Présentation moteur: Renault 1.6l dCi 160 Twin Turbo

Présentation moteur: Renault 1.6l dCi 160 Twin Turbo

Publié le 25 février 2014

Introduction

Disponible depuis 2011, le 1.6l dCi (nom de code R9M) a fait jusqu'à présent une carrière discrète en équipant la Renault Mégane, le Renault Scénic et le Nissan Qashqai. Il équipera prochainement la nouvelle classe C. Avec une proposition à double suralimentation développant 160 chevaux, ce moteur pourrait désormais bénéficier d'un coup d'accélérateur, quitte à cannibaliser les ventes du 2.0l dCi.

Double suralimentation

Proposition inédite dans cette catégorie de cylindrée, le nouveau moteur Renault troque son turbocompresseur à géométrie variable (1.6 dCi 130 chevaux) contre 2 turbocompresseurs à géométrie fixe de taille différente. Grâce à cette technologie, le 1.6l dCi développe une puissance de 160 chevaux à 4.000 tr/min (soit un rendement de 100 ch/l) et un couple de 380 N.m à 1.750 tr/min (80% du couple disponible dès 1.250 tr/min).

Renault 1.6 dCi Twin Turbo 160 R9M - Courbes puissance couple

A bas régime, les gaz d'échappement sollicitent le petit turbo pour produire un maximum de couple. Les gaz passent ensuite à travers le gros turbo. Celui-ci n'apporte toutefois quasiment pas de couple dans cette zone de fonctionnement.

A partir de 2.300 tr/min environ, une soupape de décharge s'ouvre progressivement pour court-circuiter le petit turbo et alimenter directement le second turbo. Au-delà de 3.500 tr/min, le petit turbo n'est plus du tout en fonction.

La pression d'injection du carburant de la rampe commune est portée à 1.800 bars contre 1.600 bars pour la version à simple turbo.

Dépollution

Le 1.6 dCi Twin Turbo est conforme aux normes Euro 6 applicables en septembre 2014. Pour ce faire, il est équipé d'un filtre à particule accolé aux moteurs et d'un piège à NOx. Si ce dispositif n'est pas aussi efficace qu'un SCR, il brille en revanche par sa simplicité (pas d'additif type AdBlue).

Renault 1.6 dCi Twin Turbo 160 R9M - piège à NOx

D'autre part, le R9M utilise un dispositif de recirculation des gaz d'échappement - EGR - basse pression (autrement appelé boucle froide). Au lieu de se faire au niveau du collecteur d'échappement, les gaz d'échappement sont prélevés après le filtre à particules: l'air y est plus propre (débarrassé de ses particules), ce qui permet alors d'augmenter le taux de recirculation sans risque d'encrasser le moteur.

Renault 1.6 dCi Twin Turbo 160 R9M - EGR basse pression boucle froide

Toutefois, comme la pression des gaz est beaucoup plus faible après le filtre à particules, Renault a monté un clapet supplémentaire dans la ligne d'échappement pour forcer les gaz dans le circuit de recirculation.

Combustion interne

Pour améliorer la circulation de l'air, et par la même occasion l'homogénéité du mélange air/carburant, Renault fait appel à une admission à géométrie variable, permettant d'accentuer ou de diminuer l'effet de swirl (tourbillon) à l'intérieur du cylindre.

Renault 1.6 dCi Twin Turbo 160 R9M - swirl variable

L'admission d'air se fait via deux répartiteurs dont l'un est contrôlé par un clapet (répartiteur supérieur). Lorsque le clapet est fermé, l'air emprunte exclusivement le circuit d'admission inférieur créant un mouvement de swirl important. Lorsque le clapet s'ouvre, l'air entre dans les cylindres via les deux répartiteurs et l'effet de swirl est amoindri. La gestion du swirl permet d'améliorer le mélange air/carburant dans une large plage de régimes moteur.

L'injection de carburant à l'intérieur du cylindre se fait via des injecteurs à 7 trous capable de réaliser jusqu'à 6 injections par cycle.

  • En temps normal, la combustion se fait grâce à 2 pré-injections, une injection principale centrée par rapport au point mort haut, et une post-injection.
  • Durant la régénération du filtre (tous les 1.500 km environ), l'injection principale débute après le point mort haut et il y a 3 post-injections.

