http://docplayer.fr/14711261-Biocarburants-les-btl-interets-et-enjeux.html}}</ref>.

L'utilisation d'huile végétale pure en guise de carburant est tolérée dans de nombreux pays, notamment en Allemagne, mais reste à ce jour interdite en France<ref>{{Lien web|titre=Ils roulent à l'huile végétale|url=https://www.ladepeche.fr/article/2011/03/06/1028837-ils-roulent-a-l-huile-vegetale.html|date=6 mars 2011|site=[[La Dépêche du Midi|La Dépêche]]}}.</ref>.

Les poids lourds<ref group=alpha>{{refnec|La loi française limite cette méthode aux véhicules professionnels de plus de {{unité|3.5|t}}, aux trains et aux engins non routiers.}}</ref> {{refnec|peuvent également recourir à une [[émulsion]] d'eau dans le gazole (de l'ordre de 10 à 15 % du mélange}}). {{refnec|D'une part, les gouttes de carburant injectées dans la [[chambre de combustion]] voient leur taille diminuer, ce qui conduit à une meilleure combustion, et donc moins de particules rejetées|ça ne serait pas plutot l'abaissement de la température decombustion?}}. De l'autre, la présence d'eau dans la chambre réduit sa température, limitant ainsi l'émission de NO{{ind|x}}. La technique impose toutefois un moteur suffisamment robuste (matériaux résistant à l'oxydation générée par l'eau, système d'injection adapté) et entraîne une augmentation de la consommation<ref group="B" name=AdemeEvaluation>{{Référence Harvard sans parenthèses|Stéphane Barbusse|Gabriel Plassat|||2005|loc=Les résultats des programmes d'évaluation}}</ref>{{référence non conforme}}.

=== Inconvénients ===
{{section à sourcer|date=novembre 2013}}
==== Poids ====
Les premiers moteurs Diesel étaient beaucoup plus lourds, bruyants et bien moins puissants que leurs homologues à essence. Ces inconvénients ont été partiellement éliminés sur les véhicules modernes grâce, en particulier, au [[turbocompresseur]] à géométrie variable, à l'[[injection directe à rampe commune]] ou à l'[[Circuit d'injection|injection très haute pression]]. Cependant, à puissance égale, ces moteurs restent plus lourds que leurs homologues à essence du fait des contraintes mécaniques et thermiques plus élevées.

==== Souplesse ====
La plage de vitesse de rotation du moteur Diesel étant plus réduite que celle d'un moteur à essence, il a besoin pour une utilisation automobile de plus de rapports dans la boite de vitesse{{Référence nécessaire|date=septembre 2024}}. De plus, le meilleur rendement ainsi que sa pollution au {{CO2}} minimale est généralement obtenu dans une fourchette assez étroite de vitesses de rotation et de température, le cantonnant théoriquement à une utilisation continue à vitesse constante ou à une utilisation statique.

=== Émissions comparées ===
{{article connexe|Pollution de l'air|Émission de dioxyde de carbone|Moteur à combustion et explosion#Comparaison essence et Diesel}}
De même que les autres systèmes de motorisation, le moteur Diesel a connu des améliorations au cours des dernières décennies. L'avantage principal de ce type de moteur est de produire à consommation égale, du fait de son rendement supérieur, des émissions de {{CO2}} de l'ordre de 10 % plus faibles que son [[Moteur à allumage commandé|équivalent essence]]<ref>{{Lien web|titre=6 idées reçues des Français sur le diesel|url=http://tempsreel.nouvelobs.com/societe/20140318.OBS0226/les-6-idees-recues-qui-font-que-les-francais-preferent-le-diesel.html|date=18 mars 2014|site=[[Nouvel Obs]]}}.</ref>. Il engendre également moins de [[monoxyde de carbone]] (qui s'oxyde rapidement en dioxyde de carbone dans l'atmosphère) et d'hydrocarbures imbrûlés que les moteurs à essence. L'arrivée progressive des [[Filtre à particules|filtres à particules]] et des systèmes [[Réduction catalytique sélective|SCR]] et [[Recirculation des gaz d'échappement|EGR]] a contribué en outre à limiter les émissions de NO{{ind|x}} et de particules fines, même si celles-ci restent beaucoup plus élevées que sur les moteurs à essence<ref>{{Lien web|titre=Les émissions en quelques chiffres|url=http://www.airparif.asso.fr/etat-air/air-et-climat-quelques-chiffres|site=[[Airparif]]|consulté le=29 février 2016}}.</ref>.

Roger O. McClellan<ref name="DeclarInterest">{{Lien web|url= https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3423304/#__sec18title|titre= Declaration of interest|date= 2012-06-24|consulté le= 2016-03-22}}.</ref>, Thomas W. Hesterberg<ref name="DeclarInterest" />{{,}}<ref>{{Lien web|url= http://www.cteh.com/thomas_hesterberg_ph_d_|titre= Thomas Hesterberg, Ph.D., MBA|consulté le= 2016-03-22}}.</ref> et John C. Wall<ref>{{Lien web|url= http://www.dieselforum.org/files/dmfile/JohnWallCV.PDF|titre= {{Dr}} John C. Wall - Vice President and Chief Technical Officer, Cummins Inc., Columbus IN|consulté le= 2016-03-22}}.</ref>, chercheurs travaillant ou ayant travaillé pour l'industrie du Diesel<ref>{{Lien web|url= http://controverses.mines-paristech.fr/public/promo13/promo13_G5/www.controverses-minesparistech-1.fr/_groupe5/acteurs/les-industriels.html|titre= Les industries|consulté le= 2016-03-22}}.</ref>, mettent en avant les progrès réalisés par cette technologie pour demander une réévaluation des risques qu'elle fait peser sur la santé des populations<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Roger O. McClellan|auteur2=Thomas W. Hesterberg|auteur3=John C. Wall|titre=Regulatory Toxicology and Pharmacology|sous-titre=Evaluation of carcinogenic hazard of diesel engine exhaust needs to consider revolutionary changes in diesel technology|volume=63|éditeur=[[Elsevier (éditeur)|Elsevier]]|année=2012|numéro d'édition=2|passage=225 à 228|isbn=|lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273230012000694%20Evaluation%20of%20carcinogenic%20hazard%20of%20diesel%20engine%20exhaust%20needs%20to%20consider%20revolutionary%20changes%20in%20diesel%20technology |titre chapitre=Abstract, I et IV}}</ref>.

== Pollution et toxicité ==
=== Nature des émissions ===
{{Article détaillé|Fumée de Diesel}}

==== Gaz et particules fines ====
Du fait de son principe même, qui impose, pour un rendement optimal, une forte présence d'air dans la [[Chambre de combustion|chambre]] et de hautes pressions et températures, le moteur Diesel induit un certain nombre de [[Réaction chimique|réactions chimiques]] indésirables qui conduisent à l'apparition et au rejet de particules et de gaz nocifs. D'une part, la réaction entre l'oxygène et l'azote présents dans l'air engendre l'apparition d'[[Oxyde d'azote|oxydes d'azote]] (NO{{ind|x}}). De l'autre, les noyaux de [[carbone]] engendrés par la combustion se combinent à l'oxygène et aux diverses impuretés contenues dans le gazole pour former des particules, tels les [[Hydrocarbure aromatique polycyclique|hydrocarbures aromatiques polycycliques]] (HAP) et des composés oxygénés comme les [[aldéhyde]]s. Ces phénomènes sont d'autant plus importants que la concentration en air et la température de la chambre sont élevés{{Référence nécessaire|date=septembre 2024}}. S'ajoute encore dans les gaz d'échappement la présence de métaux et d'[[hydrocarbure]]s imbrûlés.

