Une nouvelle famille de moteurs diesel chez Volkswagen

Nous avons présenté hier la nouvelle génération de moteurs essence du groupe Volkswagen. Intéressons nous aujourd’hui aux moteurs qui seront les stars de la plateforme MQB en Europe: la nouvelle famille de moteurs diesel nommée EA288.

Cette nouvelle génération de moteurs vient en remplacement des actuels 1.6l et 2.0l TDI. L’application des standards d’émissions Euro 6 dès 2014 a rendu nécessaire cette mise à jour. A l’image de la nouvelle plateforme modulaire MQB, les moteurs diesels de la nouvelle génération peuvent être proposés selon un nombre important de versions (MDB – Modular Diesel Baukasten).

Euro 6 marque un pas en terme de traitement des oxydes d’azote (NOx): sur le cycle européen, les émissions de NOx doivent passer de 180 mg/km (Euro 5) à 80 mg/km pour les moteurs diesel, soit une réduction d’un peu plus de 55%. En comparaison, les moteurs essence ne doivent pas rejeter plus de 60 mg/km sur le cycle européen (inchangé entre Euro 5 et Euro 6). Les NOx sont, à l’image du CO2, responsables de la formation d’ozone ainsi que des pluies acides.

Euro 6 sera bientôt en application au niveau européen, les standards varient toutefois au niveau mondial. Afin de s’adapter aux différentes normes d’émissions, les moteurs peuvent être équipés des composants suivants:

• Diesel Oxydation Catalyst (DOC): le rôle principal de ce composant est de réduire les émissions d’hydrocarbone.
• Diesel Particle Filter (DPF):  le filtre à particules réduit les émissions de particules fines.
• NOx trap (piège à NOx) ou SCR (Selective Catalytic Reduction): réduction des oxydes d’azote. Dans le cas du piège à NOx (utilisé pour les modèles les moins puissants), les émissions d’oxydes d’azote peuvent être réduits d’environ 30% en moyenne. Dans une configuration SCR, les émissions d’oxydes d’azote peuvent être réduites de plus de 60% en moyenne avec des pics à 95% dans des conditions favorables (sur autoroute par exemple).

L’illustration en tête d’article présente le 2.0l TDI équipé d’un catalyseur d’oxydation et d’un filtre à particules, une configuration capable de respecter les standards d’émissions actuels (Euro 5).

Les techniques utilisées en matière de réduction des émissions sont connues. Volkswagen utilise déjà la combinaison de ces 3 éléments sur le Sharan équipé du 2.0l TDI, Mercedes a été l’un des précurseurs aux Etats-Unis avec la technologie BlueTec. La particularité de cette nouvelle famille de moteurs réside dans la compacité dans l’agencement des composants.

Volkswagen s’est visiblement inspiré du monde des poids lourds pour atteindre un tel niveau de compacité tout en préservant la flexibilité. Dans le domaine des camions, les constructeurs ont dû composer depuis longtemps avec un faible espace pour les dispositifs de dépollution et une même boîte peut accueillir parfois plus d’une dizaine de configurations: du simple silencieux à des systèmes plus complexes comportant DPF et SCR.

Toujours en matière de réduction des émissions, les moteurs de la famille EA288 pourront être équipés de 3 différents types d’EGR (recirculation des gaz d’échappement):

• EGR haute pression (refroidi): EGR classique (prise des gaz d’échappement avant le turbo), il permet une réduction sensible des NOx
• EGR basse pression (refroidi): prise des gaz après le filtre à particules, il permet une meilleure réduction des NOx que l’EGR haute pression. Les gaz sont plus propres mais la mise en œuvre est plus complexe du fait d’une plus faible dépression des gaz à cette position.
• EGR haute pression (non refroidi) + EGR basse pression (refroidi).

Enfin, Volkswagen n’a pas non plus négligé les autres aspects du développement moteur comme la réduction des frottements internes et la mise en température rapide du moteur. Afin de limiter les vibrations moteur, le 2.0 TDI sera pourvu d’arbres d’équilibrage (comme son prédécesseur).

Source: Green Car Congress