Renault 1.6 dCi Twin Turbo 160 R9M - multi injections

Refroidissement

Le circuit de refroidissement est divisé en deux parties. Lors d'un démarrage à froid, le liquide de refroidissement ne circule pas autour des cylindres, permettant une mise en température plus rapide de la chambre de combustion (meilleure dépollution, réduction des frottements). Dès que la température de fonctionnement est atteinte, une vanne s'ouvre pour permettre alors la circulation du liquide au niveau des cylindres.

Renault 1.6 dCi Twin Turbo 160 R9M - circuit de refroidissement - thermomanagement

Issue de l'expérience acquise en F1, la circulation du liquide de refroidissement est optimisée autour des cylindres: elle se fait de manière transversale afin d'homogénéiser la température du liquide entre les 4 cylindres.

Réduction des frictions

Les pistons du R9M utilisent des segments racleurs en forme de U, une autre technologie inspirée de la F1. Ils permettent d'obtenir une excellente étanchéité sans excercer une pression trop élevée sur la chemise du cylindre, diminuant alors les frictions.

Enfin, la pompe à huile est à débit variable, elle consomme donc moins d'énergie car l'huile pompée est intégralement utilisée pour lubrifier le moteur et non refoulée.

Renault 1.6 dCi Twin Turbo 160 R9M - Pompe à huile

Production

Les moteurs 1.6l dCi sont produits en France dans l'usine de Cléon (Seine-Maritime). La version Twin Turbo est vouée à équiper les véhicules des segments supérieurs du groupe (Laguna, Espace,...).

Renault 1.6 dCi 130 R9M - production à Cléon

Quelles différences entre le 1.6 dCi et le 1.5 dCi?

Le 1.6l dCi a une cylindrée  à peine supérieure au 1.5l dCi (K9K). Si les deux moteurs ont une cylindrée très proche, ils ne s'adressent pourtant pas aux mêmes publics: le 1.5l dCi est destiné a être produit en masse et a vocation d'être l'entrée de gamme en diesel (il équipe notamment les Renault Clio, Scenic ainsi que les Dacia) alors que le 1.6l dCi a pris la relève en 2011 du 1.9l dCi, un moteur alors destiné aux berlines du groupe. De fait, le 1.6l dCi utilise des techniques plus coûteuses que le 1.5l dCi qui font qu'ont ne le retrouve pas en entrée de gamme.

Renault 1.5 dCi K9K - vue globale

En premier lieu, le 1.6l dCi est un bloc entièrement neuf, conçu à partir d'une feuille blanche et spécifiquement pour des applications diesel. Lui et l'attelage mobile ont été conçus pour encaisser de fortes contraintes inhérents aux moteurs diesel.

Le bloc moteur du 1.5l dCi est basé sur les moteurs à essence 1.6l (K4M). De conception plus légère (un avantage en terme de poids donc), il est moins apte à supporter les puissances élevées. Le 1.5l dCi est coiffé par une culasse à 8 soupapes tandis que le R9M peut compter sur 16 soupapes. 

Le 1.5 dCi a une architecture longue course avec un alésage de 76mm et une course de 80,5mm. Ce type de configuration permet d'obtenir généralement un meilleur couple à bas régime. Le 1.6l dCi a une architecture supercarrée avec un alésage de 80mm pour une course de 79,5mm, générant moins de frictions.

Renault 1.5 dCi K9K - chaîne de distribution

Enfin, si le K9K fait confiance a une courroie de distribution, le R9M utilise une chaîne. Fondamentalement, les courroies de distribution ont sensiblement évoluées et peuvent atteindre une durée de vie de plus de 200.000 km. La chaîne de distribution reste en revanche plus fiable dans les conditions difficiles (milieux poussiéreux,...).

Les 10 derniers commentaires sur le sujet (voir les 21 commentaires):

Xavier

11 septembre 2017 à 10h36

Heureux propriétaire aussi d'un R9M, j'ai entendu parler des reprogrammations pour améliorer les performances. Pourriez-vous nous éclairer sur les gains réels vs les risques d'usure prématuré du moteur ? Pourquoi les constructeurs ne le proposent ils pas directement ? Quels réglages sont modifiés dans le calculateur ? Quelles conséquences sur les émissions polluantes ?
Guillaume Darding [administrateur]

12 septembre 2017 à 22h57

Bonjour Xavier, il est difficile de vous apporter une réponse précise sur le sujet. Pourquoi les constructeurs ne proposent pas directement de reprogrammation? Pour plusieurs raisons... En premier lieu, lorsque le constructeur développe un nouveau moteur, il va prendre en compte tous les cas de figure, les plus défavorables et il va appliquer des coefficients de sécurité afin que le consommateur final ne subisse pas d'avarie immobilisante durant un certain laps de temps (et un niveau de pannes non immobilisante maximum).
D'autre part, la puissance moteur est parfois limitée à cause d'une boîte de vitesses qui n'accepte un couple maximum inférieur au couple moteur, etc.