Une étude de 2005 menée par l'[[Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie|ADEME]] a tenté de dresser la liste et la composition des émissions dues à des véhicules équipés de moteurs Diesel. Le premier constat est que le nombre et le volume de particules émises suivent chacun une [[loi normale]] fonction de leur diamètre, centrée sur une moyenne respectivement de {{unité|100 et 250|nm}}. Certaines peuvent aller jusqu'à la taille de [[nanoparticule]]s, mais ce sont les plus grosses qui ressortent par leur teneur non négligeable en douze types de métaux, et cinq des {{nombre|17|HAP}} classés comme polluants prioritaires par l'[[Environmental Protection Agency|EPA]], dont du [[benzanthracène]], considéré par l'agence américaine comme à fort risque cancérogène<ref group=alpha>La liste exacte des métaux trouvés est la suivante : [[soufre]], [[chlore]], [[potassium]], [[calcium]], [[chrome]], [[manganèse]], [[fer]], [[nickel]], [[cuivre]], [[zinc]], [[antimoine]] et [[argent]]. La liste d'HAP est quant à elle : [[Pyrène (chimie)|pyrène]], [[fluoranthène]], [[chrysène]], [[benzanthracène]] et [[anthracène]].</ref>. Certains de ces rejets sont dus à la combustion, d'autres à l'usure du moteur. Certains, enfin, comme le [[zinc]] ou le [[manganèse]], se retrouvent aussi dans les particules plus fines en raison de leur présence dans les additifs du carburant et des lubrifiants. Plus généralement, de nombreux facteurs concernant la qualité du gazole peuvent accroître la présence de particules : [[densité]], [[compressibilité]], [[viscosité]], [[indice de cétane]], teneur en [[Composé aromatique|polyaromatiques]] et en composés [[Pétrole naphténique|naphténiques]]. À l'inverse, une quantité importante de composés oxygénés limite l'émission de particules. L'étude remarque en outre l'impact positif notable qu'offrent les systèmes de dépollution, comme les [[catalyseur]]s ou les [[Filtre à particules|FAP]]<ref group="B" name=AdemeRecherche>{{Référence Harvard sans parenthèses|Stéphane Barbusse|Gabriel Plassat|||2005|loc=Les résultats du programme de recherche}}</ref>{{référence non conforme}}.

Une analyse complémentaire de l'ADEME rapporte que les hydrocarbures rejetés se composent essentiellement d'[[éthane]], d'[[éthylène]] et d'hydrocarbures légers. Elle établit également que les aldéhydes émis sont en majorité du [[Méthanal|formaldéhyde]], classé comme [[Liste des cancérogènes du groupe 1 du CIRC|cancérigène avéré]] par le [[Centre international de recherche sur le cancer|CIRC]]. L'agence ne fournit cependant pas les quantités mesurées et, surtout, précise que l'utilisation du FAP en réduit la quasi-totalité émise (les restantes provenant pour l'essentiel des phases de démarrage à froid)<ref group="B" name=AdemeEvaluation/>{{référence non conforme}}.

[[Fichier:Emission Standards-Diesel.jpg|vignette|droite|Évolution des [[Norme européenne d'émissions|normes européennes d'émissions]] pour les moteurs Diesel.]]
Les [[Norme européenne d'émissions|normes européennes d'émissions]] ont été progressivement durcies : alors que l'{{nobr|Euro 1}} de 1993 plafonnait les particules fines à {{unité|140 mg/km}} et groupait NO{{ind|x}} et hydrocarbures imbrûlés sous une limite de {{unité|970 mg/km}}, l'{{nobr|Euro 6b}} de 2015 passe ces maxima respectivement à {{unité|4.5 mg/km}} (avec dorénavant une limite en nombre de {{unité|6|e=11|/km}}) et {{unité|170 mg/km}}, dont {{unité|80 mg/km}} spécifiquement de NO{{ind|x}}). Il n'existe toujours aucun plafond pour le cas particulier des NO{{ind|2}}<ref>{{Lien web|titre=Qu'est-ce que la Norme Euro ?|url=http://www.developpement-durable.gouv.fr/Qu-est-ce-que-la-Norme-Euro.html|date=15 octobre 2015|site=[[Ministère de l'Environnement, de l'Énergie et de la Mer]]}}.</ref>. Des tests réalisés sur {{nobr|52 véhicules}} équipés de moteurs Diesel et reproduisant les conditions réelles de conduite sur route ont toutefois révélé qu'aucun des modèles testés ne respectait les règles relatives aux émissions de {{CO2}} et de NO{{ind|x}} qui prévalaient lors de leur mise sur le marché. Les émissions d'oxydes d'azote, notamment, étaient de cinq à {{nobr|dix fois}} supérieures aux limites autorisées par les normes {{nobr|Euro 5}} ou 6 (selon les modèles)<ref>{{Lien web|url= http://automobile.challenges.fr/actu-auto/20160407.LQA8091/commission-diesel-pas-de-fraude-mais-des-normes-non-respectees.html|titre= Commission Diesel : pas de fraude mais des normes non respectées|site=challenges.fr|date= 2016-04-07|consulté le= 2016-04-07}}.</ref>.

==== Oxydes d'azote ====
Les [[Norme européenne d'émissions|normes européennes d'émissions]] fixent un niveau maximal pour les oxydes d'azote émis par les nouveaux véhicules Diesel mis sur le marché. En 2022, la limite est de {{unité|0.4 g/kWh}} pour les camions et les bus et de {{unité|0.08 g/km}} pour les voitures particulières, selon la norme {{nobr|Euro 6}}.

On distingue le [[Dioxyde d'azote|{{fchim|NO|2}}]] des autres [[Oxyde d'azote|oxydes d'azote]] (NO{{ind|x}}). Sur les [[muqueuse]]s nasales, de la sphère [[Oto-rhino-laryngologie|ORL]] et des [[poumon]]s, il se combine avec l'humidité et y forme de l'[[acide nitrique]]. La part de {{fchim|NO|2}} est plus importante pour les véhicules à moteurs Diesel que pour ceux utilisant l'essence de norme Euro équivalente. Le dioxyde d'azote n'est pas pris en compte en tant que tel dans ces normes d'émission<ref>[http://www.airparif.asso.fr/actualite/detail/id/83 Évolution de la pollution à Paris], Airparif, 3 juillet 2013</ref>, qui fixent des seuils pour l'ensemble des NO{{ind|x}}.

En {{date|juin 2009}}, l'[[Environmental Protection Agency|Agence américaine de protection de l'environnement]] (EPA) a proposé, sur des bases scientifiques, de durcir la réglementation sur les émissions de {{fchim|NO|2}} par les véhicules<ref name="EPA2009">Communiqué de l'[[Environmental Protection Agency|Agence de protection de l'environnement des États-Unis]] (EPA), du 29 juin 2009, intitulé ([http://yosemite.epa.gov/opa/admpress.nsf/0/980927903E5CDC85852575E40068B819 ''« EPA Proposes Stronger Air Quality Standards for Nitrogen Dioxide / The agency aims to reduce respiratory illness including asthma »''], sur ''yosemite.epa.gov''</ref> avec :
* une valeur limite horaire en {{fchim|NO|2}} qui n'existait pas aux États-Unis et pourrait être comprise entre {{unité|80 et 100 [[Partie par milliard|parties par milliard]]}} (ppb) ;
* le maintien d'une concentration moyenne annuelle sous {{unité| 53 ppb}} (norme en vigueur depuis 1971) ;
* une surveillance obligatoire des taux de {{fchim|NO|2}} dans une bande de {{unité|50 mètres}} autour des principaux axes routiers urbains dans les villes de {{nombre|350000 habitants}} (jusqu'en 2009, ce contrôle n'était, dans ce pays, pratiqué que dans quelques villes de plus d'un million d'habitants).

