
Présentation moteur: Volkswagen 1.5l TSI
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Avec la baisse significative des ventes de motorisations diesel, le 1.5l TSI (famille EA211 Evo) est appelé à jouer un rôle important pour le groupe automobile allemand grâce à sa cylindrée intermédiaire. Le 1.5l TSI est disponible selon deux niveaux de puissance: 130 chevaux et 150 chevaux. Bien que proches en matière de performance, les deux versions présentent une philosophie distincte et des différences techniques significatives.
Architecture
Le 1.5l TSI (famille EA211 Evo) est intimement dérivé du 1.4l TSI (famille EA211 s’articulant autour de moteurs de 1,0 litre à 1,4 litre de cylindrée). Il s’agit d’un moteur à 4 cylindres, turbocompressé et à injection directe. Cette famille de moteurs a été développée spécifiquement pour la plateforme MQB (plateforme à moteur transversal du groupe du groupe Volkswagen) utilisée par de nombreux modèles, du plus compact (Volkswagen Polo) au plus vaste (Skoda Kodiaq).
L’EA211 Evo s’articule autour d’un bloc en aluminium. Comme ce matériau supporte mal les frictions et la chaleur que cela engendre, une chemise en fonte grise est insérée dans chaque fût de cylindre. Dans le cas de la version 110 kW, ces chemises reçoivent un traitement additionnel par projection plasma (donnant un effet miroir) afin d’améliorer l’état de surface des cylindres pour réduire les frictions entre le cylindre et le piston. La culasse et les pistons sont, eux-aussi, en aluminium.

Le 1.5l TSI a conservé l’alésage du 1.4l TSI (74,5 mm). L’augmentation de la cylindrée est donc faite par l’allongement de la course: 80 mm pour le 1.4l TSI contre 85,9 mm pour le 1.5l TSI. Ainsi, le 1.5l TSI est encore plus typé longue course que son prédécesseur, une architecture qui favorise le couple à bas régime plutôt que les performances à haut régime.
Le taux de compression atteint 12.5:1 dans le cas de la version 96 kW (130 chevaux). Pour la version atteignant 150 chevaux, le taux de compression est abaissé à 10.5:1. Le 1.4l TSI atteignait un taux de compression de 10,0:1.
Performances
Dans sa version 130 chevaux (96 kW), le 1.5l TSI propose une puissance de 130 chevaux de 5.000 tr/min à 6.000 tr/min et un couple de 200 N.m entre 1.400 tr/min et 4.000 tr/min. Dans le cas de la version 150 chevaux (110 kW), la puissance atteint 150 chevaux de 5.000 tr/min à 6.000 tr/min et dispose d’un couple de 250 N.m entre 1.500 tr/min et 3.500 tr/min.

Cycle Miller
Le cycle Miller s'applique uniquement au 1.5l TSI 96 kW (130 chevaux). Le cycle Miller peut être réalisé selon deux variantes: soit en fermant tardivement les soupapes d'admission lors de la remontée du cylindre (phase de compression), soit en fermant prématurément les soupapes d'admission pendant la phase d'admission.
Dans les deux cas, la philosophie est la même: la phase de compression est plus courte que la phase de détente afin d'améliorer le rendement. Outre un rendement supérieur au classique cycle Beau de Rochas (permettant de réduire sensiblement la consommation d’essence), le cycle Miller a aussi pour avantage de réduire significativement la température des gaz d’échappement.
Pour ce qui concerne le 1.5l TSI, Volkswagen a pris le parti de fermer les soupapes d’admission de manière anticipée, avant que le piston n’ait atteint le point mort bas durant la phase d’admission. A cet effet, la levée des soupapes est moindre dans le cas de la version 96 kW (levée des soupapes de 7,2 mm contre 9,0 mm pour la version 110 kW), réduisant ainsi notamment la durée d’ouverture des soupapes.

Grâce à cette technique, lorsque les soupapes d’admission se ferment, les gaz frais admis se détendent jusqu’à ce que le piston ait atteint le point mort bas. Cela permet d’abaisser la température des gaz dans le cylindre.
Les soupapes d’admission étant ouvertes sur une courte durée, il est nécessaire de prendre des mesures spécifiques de manière à optimiser le remplissage du cylindre en air frais. Notamment, il est important que le turbocompresseur soit réactif dès les plus bas régimes.