Pour un moteur diesel, une simple reprogrammation va consister à augmenter la pression fourni par le turbo (en retardant l'ouverture de la wastegate par exemple), on peut aussi envisager de modifier le taux de recirculation des gaz (EGR) et de modifier la cartographie d'injection.

Les risques sont alors divers et variés: casse du turbo, casse de la boîte de vitesses, casse de l'arbre de transmission, etc. Encore une fois, cela ne reste que des indications tant cela dépend du couple véhicule/moteur dont on parle. Certains moteurs/transmissions sont largement dimensionnés pour que les risques d'usure prématurée restent faibles.

Quant aux conséquences sur les émissions, les émissions de CO2 (consommation de carburant) ne vont pas nécessairement augmenter. En revanche, pour les NOx et les particules fines, les augmentations des émissions risquent d'être réellement significatives, en particulier pour ce qui conserne les oxydes d'azote.
Jb

04 février 2018 à 02h08

Bonjour,

Votre site est réellement passionnant. Merci du temps que vous y consacrez.

Je serais curieux de lire votre analyse du nouveau 1.3 TCe que Mercedes va utiliser sur sa classe A.
Ce moteur fait couler de l’encre ...
Bien cordialement,
Guillaume Darding [administrateur]

05 février 2018 à 19h58

Bonjour Jb,

merci pour vos encouragements. Concernant le 1.3l TCe, je ne me suis pas encore beaucoup penché dessus à vrai dire, mais j'y vois un intérêt grandissant, surtout depuis que Mercedes a présenté la Classe A. Je vais donc certainement y consacrer un article prochainement!
Le fanfan

10 juin 2018 à 11h51

Salut m'sieur dames.. je v poser une question debile. Désolé a l'avance.
Le 1.6 130ch que j'ai sur ma megane 3 coupé. Et donc a chaine au niveaux de la distrib. Je n'ai donc pas a m'en faire c bien ça?
Voila ma question.... je vous avez prévenu!
Merci de vos reponse! Bye. (Un propriétaire qui prefere etre sur) lol
Guillaume Darding [administrateur]

13 juin 2018 à 22h32

Bonjour Le fanfan, effectivement, la version 130 chevaux est bien équipée d'une chaîne et ne nécessite normalement pas de remplacement au cours de la vie du moteur. Cela n'empêche pas qu'il faille régulièrement vérifier (à l'occasion des entretiens) la bonne tenue de la chaîne.
F.M

22 juillet 2018 à 07h13

Bonjour,
A l'occasion d'une révision ( 27.000 kms ) il a été détecté une petite fuite d'huile sur mon moteur.
La concession a changée des joints , depuis il consomme 1 l d'huile tous les 1.000 kms .
Savez vous quelles sont les tolérances en conso d'huile pour ce moteur ?
Merci par avance dci votre réponse .
Guillaume Darding [administrateur]

27 juillet 2018 à 21h21

Bonjour F.M,

1l d'huile / 1000 km, cela me semble très excessif. Il faut voir dans quelles conditions vous avez constaté cet appétit: avez-vous déjà fait plusieurs apports ou un seul après 1.000 km?
Dans le premier cas, c'est assez inquiétant et il faudrait vous rapprocher rapidement de votre concessionnaire. Dans le second cas, à voir si le phénomène se reproduit.
F.M

27 juillet 2018 à 21h46

Bonsoir,
Au final ce n'est pas de la consomation d'huile mais de la perte du à des soucis de joints ( au mieux ).
Je pense que la réparation intervenue précédemment n'a pas tenue.
RDV repris avec la concession, je vous tiendrais au courant.

F.M

18 août 2018 à 09h29

Bonjour,
La perte d'huile est dû à un soucis sur le joint du carter de distribution .
C'est le même probleme qui avait été déjà détecté précédemment , la première réparation n'avait pas tenue.
Probleme sur le millésime 2015 semble-t-il ( mauvais règlage du robot chargè de l'operation).

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