En France, en 2009, les émissions de {{fchim|NO|2}} des moteurs Diesel n'ayant pas diminué depuis plus de dix ans (des années 1995 à 2009), l'[[Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail]] (AFSSET)<ref name="AFSSET2009">« Émissions de dioxyde d'azote de véhicules Diesel : impact des techniques de post-traitement sur les émissions de dioxyde d'azote de véhicules Diesel et aspects sanitaires associés », avis et rapport de l'[[Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail]] (AFSSET) ; daté d'août 2009 et publié le {{Date|1|9}}, faisant suite à une interrogation (d'août 2006) par les ministères chargés de l'écologie, de la santé et du travail</ref> a appelé {{incise|sans attendre les futures normes européennes}} à réduire ces émissions<ref name="AFSSET2009"/>.

Les [[Pot catalytique|pots catalytiques]] se développent, de même depuis 2009 que le [[filtre à particules]] (FAP) sur les nouveaux moteurs Diesel. Or, les catalyseurs mais aussi certains FAP (FAP dits « catalysés » et non les FAP dits « additivés »), s'ils permettent la « combustion » de suies fines dans le filtre ou le pot catalytique, ont pour effet paradoxal d'encore accroître les émissions de {{fchim|NO|2}}<ref name="AFSSET2009"/>. L'addition de [[platine]], notamment dans le ''Diesel oxydation catalyst'' (DOC) positionné en amont du filtre à particules (FAP), génère du {{fchim|NO|2}}<ref name="AFSSET2009"/> qui va contribuer à la régénération dite « passive » des filtres à particules, mais pollue.

L'AFSSET alerte sur le fait que si au moins 30 % des filtres installés dans les années à venir sont de type « non polluants », alors les taux de {{fchim|NO|2}} émis par les véhicules légers devraient diminuer entre 2009 et 2014, mais si moins de 30 % des filtres posés le sont, le {{fchim|NO|2}} augmentera encore<ref name="AFSSET2009"/>.

L'AFSSET a donc recommandé mi-2009<ref name="AFSSET2009"/> :
* que les flottes captives (bus, utilitaires, taxis) soient équipées de filtres moins polluants en {{fchim|NO|2}} (ce que proposait aussi le [[Plan national santé-environnement]], PNSE II) ;
* de faire du {{fchim|NO|2}} un critère obligatoire des nouvelles réglementations sur les émissions des véhicules, au lieu de ne se baser que sur la somme des oxydes d'azote (NO{{ind|x}}) ;
* de créer un outil d'évaluation de l'efficacité des techniques de contrôle des émissions Diesel ;
* de faire des recherches en toxicologie sur l'impact des émissions Diesel.

À partir de {{date|mai 2015}}, des études montrent que les systèmes de dépollution des voitures de dernière génération, devant respecter la norme Euro 6, ne fonctionnent généralement pas au plein de leur capacité, les industriels ayant choisi d'en limiter l'efficacité au seul respect des tests d'homologation européens. L'étude faite par l'association d'industriels AECC, qui regroupe des fabricants de système de dépollution, se base sur les tests d'une grande routière, équipée d'un système de dépollution [[Réduction catalytique sélective|SCR]], système le plus avancé adopté par BMW, Mercedes, PSA ou Volkswagen, tests réalisés sur une distance de {{unité|107 km}} à une vitesse moyenne de {{unité|57 km/h}}, avec une méthodologie de test embarqué qui sera appliquée en 2017 en Europe sous le nom de RDE, configuration plus réaliste que le cycle officiel (NEDC) qui teste la voiture sur {{unité|11 km}} à peine, à {{unité|33 km/h}}. Ce test montre que, alors que la voiture émet en théorie, selon NEDC, {{unité|70 mg/km}} de NO{{ind|x}}, le score réel est de {{unité|272 mg/km}}, soit {{nombre|3.4 fois}} plus que la norme {{nobr|Euro 6}} ; or, les auteurs de l'étude ont obtenu une émission de {{unité|111 mg/km}} seulement en programmant une injection plus fréquente d'[[AUS 32|AdBlue]], liquide à base d'[[urée]] qui permet de convertir les NO{{ind|x}} en eau et en [[diazote|azote]] ; mais cela nécessite de remplir le réservoir d'AdBlue tous les {{Unité|7000 à 8000 km}}. Les constructeurs ont préféré se limiter au simple respect de la norme {{nobr|Euro 6}} afin que les clients n'aient à faire remplir ce réservoir que tous les {{unité|20000 km}}<ref>[https://www.lesechos.fr/journal20151002/lec2_industrie_et_services/021370423639-diesel-pourquoi-les-systemes-de-depollution-ne-sont-pas-pousses-a-fond-1161538.php ''Diesel : pourquoi les systèmes de dépollution ne sont pas poussés à fond''], ''[[Les Échos]]'', 2 octobre 2015.</ref>.

Les oxydes d'azote sont des précurseurs de la pollution à l'[[ozone]], surtout par temps ensoleillé et lors de [[canicule]]s<ref>{{Lien web|url= http://www.airparif.asso.fr/pollution/differents-polluants|titre= Les différents polluants et leur évolution|consulté le= 2016-03-24}}, Airparif.</ref> et par temps brumeux (comme lors du smog de {{date|janvier 2013}} à Pékin<ref name=yafangCheng2016/>). Ils contribuent à la production de sulfates quand l'activité photochimique est réduite<ref name=yafangCheng2016>Yafang Cheng {{et al.}} (2016), ''Reactive nitrogen chemistry in aerosol water as a source of sulfate during haze events in China'', ''Science Advances'', {{date|21 décembre 2016}}, {{vol.|2}}, {{n°|12}}, e1601530, {{DOI|10.1126/sciadv.1601530}} ([http://advances.sciencemag.org/content/2/12/e1601530 résumé])</ref>.

=== Effets sur la santé ===
Les émanations gazeuses (CO, {{CO2}}, {{fchim|NO|2}}, toluène<ref>Makino, T., Matsumoto, K., Ebara, T., Mine, T., Ohtsuka, T. et Mizuguchi, J. (2007), ''Complete decomposition of benzene, toluene, and particulate matter contained in the exhaust of diesel engines by means of thermally excited holes in titanium dioxide at high temperatures'', ''Japanese Journal of Applied Physics'', 46(9R), 6037 ([http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.46.6037/meta résumé])</ref>, benzène<ref>Kawasaki, S., Takizawa, H., Takami, K., Desaki, M., Okazaki, H., Kasama, T., … et Sagai, M. (2001), [http://www.atsjournals.org/doi/full/10.1165/ajrcmb.24.4.4085 ''Benzene-extracted components are important for the major activity of diesel exhaust particles: effect on interleukin-8 gene expression in human bronchial epithelial cells''] ; American journal of respiratory cell and molecular biology, 24(4), 419-426.</ref>{{,}}<ref>Muzyka, V., Veimer, S. et Schmidt, N. (1998), ''On the carcinogenic risk evaluation of diesel exhaust: Benzene in airborne particles and alterations of heme metabolism in lymphocytes as markers of exposure'', ''Science of the Total Environment'', 217(1), 103-111 ([http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969798001661 résumé]).</ref>, divers autres COV<ref>Flandrin {{et al.}} (2000), ''Détermination des émissions à chaud de COV par espèces du parc automobile français de 2001 sur cycles de conduite représentatifs'', Actes INRETS ([http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=1375762 résumé]).</ref> et HAP<ref>Correa, S. M. et Arbilla, G. (2006), ''Aromatic hydrocarbons emissions in diesel and biodiesel exhaust'', ''Atmospheric Environment'', 40(35), 6821-6826 ([http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231006005644 résumé]).</ref>, ainsi que des NOx<ref>Takada, Y., Miyazaki, T. et Iida, N. (2002), ''Study on local air pollution caused by NOx from diesel freight vehicle''. In SAE 2002 World Congress ([http://keio.pure.elsevier.com/en/publications/study-on-local-air-pollution-caused-by-nox-from-diesel-freight-ve résumé]).</ref>) et particulaires des moteurs Diesel sont nocives pour la santé.