Enfin, ce mode de fonctionnement a une autre répercussion: pour admettre plus d’air dans un court laps de temps, il est nécessaire d’ouvrir plus largement le papillon d’accélérateur, ce qui permet de réduire les turbulences dans le conduit d’admission et d'améliorer, par conséquence le rendement.
Au contraire de la génération 3B de la famille de moteurs EA888 (1,8l et 2,0l TSI), le changement de mode entre le cycle Beau de Rochas et le cycle de Miller ne se fait pas en basculant sur un profil de came différent, mais plutôt en ajustant le calage (le moment où les soupapes s’ouvrent) des soupapes.
Turbocompresseur
Le 1.5l TSI de 96 kW est équipé d’un turbocompresseur à géométrie variable (TGV). Si ce type de turbo est couramment utilisé dans le cas des moteurs diesel, les TGV sont encore rares dans le cas des moteurs essence à cause de la forte température des gaz d’échappement.
Dans le cas de la version la moins puissante, Volkswagen a limité cette température grâce au fonctionnement selon le cycle Miller. De fait, la température maximale atteinte par le 1.5l TSI de 130 chevaux est inférieure à 900 °C contre près ou plus de 1.000 °C en règle générale pour un moteur essence.
Le turbo à géométrie variable permet d'obtenir une pression de suralimentation significative dès les plus bas régimes (à l'image d'un petit turbo à faible inertie) tout en optimisant le couple maximal à haut régime.
Le turbocompresseur de la version 110 kW est, quant à lui, plus classique: il s’agit d’un turbo à simple entrée et à géométrie fixe. La soupape de décharge est actionnée électriquement (principe repris du 1.4l TSI de précédente génération).
Distribution
L’EA211 Evo compte quatre soupapes par cylindre. L’entraînement des arbres à cames se fait à l’aide d’une courroie crantée. Le 1.5l TSI est équipé du calage variable en continu des soupapes à l’admission et à l’échappement.

Le déphasage est commandé à l’aide d’actionneurs hydrauliques. Côté admission, la vanne de régulation de pression d’huile est directement intégrée dans l’actionneur plutôt que déportée, ce qui permet une mise en action plus rapide du déphaseur.

Le calage des arbres à cames se fait sur une amplitude d’environ 70° pour les soupapes d’admission contre 40° pour les soupapes d’échappement. Les soupapes sont actionnées à l’aide de linguets à rouleaux. Dans le cas de la version délivrant 150 chevaux, les soupapes d’échappement sont remplies de sodium.
Selon le régime et la charge moteur, le croisement des soupapes évolue grâce au calage variable afin de privilégier le rendement moteur ou la puissance.

A faible régime, l’avance à l’ouverture des soupapes d’échappement (AOE) est maximale (les soupapes s’ouvrent le plus tôt possible), tout comme le retard à la fermeture des soupapes d’admission (RFA), le croisement des soupapes (moment où les soupapes d’admission et d’échappement sont ouvertes simultanément) est important.
A faible charge, cela permet d’augmenter la recirculation des gaz d’échappement dans le cylindre pour abaisser notamment les émissions d’oxyde d’azote. Lorsque la charge moteur devient élevée, la pression des gaz frais à l’admission est plus élevée que la contrepression des gaz d’échappement. Un croisement de soupapes élevé permet de garantir l’expulsion des gaz brûlés présents dans le cylindre pour maximiser le couple moteur.
Lorsque le moteur fonctionne à moyen et haut régime, le croisement des soupapes est réduit pour favoriser les performances du moteur: l’AOE est donc réduite, tout comme le RFA.
Lorsque la demande en couple est faible, le 1.5l TSI désactive automatiquement les cylindres 2 et 3 (système ACT - Active Cylinder Management). Cette désactivation se fait grâce au déplacement le long de l'arbre à cames de 2 blocs coulissants indépendants sur lesquels sont usinées les 2 profils de cames des cylindres 2 et 3 (profil d'ouverture normale des soupapes et soupapes constamment fermées).
La désactivation partielle des cylindres se produit entre 1.350 et 3.200 tr/min lorsque la demande de couple n’excède pas 75 N.m (version de 130 chevaux) ou 85 N.m (dans le cas de la version de 150 chevaux).
Echappement
Afin de traiter au mieux les émissions de gaz polluants, le collecteur d’échappement est intégré dans la culasse. Cette technique permet non seulement de réduire la distance entre la sortie moteur et les dispositifs de dépollution, mais aussi de mieux conserver la chaleur des gaz au sein de la ligne d’échappement car le collecteur bénéficie du système de refroidissement de la culasse.

Ces deux points permettent d’atteindre rapidement des températures élevées au niveau des systèmes de dépollution, un avantage certain pour ces derniers qui donnent leur pleine efficacité à haute température. A pleine charge, les gaz d’échappement sont refroidis dans le collecteur d’échappement.
Jusqu’au printemps 2018, la dépollution des gaz d’échappement était assurée à l’aide de deux catalyseurs 3 voies classiques: l’un monté juste après le turbo et le second un peu plus loin dans la ligne d’échappement, après le flexible de découplage.