Elles sont source d'insuffisances respiratoires et de certains [[cancer]]s (une hausse du taux de particules fines (PM 2.5) de {{unité|5 µg/m3}} augmente le risque de cancer du poumon de 18 %, et une hausse de {{unité|10 µg/m3}} des plus grosses particules (PM10) augmente ce risque de 22 %. Ce risque augmenterait même de 50 % pour l'[[adénocarcinome pulmonaire]]. Le risque est identique chez les [[Tabagisme|fumeurs]] et les non-fumeurs. Il ne semble pas exister de seuil sous lequel il n'y aurait plus de risque<ref>Raaschou-Nielsen {{et al.}} (2013), ''Air pollution and lung cancer incidence in 17 European cohorts: prospective analyses from the European Study of Cohorts for Air Pollution Effects (ESCAPE)'', ''Lancet Oncol.'', aout 2013, 14(9):813-22 ([http://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045%2813%2970279-1/abstract résumé])</ref>{{,}}<ref>G.Chen {{et al.}} (2015), [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1759-7714.12185/full ''Traffic-related air pollution and lung cancer: A meta-analysis''], ''Thoracic Cancer'', 6, 307-318</ref>{{,}}<ref>Hamra {{et al.}} (2015), ''Lung Cancer and Exposure to Nitrogen Dioxide and Traffic: A Systematic Review and Meta-Analysis'', ''Environ Health Perspect.'', novembre, 123(11):110712 ([https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25870974 résumé])</ref>{{,}}<ref>Turner {{et al.}} (2011), ''Am. J. Respir. Crit. Care Med.'', 15 décembre, 184(12) ([https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21980033 résumé])</ref>{{,}}<ref>Puett {{et al.}}, ''Environ. Health Perspect.'', septembre 2014, 122(9) ([http://ehp.niehs.nih.gov/1307490/ lire en ligne])</ref>{{,}}<ref>Brunekreef B, Beelen R, Hoek G, Schouten L, Bausch-Goldbohm S, Fischer P, Armstrong B, Hughes E, Jerrett M et van den Brandt P. (2009), ''Effects of long-term exposure to traffic-related air pollution on respiratory and cardiovascular mortality in the Netherlands: the NLCS-AIR study'', ''Res. Rep. Health Eff. Inst.'', mars 2009, (139):5-71, discussion 73-89.</ref>.

Les particules [[Particules en suspension|en suspension]] émises par les pots d'échappement de moteurs Diesel peuvent être inhalées et se déposer dans les voies respiratoires, plus ou moins profondément selon leur taille. Le risque de toxicité varie selon le sujet touché et le type de particule inhalées, mais reste réel même en présence de faibles concentrations. Les particules les plus fines sont considérées comme les plus dangereuses car leur petite taille leur permet de pénétrer plus profondément, jusque dans les [[alvéoles pulmonaires]]. L'impact sanitaire associé va de complications respiratoires tel l'[[asthme]] à un risque accru d'apparition de [[cancer]]s<ref group="B" name=AdemeIntro/>{{référence non conforme}}.

Le pneumologue Michel Aubier était intervenu dans les médias en minimisant la nocivité des émissions du Diesel, et avait été auditionné en tant qu'expert, le {{date|16 avril 2015}}, par une commission d'enquête du Sénat sur le coût de la pollution atmosphérique en déclarant « n'avoir aucun lien d'intérêt avec les acteurs économiques ». Il a reconnu, le {{date|17 mars 2016}}, devant la même commission, avoir reçu du pétrolier [[Total (entreprise)|Total]] cinquante mille à soixante mille euros par an depuis la fin des années 1990. ''Libération'' et ''Le Canard enchaîné'' avaient révélé, la veille, que le professeur exerçait depuis 1997 les fonctions de médecin-conseil pour Total, chargé de conseiller les cadres dirigeants du groupe en cas de problèmes de santé<ref>[https://www.lemonde.fr/planete/article/2016/03/18/pollution-atmospherique-michel-aubier-face-a-ses-mensonges_4885689_3244.html Pollution : le pneumologue Michel Aubier face à ses mensonges], ''[[Le Monde]]'', 21 mars 2016.</ref>.

Une étude de la revue [[Nature (revue)|Nature]] publiée en {{date|mai 2017}} estime que {{Nombre|38000 décès}} prématurés en 2015 dans le monde ont été causés par le dépassement des normes en vigueur dans chaque pays par les véhicules Diesel, principalement dans les pays de l'Union européenne, en Chine et en Inde<ref>{{Article |prénom1=Stéphane |nom1=Mandard |titre=Diesel : {{Nombre|38000|décès}} dans le monde seraient dus, en 2015, au dépassement des normes |périodique=[[Le Monde]] |date=2017-05-15|issn=1950-6244 |lire en ligne=https://www.lemonde.fr/pollution/article/2017/05/15/diesel-38-000-deces-dus-au-depassement-des-normes-de-pollution_5128026_1652666.html |consulté le=2017-05-25}}.</ref>.

En [[Allemagne]], en {{date|février 2018}}, le [[Tribunal administratif fédéral (Allemagne)|Tribunal administratif fédéral]] a ouvert la voie aux interdictions des vieux véhicules à moteur Diesel dans les grandes villes. Excepté les véhicules répondant à la {{lnobr|Norme européenne d'émissions|Euro 6}}, plus de neuf millions de véhicules Diesel aux normes plus anciennes, {{nobr|Euro 4}} et {{nobr|Euro 5}} notamment, sont concernés. Plusieurs grandes villes avaient décidé d'interdire ces véhicules anciens, mais le lobby de l'automobile avait demandé l'annulation de ces interdictions. L'association de protection de l'environnement Deutsche Umwelthilfe (DUH) est à l'origine de ces interdictions, soulignant que les niveaux de particules enregistrés n'étaient pas conformes aux normes européennes d'émissions d'oxyde d'azote (NOx). L'arrêt de la cour autorise les grandes villes à prononcer de telles interdictions mais impose une mise en œuvre progressive et prévoit des exceptions pour les artisans<ref>[https://www.rts.ch/info/economie/9368879-vers-une-interdiction-des-vieux-diesel-dans-les-villes-d-allemagne.html Vers une interdiction des vieux Diesel dans les villes d'Allemagne], [[Radio télévision suisse]], 27 février 2018.</ref>{{,}}<ref>[https://www.24heures.ch/monde/villes-pourrontelles-interdire-diesel/story/21260150 La justice porte un coup dur aux véhicules Diesel], [[24 heures (Suisse)|24 heures]], 27 février 2018.</ref>.

==== Cancers ====
Les émissions des moteurs Diesel sont classées depuis 2012 dans la catégorie des [[Liste des cancérogènes du groupe 1 du CIRC|cancérigènes certains]] par le [[Centre international de recherche sur le cancer]] (CIRC).

Le caractère toxique et surtout cancérigène des émissions du moteur Diesel était depuis longtemps débattu. Les moteurs d'avant les années 1980 ont progressivement inquiété du fait de leur impact visuel (fumées opaques et noires) et leur potentiel risque sanitaire pour l'homme. Les recherches se sont intensifiées, prouvant que les particules qu'ils dégageaient s'avéraient souvent [[mutagène]]s, et donc possiblement [[cancérigène]]s.

L'[[Institut national de la santé et de la recherche médicale|INSERM]] a réalisé, en 2008, une synthèse de la quarantaine d'études ayant analysé l'effet cancérigène du Diesel depuis les années 1980. Toutes portent sur des sujets exposés professionnellement aux fumées du gazole : conducteurs de bus, taxis, poids lourds ou locomotives, et mécaniciens associés. Les résultats concluent à des risques accrus, souvent de manière significative, d'apparition de cancers du poumon. Une relation semble également se révéler entre ces risques et la durée d'exposition aux émissions. L'institut met toutefois en garde sur les probables perturbations induites par la consommation de tabac et l'exposition à l'amiante. Si un débat [[Épidémiologie|épidémiologique]] est en cours pour mesurer l'impact de ces deux éléments, l'INSERM estime malgré tout qu'il ne peut suffire à changer drastiquement les conclusions. Reprenant les termes de l'[[Environmental Protection Agency|EPA]], co-responsable de l'étude, il conclut que {{Citation|le fait que les fumées Diesel augmentent le risque de cancer du poumon chez l'homme est très plausible sur le plan biologique}}<ref>{{Ouvrage|auteur1=[[Institut national de la santé et de la recherche médicale]] (INSERM)|auteur2=[[Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail]]|titre=Cancer et environnement|sous-titre=Expertise collective|éditeur=INSERM|année=2008|passage=133 à 136|isbn=978-2-85598-868-9|isbn2=2-85598-868-3|lire en ligne=http://www.inserm.fr/content/download/7157/55264/version/2/file/cancer_environnement_vers_final.pdf|format électronique=pdf}}</ref>.

En 2012, le CIRC, qui classait depuis 1988 les émissions Diesel parmi les cancérigènes probables pour l'homme (groupe 2A), a modifié son évaluation et les classe désormais dans la catégorie des cancérigènes certains (groupe 1). Selon l'agence pour le cancer de l'[[Organisation mondiale de la santé|OMS]], {{citation|les preuves scientifiques sont irréfutables (...) : les émanations des moteurs Diesel causent des [[Cancer du poumon|cancers du poumon]]}}. L'agence s'inquiète aussi d'une association possible avec le [[cancer de la vessie]]<ref>{{Lien web|titre=l'OMS considère que les gaz d'échappement des moteurs Diesel sont cancérigènes|url=https://www.lemonde.fr/planete/article/2012/06/12/les-gaz-d-echappement-diesel-classes-cancerogenes-par-l-oms_1717276_3244.html#TTpA7PGWTMboPou5.99|date=12 juin 2012|site=[[Le Monde]]}}.</ref>.

==== Difficultés respiratoires ====
Les oxydes d'azote sont des gaz très toxiques, notamment le {{fchim|NO|2}}. Ils pénètrent dans les poumons, irritent les bronches et réduisent la capacité du sang à oxygéner les cellules. Ils sont particulièrement nocifs pour les enfants et les asthmatiques<ref>{{Lien web|url= http://www.citepa.org/fr/air-et-climat/polluants/aep-item/oxydes-d-azote|titre= Oxydes d'azote - NOx|auteur= Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique|date= 2015-09-25|consulté le= 2016-03-24}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|url= http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/lessentiel/ar/227/1101/pollution-lair-oxydes-dazote.html|titre= La pollution de l'air par les oxydes d'azote|consulté le= 2016-03-24}}.</ref>.

Les particules fines, outre leur effet sur le risque de cancer, peuvent être à l'origine d'autres maladies, comme l'asthme et la [[bronchopneumopathie chronique obstructive]] (BPCO)<ref>{{Lien web|url= http://sante.lefigaro.fr/mieux-etre/environnement/particules-suspension/quels-risques-pour-sante|titre= Particules en suspension : Quels risques pour la santé ?|consulté le= 2016-03-24}}.</ref>.

L'ozone produit par transformation des oxydes d'azote par temps chaud sous l'effet des rayons [[ultraviolet|ultraviolets]] du soleil est aussi un gaz irritant pour les bronches, le nez, la gorge et les yeux<ref>{{Lien web|url= http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/air/in/poll/ozone/index-fra.php|titre= L'ozone|consulté le= 2016-03-24}}, Santé Canada.</ref>.

==== Professions à risque ====
Le Diesel cause un risque accru de décès chez les [[chauffeur (chemin-de-fer)|cheminots]]. Les lieux les plus exposés sont les [[tunnel]]s routiers ou ferroviaires, certains lieux industriels dont lieux de travail confinés ([[garage]]s, docks) ou souterrains, [[mine (gisement)|miniers]] en particulier<ref name="nature">{{en}} [http://www.nature.com/jes/journal/v19/n5/pdf/jes200921a.pdf ''Occupational exposure to diesel engine exhaust: A literature review''] {{pdf}}, ''Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology'', en ligne le 11 mars 2009, sur ''nature.com''</ref>{{,}}<ref>{{en}} [https://dx.doi.org/10.1093/jnci/djs035 ''Effects of diesel exhaust among non-metal miners: a cohort mortality study with emphasis on lung cancer''], sur ''dx.doi.org''.</ref>. Il cause des troubles respiratoires ou il les aggrave, avec des symptômes souvent chroniques chez certains automobilistes et chez les habitants ou travailleurs des zones où la circulation est dense.

Aux [[États-Unis]], environ {{unité|1.4|million}} de travailleurs étaient chroniquement exposés aux particules des moteurs Diesel de 1981 à 1983 ; et {{unité|3|millions}} dans l'Europe des quinze, de 1990 à 1993<ref name="nature"/>. En 2012, le lobby minier Américain ''Mining Awareness Resource Groupe'' s'est opposé à la publication d'études sur les effets sur la santé des mineurs des gaz d'échappement des moteurs Diesel<ref>[http://www.lepoint.fr/chroniqueurs-du-point/anne-jeanblanc/cancer-et-environnement-la-loi-du-silence-29-02-2012-1436457_57.php ''Cancer et environnement : la loi du silence''], sur ''lepoint.fr'' (consulté le 21 avril 2012)</ref>.

==== Morts prématurées ====
En 2015 dans le monde, 47 % des {{nombre|385000 morts}} prématurées étaient dus à la [[pollution de l'air]] par les véhicules à moteur Diesel (individuels, publics, industriels, fluviaux ou engins agricoles ou industriels, hors transport maritime), selon une étude récente (2019) faite par deux universités américaines et l'ICCT (ONG qui a révélé le "dieselgate")<ref>Résumé : Joshua Miller (2019) [https://www.theicct.org/sites/default/files/publications/Germany_pollution_heath_transport_factsheet_20190226.pdf ''Health impacts of air pollution from transportation sources in Germany''] 2019.02.26</ref>{{,}}<ref>[[International Council on Clean Transportation|ICCT]] (2019) ''A global snapshot of the air pollution-related health impacts of transportation sector emissions in 2010 and 2015'' | http://www.theicct.org/publications/health-impacts-transport-emissions-2010-2015 | ICCT / 2019.02.26 | Susan Anenberg, Joshua Miller, Daven Henze, Ray Minjares</ref>. Le coût (supplémentaire) de ces années de vies perdues a été estimé à environ mille milliards de dollars pour la société<ref name=DieselSurmortalité2019/>.

La France, l’Allemagne, l’Italie et l'Inde en étaient les premières victimes, avec 66 % des décès prématurés induits par les transports. Ce taux est de 36 % au Royaume-Uni et de 32 % au Japon. Si on ajoute les effets de l’ozone et des PM{{ind|2,5}}, les transports causent 11 % des {{nombre|3,4 millions}} de morts prématurées dues à la pollution induite, soit {{nombre|114000 morts}} prématurées en Chine et {{nombre|74000}} en Inde<ref name=DieselSurmortalité2019/>. Ce chiffre est de {{nombre|13000}} pour l'Allemagne, {{nombre|6400}} pour la France et {{nombre|22000}} pour les États-Unis, soit respectivement 31 %, 32 % et 19 % des décès attribués au total à la pollution de l'air. L’Allemagne paye le plus lourd tribut avec {{nombre|17 morts}} prématurées pour {{nombre|100000 habitants}}, soit le triple de la moyenne mondiale. Pour ce qui est des villes, Milan, Turin, Stuttgart, Kiev, Cologne, Berlin et Londres sont parmi les plus touchées en nombre d’années de vies perdues<ref name=DieselSurmortalité2019/>. Pour ce qui est du nombre de morts, Guangzhou est la plus touchée en Asie et Milan, Cologne, Paris et Londres en Europe<ref>voir graphique P 2 in [https://www.theicct.org/sites/default/files/Paris_pollution_heath_issues_transport_factsheet_20190226.pdf ''Health impacts of air pollution from transportation sources in Paris''] {{pdf}}</ref>. Ces chiffres sont sous-estimés en matière de [[santé publique]], notent les auteurs de l’étude car, pour des raisons méthodologiques, plusieurs types d'émissions polluantes ne sont pas pris en compte (diesels marins, par exemple, alors que 80 % des tonnes transportées le sont par le transport maritime), ni certaines maladies potentiellement associées à la pollution<ref name=DieselSurmortalité2019>[https://fr.masterdoctor.net/pollution/le-diesel-cause-pres-de-la-moitie-des-deces-prematures-lies-aux-emissions-polluantes-des-transports-selon-une-etude.d/ Le diesel responsable de près de la moitié des décès prématurés liés aux transports selon une étude américaine] ; AFP 27 févr. 2019</ref>. Un [[effet pervers]] des décisions prises après le scandale Volkswagen, décisions encourageant l'achat de véhicules non Diesel, est que de nombreuses voitures Diesel de plus de 5 ans ont été brutalement exportées, entre autres par l'Allemagne, et vendues dans les [[pays de l'Est]] ou en Afrique (à titre d'exemple : selon Hristo Hristov de l'Association bulgare des importateurs de véhicules, en 2017 ce sont {{nombre|280000 voitures}} au Diesel allemandes qui ont été revendues d'occasion en Bulgarie, Diesel pour plus de 40 %)<ref name=effetPervers2018/>. Elles y auront potentiellement une longue durée de vie, et à leur arrivée dans les pays de l'Est, elles sont souvent délestées du contenu de leurs [[Pot catalytique|pots catalytiques]] ([[métaux précieux]] pouvant être revendus)<ref name=effetPervers2018/>. Elles sont alors encore plus durablement et gravement polluantes - localement et pour la troposphère bien au-delà des frontières de ces pays)<ref name=effetPervers2018>Alexandre Lévy (2018), [https://www.letemps.ch/economie/diesels-allemands-polluent-leurope-lest ''Ces Diesels allemands qui polluent l’Europe de l’Est ; La Bulgarie, la Pologne ou la Roumanie – où le marché de l’occasion reste florissant – s’apprêtent à accueillir une vague de vieux Diesels en provenance des pays riches du continent. Avec des conséquences désastreuses pour l’environnement ''], Journal Le Temps, 13 avril 2018.</ref>.

=== Effets sur l'environnement ===
Le fonctionnement de moteur Diesel a différentes conséquences sur l'environnement :

'''Réchauffement climatique, pluies acides'''
Les [[oxydes d'azote]] sont des précurseurs de l'[[ozone]], un gaz à [[effet de serre]] qui contribue au [[réchauffement climatique]]. Par ailleurs, le {{fchim|NO|2}} réagit au contact de l'eau pour former de l'[[acide nitrique]], conduisant à un phénomène d'[[eutrophisation]] des lacs et cours d'eau et à la formation de [[Pluie acide|pluies acides]]<ref>{{Lien web|url= http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD1011/bei/beiere/groupe5/node/68|titre= Les oxydes d'azote|site=enseeiht.fr|consulté le= 2016-03-24}}.</ref>. Les rejets soufrés des moteurs Diesel étaient précédemment un facteur important de la formation de pluies acides, mais la règlementation limite désormais la quantité de soufre dans le gazole.

'''Bruit'''
La réduction du niveau sonore de fonctionnement dépend beaucoup de la gestion de l'injection et des dispositifs d'[[Isolation phonique|insonorisation]], néanmoins, des progrès sont encore à faire, les moteurs Diesel étant toujours plus bruyants que ceux à essence du fait des taux de compression élevés qui génèrent des contraintes mécaniques importantes.

'''Odeurs'''
Les [[odeur]]s caractéristiques des gaz d'échappement des moteurs Diesel sont dues à un ensemble complexe de composés organiques tels que les [[indole]]s, [[furane]]s et [[phénol (molécule)|phénols]].

== Évolution des carburants ==
{{section à sourcer|date=juin 2012}}
Une première amélioration des carburants destinés aux moteurs Diesel (gazole, fiouls) a consisté en l'abaissement progressif, dans tous les pays, de leur teneur en [[soufre]], ce qui a réduit l'émission de dérivés soufrés acides et polluants. Aujourd'hui, la réglementation européenne exige que le gazole, routier ou non routier, contienne moins de {{unité|10|mg/kg}} de soufre. Toutefois, cette amélioration a un coût énergétique et environnemental : la [[désulfuration]] du gazole requiert un traitement à l'hydrogène et la production d'hydrogène est elle-même une source importante d'émissions de {{CO2}} dans l'atmosphère<ref>[http://www.ineris.fr/centredoc/fioul.pdf ''L'Industrie du raffinage et le devenir des fiouls lourds''] - Rapport de l'[[Institut national de l'environnement industriel et des risques|INERIS]] pour le [[Ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement|ministère de l'Écologie et du Développement durable]], par S. Soleille, 30 janvier 2004. Voir {{p.|9}} et 22</ref>{{,}}<ref>[https://books.google.fr/books?id=0G3UHxJNgYwC&pg=PA31&lpg=PA31&dq=d%C3%A9sulfuration+gasoil+co2&source=bl&ots=MV6bwvpYA-&sig=Uj52poSN1dviCZEs-oohmkWNkuc&hl=fr&ei=PP-OTqm3Nc21hAe2kOAO&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CCsQ6AEwAjgK#v=onepage&q=d%C3%A9sulfuration&f=false Pétrole et transports: la fin des carburants à prix abordable ?] - Table ronde du Centre de recherche sur les transports de l'[[Organisation de coopération et de développement économiques|OCDE]], {{p.|31}}</ref>.

Le lien entre la présence dans le carburant d'hydrocarbures naphténiques et aromatiques, et particulièrement d'[[Hydrocarbure aromatique polycyclique|hydrocarbures aromatiques polycycliques]] (HAP), et la formation de particules étant avéré, la réglementation a limité à 8,0 %, en masse, la teneur en composés aromatiques polycycliques du gazole. On sait aussi que l'ajout de composés oxygénés améliore la qualité de la combustion et diminue la production de particules ; il est prévu d'incorporer des [[Ester méthylique d'huile végétale|méthyl-esters d'acides gras]] (EMHV) au gazole, mais à hauteur maximale de 7,0 %, en volume, sans qu'une teneur minimale soit fixée.

{{qui|Certains}} imaginent une limitation plus stricte de la teneur en composés aromatiques ou l'obligation d'introduire une certaine proportion de composés oxygénés. Toutefois, de fortes difficultés se font jour : éliminer les aromatiques par [[Extraction (chimie)|extraction]] serait bien plus difficile dans le gazole que dans l'essence ; les hydrogéner par [[hydrotraitement]] consommerait énormément d'hydrogène, pour les transformer en [[Pétrole naphténique|naphténiques]] qui ne valent guère mieux. Une bonne façon de limiter la teneur en aromatiques (en même temps que d'élever l'[[indice de cétane]] et d'améliorer la tenue au froid) serait de davantage recourir à l'[[Raffinage du pétrole#Hydrocraquage|hydrocraquage]] pour l'obtention de gazole, mais ceci requiert des investissements élevés. Par ailleurs, les pétroliers demeurent hostiles à l'incorporation de produits oxygénés dans les carburants.

À plus longue échéance, si les procédés ''gas to liquids'' se développent, le gazole issu du [[procédé Fischer-Tropsch]] suivi d'[[hydroisomérisation]] fournirait un gazole totalement paraffinique, donc à très haut indice de cétane, le degré d'isomérisation permettant de contrôler la tenue au froid. Une telle composition réduirait fortement les émissions de particules. Il est également envisagé d'utiliser le [[méthoxyméthane]], plus connu sous la désignation de diméthyl-éther (DME), comme carburant pour moteurs Diesel, du fait de son indice de cétane élevé (55, à comparer à celui du gazole, de 51 au minimum). Sa formule semi-développée {{fchim|CH|3|OCH|3}} met en évidence qu'il s'agit d'un produit léger, à chaîne carbonée courte et dépourvue de cycle aromatique, et de surcroît oxygéné. La qualité de la combustion serait tout autre, qu'il s'agisse des particules et imbrûlés de toutes sortes ou des NO{{ind|x}}.

Ces carburants synthétiques sont pour l'instant principalement produits à partir de combustibles fossiles et leur synthèse induit elle-même une consommation énergétique et une émission de {{CO2}} : un bilan global implique de comptabiliser l'ensemble de la dépense énergétique et des émissions de la filière, et pas uniquement ce que le consommateur final est à même de percevoir et de concevoir. Mais on peut envisager de générer le [[gaz de synthèse]] alimentant le procédé Fischer-Tropsch à partir de [[Biomasse (énergie)|biomasse]] et le DME fait partie des possibles [[biocarburant]]s de seconde génération, qui pourraient se contenter de [[lignocellulose]] comme matière première<ref>{{Lien web |auteur=[[Aurore Richel]] |titre=Carburants de synthèse, biocarburants, kérosène vert… De quoi parle-t-on exactement ? |url=https://theconversation.com/carburants-de-synthese-biocarburants-kerosene-vert-de-quoi-parle-t-on-exactement-125391 |accès url=libre |site=[[The Conversation (média)|The Conversation]] |date=28 octobre 2019 |consulté le=30 octobre 2023}}.</ref>.

Des études sont faites au {{s-|XXI|e}} par les constructeurs pour adapter les gros moteurs des navires de transport maritime en vue d'utiliser de l'[[ammoniac]] au lieu d'hydrocarbures ; l'avantage attendu est l'absence de carbone dans les gaz d'échappement puisqu'il n'y a en a pas dans ce carburant<ref>{{lien web|url=https://www.journalmarinemarchande.eu/actualite/shipping/transport-maritime-le-grand-consensus-autour-de-lammoniac|site=journalmarinemarchande.eu|titre=Transport maritime : le grand consensus autour de l'ammoniac|date=2 juillet 2020|auteur=Adeline Descamps}}.</ref>{{,}}<ref>{{lien web|url=https://www.revolution-energetique.com/des-cargos-ecolos-grace-a-lammoniac-vert/|site=revolution-energetique.com|titre=Des cargos écolos grâce à l’ammoniac vert|date=26 mars 2021|auteur=Cédric Philibert}}.</ref>{{,}}<ref>[https://www.dieselgasturbine.com/news/Japanese-firms-working-on-ammonia-fueled-engines/8015832.article Japanese firms working on ammonia-fueled engines]</ref>{{,}}<ref>[https://www.enerzine.com/stockage-de-lenergie-via-lammoniac/18778-2013-01 Stockage de l’énergie via l’ammoniac]</ref>{{,}}<ref>[https://www.dieselgasturbine.com/news/Bergen-seeks-to-revitalize-ICE-technology/8019646.article ammonia as an alternative fuel for ship’s engines].</ref>.

== Dénominations commerciales des moteurs Diesel automobile ==
Voici la liste des différentes appellations données aux moteurs Diesel modernes (injecteurs pompes ou rampe commune) selon les marques qui les commercialisent :
{{colonnes|nombre=2|
* '''[[Injection directe à rampe commune|CDI]]''' (''Common rail Direct Injection'') : [[Mercedes-Benz]] et [[Smart]]
* '''CDTI''' : (''Common rail Turbo Direct Injection'') : [[Opel]]<ref>Les DTI sont des moteurs à injection directe sans rampe commune.</ref>
* '''CRD''' : [[Jeep]] et [[Chrysler]]
* '''CRDi''' (''Common Rail Direct Injection'') [[Hyundai]] et [[Kia Motors|Kia]]
* '''d''' : [[Bayerische Motoren Werke|BMW]] ({{ex}} 530d)
* '''d''' : [[Lexus]] ({{ex}} IS 220 d)
* '''D''' : [[Volvo]] ({{ex}} 2.4D ou D5)
* '''D''' : [[Jaguar]] ({{ex}} 2.7D - 3.0D)
* '''D-4D''' ou '''D-CAT''' (CAT signifiant ''{{Langue|en|texte=Clean Advanced Technology}}'') : [[Toyota]]
* '''dCi''' (''Direct Common rail Injection'') : [[Renault]], [[Nissan]], [[Dacia]]
* '''DDiS''' : [[Suzuki]]
* '''DI''' : Opel, [[Isuzu]]
* '''DI''' : Nissan
* '''DI-D''' : [[Mitsubishi Motors|Mitsubishi]]
* '''DITD''' : [[Mazda (automobiles)|Mazda]]
* '''dTi''' : Renault
* '''DTI''' : Opel
* '''DXI''' : [[Renault Trucks]]
* '''[[HDi]]''' (''{{Langue|en|texte=High-pressure Direct Injection}}'') : [[Peugeot]] et [[Citroën]]
* '''HPI''' (''{{Langue|en|texte=High Pressure Injection}}''), '''HPT''' (''{{Langue|en|texte=High Pressure Turbine}}'') : [[Iveco]]
* '''i-CTDi, i-DTEC''' : [[Honda]]
* '''[[Moteur JTD|JTD]]''' : [[Fiat]], [[Alfa Romeo]] et [[Lancia]] ([[injection directe à rampe commune]] de {{1re|génération}})
* '''[[Moteur JTD|Mjt]]''' : Fiat, Alfa Romeo, Lancia et Iveco – {{refnec|inventeur et distributeur des systèmes d'[[injection directe à rampe commune]] de {{2e}} et {{3e|génération}}}}
* '''MZR-CD''' : Mazda
* '''SDI''' : [[Volkswagen]], [[Seat]], [[Škoda Auto|Škoda]]
* '''Td(x)''', '''TDV(x)''' : [[Land Rover]] ({{ex}} Td4, TDV8)
* '''TDCi''' (les moteurs TDCi [[Duratorq]] sont à injection directe et comportent une rampe commune) : [[Ford]]
* '''TDCi''' : Ford
* '''TCDi''', '''VCDi''' : [[Chevrolet]]
* '''[[TDI (moteur)|TDI]]''' (''Turbocharged Direct Injection'') : [[Audi]], [[Seat]], [[Škoda Auto|Škoda]] et [[Volkswagen]]
* '''TDid''' : Fiat. Premier moteur à injection directe, technologie revendue à Volkswagen
* '''TID''' : [[Saab]]
* '''VDi''' : dénomination anciennement utilisée par Nissan, aujourd'hui remplacée par dCi (mêmes moteurs que Renault).
* '''XDi''', '''e-XDi''' : [[SsangYong]]
}}

== Compétition automobile ==
{{section à sourcer|date=novembre 2013}}
[[Fichier:Cummins Diesel Roadster.jpg|thumb|Roadster de compétition propulsé par un moteur Diesel en 1950.]]
[[Audi]] a remporté cinq fois les [[24 Heures du Mans]] en [[24 Heures du Mans 2006|2006]], [[24 Heures du Mans 2007|2007]], [[24 Heures du Mans 2008|2008]], [[24 Heures du Mans 2010|2010]] et [[24 Heures du Mans 2011|2011]] grâce à l'[[Audi R10 TDI]] équipée d'un moteur [[Moteur V12|V12]] [[TDI (Moteur)|TDI]] (Turbo Diesel à injection directe), l'[[Audi R15 TDI|Audi R15+ TDI]] équipée du [[Moteur V10|V10]] [[TDI (Moteur)|TDI]] et l'[[Audi R18 TDI]].

Lors de l'édition des 24 Heures du Mans 2007, [[Peugeot]] a engagé à son tour un véhicule équipé d'un moteur Diesel, la [[Peugeot 908 HDi FAP]]. Elle est équipée d'un moteur [[Moteur V12|V12]] [[HDi]] développant environ {{unité|700|chevaux}}. L'une des deux Peugeot au départ s'est classée en seconde position.

Sur la lancée victorieuse des motorisations Diesel de son concurrent direct Audi, le constructeur Peugeot réalise un doublé devant Audi avec ses {{nobr|908 Diesel}} à l'édition des [[24 Heures du Mans 2009]] et gagne le [[Petit Le Mans]] aux [[États-Unis]].

La Peugeot 908 HDi FAP, malgré sa débâcle aux 24 Heures du Mans 2010 (quatre voitures engagées, quatre abandons), remporte les [[12 Heures de Sebring]] et la course [[Petit Le Mans]] en 2010. En 2011, elle remporte à nouveau les {{nobr|12 Heures}} de Sebring (s'agissant toujours de la {{nobr|908 HDi FAP}} datant de 2010 et engagée par [[Oreca]], car Peugeot engage la nouvelle [[Peugeot 908 (2011)|908]] et disposant d'un V8 de {{unité|3.7|L}} de cylindrée développant {{unité|550|chevaux}} (puissances revues à la baisse par le règlement) et [[Petit Le Mans]].

La domination de ces moteurs Diesel durant les 24 Heures du Mans a fait l'objet de nombreuses controverses. Explicitement, celle-ci était surtout due à des arrêts aux stands moins fréquents en raison d'une consommation inférieure à celle des moteurs à essence, ainsi qu'au couple élevé que génèrent ces moteurs (un [[Moteur V12|V12]] [[TDI (Moteur)|TDI]] dont la puissance maximale est atteinte à {{unité|4100 tr/min}} (soit une [[vitesse angulaire]] <math>\omega</math> de {{unité|429 rad/s}}) environ, avec une [[Puissance (physique)#Puissance mécanique|puissance]] ''P'' de {{unité|474 kW}} ({{unité|644 ch}}), fournit un couple {{nobr|''C'' {{=}} ''P'' / <math>\omega</math> {{=}} {{formatnum:474000}}/429 {{=}} {{unité|~1100 N m}}}}) (ce calcul de couple est approximatif mais démontre le phénomène autour de ces moteurs), qui permet des accélérations supérieures aux essence. Mais implicitement, leur domination est aussi due à leur valorisation, par rapport aux moteurs essence, de la part de l'[[Automobile Club de l'Ouest]] (ACO), l'organisateur des {{nobr|24 Heures}} du Mans. Ces problèmes d'équivalence essence/Diesel au niveau des règlements techniques sont remis à plat par l'ACO et la [[Fédération internationale de l'automobile|FIA]] pour la saison 2012<ref>[http://www.endurance-info.com/version2/actualite-endurance-8517.html L'ACO publie les règlements Techniques et Sportifs 2012] - Endurance-Info.com, 10 octobre 2011</ref> qui verra notamment la renaissance d'un [[Championnat du monde d'endurance FIA 2012|Championnat du monde d'endurance FIA]].

À partir de la saison 2012, Audi et Peugeot envisagent de mêler la motorisation Diesel à une motorisation électrique, créant ainsi un bolide de compétition hybride.

Les tentatives d'insertion des motorisations Diesel en compétition font écho aux chiffres de ventes de ces motorisations face aux motorisations à essence en Europe. Les constructeurs automobiles cherchent à promouvoir l'image d'un Diesel plus intéressant économiquement que l'essence, sous l'influence très marquée des incitations gouvernementales (taxes moindres sur les carburants Diesel…).

== Records de vitesse ==
* {{Date|25|août|1973}} : l'Américain Virgil Snyder décroche le record de vitesse sur véhicule Diesel à bord du {{Langue|en|texte=Thermo King Streamliner}}, sur la plaine salée de [[Bonneville Salt Flats|Bonneville]] dans l'[[Utah]], à une vitesse de {{unité|379.413|km/h}}.
* {{Date|22|août|2006}} : trente-trois ans plus tard, sur le même site, le pilote anglais [[Andy Green]] bat enfin le record, à bord de son {{Lien|trad=JCB Dieselmax}} (véhicule de neuf mètres équipé de deux moteurs Diesel de {{unité|750|ch}} chacun), avec une vitesse chronométrée à {{unité|529.099|km/h}}<ref>{{Lien web|titre=529 km/h : le JCB Dieselmax pulvérise le record du monde|url=http://www.leparisien.fr/val-d-oise/529-km-h-le-jcb-dieselmax-pulverise-le-record-du-monde-24-08-2006-2007267238.php|date=24 août 2006|site=[[Le Parisien]]}}.</ref>. Il améliore sa performance dès le lendemain, avec une vitesse cette fois portée à {{unité|563.418|km/h}}<ref>{{Lien web|langue=en|titre=JCB car breaks own speed record|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/england/staffordshire/5279268.stm|date=23 août 2006|site=[[BBC News]]}}.</ref>.

== Notes et références ==
=== Notes ===
{{Références|groupe=alpha}}

=== Bibliographie ===
* {{Lien archive |langue= |auteur=Stéphane Barbusse et Gabriel Plassat |url=http://www.ademe.fr/particules-combustion-automobile-dispositifs-delimination |titre=Les particules de combustion automobile et leurs dispositifs d'élimination|sous-titre=Résultats du programme mené par l'ADEME depuis 1995 « Particules automobiles », caractérisation physico-chimique des particules, efficacité des dispositifs de dépollution |site=[[ADEME]] |date=février 2005 |horodatage archive=20160731071413 }}
{{Références|groupe=B}}

=== Références ===
{{Références}}

== Annexes ==
{{Autres projets
|commons=Category:Diesel engines
|commons titre=Moteurs Diesel
|wikibooks=Catégorie:Moteur Diesel (livre)
}}
{{catégorie principale}}

=== Articles connexes ===
{{colonnes|taille=20|
* [[Moteur à combustion et explosion]]
* [[Moteur à deux temps]]
* [[Cycle de Beau de Rochas]] (cycle à quatre temps)
* [[Rudolf Diesel]]
* [[High Pressure Direct Injection]]
* [[TDI (moteur)]]
* [[Bougie de préchauffage]]
}}

=== Liens externes ===
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* {{Dictionnaires}}

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[[Catégorie:Moteur Diesel|*]]
[[Catégorie:Cycle thermodynamique]]
[[Catégorie:Invention du XIXe siècle]]
[[Catégorie:Invention allemande]]
[[Catégorie:Nom dérivé d'un anthroponyme]]