Depuis l’été 2018 et afin de satisfaire aux normes Euro 6c et Euro 6d temp, le premier catalyseur 3 voies a été remplacé par un filtre à particules, ce dernier conservant de plus les fonctions d’un catalyseur 3 voies classique. Le second catalyseur est maintenu.
Injection
L’injection de carburant se fait directement dans les cylindres. Les injecteurs comptent 5 trous et la pression d’injection de carburant peut atteindre 350 bar. Selon les conditions de fonctionnement, jusqu’à 5 injections peuvent être réalisées par cycle moteur, ceci afin d’améliorer l’homogénéité du mélange air/carburant pour limiter le risque de cliquetis et diminuer les émissions de gaz polluants.

Multiplier les injections permet d’éviter d’injecter une grande quantité de carburant en une seule fois, ce qui conduirait une part significative de carburant à se retrouver sur les parois du cylindre (réduction, entre autres, des émissions de carburant imbrûlé).
Lors des démarrages à froid, une ou deux injections tardives ont lieu afin de retarder une partie de la combustion et ainsi de distribuer plus de chaleur au pot catalytique pour accélérer sa mise en température.
Gestion de la température
La pompe à eau est entraînée par l’arbre à cames des soupapes d’échappement à l'aide d'une courroie sans entretien. Elle est intégrée dans un boîtier central de gestion de la température, à l’image de la troisième génération des moteurs 1.8l / 2.0l TSI de la famille EA888.
Ce module de gestion de la température permet, d’une part, d’accélérer la mise en température du moteur et de gérer ensuite finement la température du liquide de refroidissement et du moteur.
Au démarrage, il n’y a pas de circulation du liquide de refroidissement, ce qui permet une mise en température rapide du bloc moteur. Une fois que la température du liquide de refroidissement dans le bloc moteur atteint environ 80 °C, une première vanne s’ouvre partiellement afin d’assurer une circulation minimale du liquide de refroidissement vers le radiateur. Une seconde vanne s’ouvre progressivement afin de refroidir la culasse, de fournir de la chaleur pour l’habitacle (si nécessaire) et de chauffer l’huile moteur.
Lorsque la température du liquide de refroidissement atteint 85 °C en moyenne, la seconde vanne reste ouverte, tandis que la première vanne va contrôler le débit de liquide de refroidissement passant à travers le radiateur en continu. A faible et moyenne charge, ce débit sera faible et le module laissera la température du liquide de refroidissement atteindre jusqu’à 105 °C. Lorsque le moteur est sollicité (forte charge), la première vanne s’ouvre complètement afin d’abaisser la température du liquide de refroidissement à 85 °C.

Enfin, le moteur s’appuie sur un circuit de refroidissement secondaire indépendant, aidé par une pompe à eau électrique additionnelle, afin de refroidir l’air compressé par le turbo dans la partie admission et le turbocompresseur. Ainsi, la température du turbocompresseur reste maîtrisée même après la coupure du moteur.
Production
La production du 1.5l TSI Evo a débuté fin 2016. Il est actuellement produit majoritairement en Allemagne dans les usines moteurs de Salzgitter et Chemnitz. D’ici à 2020, l’EA211 Evo sera produit dans plus de 10 usines pour en faire un moteur mondial: en Allemagne (Salzgitter et Chemnitz), en Hongrie (site de Györ), en République Tchèque (site de Mladá Boleslav), en Chine (Changchun, Quingdao, Chengdu et Loutang), au Mexique (Silao), au Brésil (Sao Carlos) et en Russie (Kaluga).


1.5 TSI evo2
En juillet 2022, Volkswagen a introduit une évolution du 1.5 TSI dénommée evo2. Cette mise à jour a essentiellement pour but de préparer le moteur aux futures normes d'émissions et d'accroître la période de fonctionnement du système de désactivation des cylindres.
Concernant les systèmes de dépollution, Volkswagen a désormais regroupé le catalyseur 3 voies et le filtre à particules dans un seul et même module accolé au turbocompresseur (au lieu du filtre accolé au turbo et du catalyseur positionné sous le plancher).
D'une part, rapprocher les systèmes de dépollution du moteur permet d'obtenir des températures plus élevées au niveau de ces composants, ce qui permet au catalyseur de monter en température plus rapidement pour diminuer les émissions polluantes lors des démarrages à froid (séquences où les émissions polluantes sont significativement plus élevées que la moyenne). D'autre part, cela permet de minimiser l'utilisation de métaux précieux (platine, palladium et rhodium) nécessaires au bon fonctionnement des systèmes de dépollution, ceci dans un contexte où le prix de ces matières premières a significativement augmenté ces 5 dernières années, en particulier pour le palladium et le rhodium.

Enfin, en éliminant le catalyseur sous plancher, le constructeur dégage un espace supplémentaire, espace qui pourra être utilisé à nouveau pour ajouter un volume de dépollution dans l'optique des futures normes Euro 7 ou pour loger des composants additionnels nécessaires à des versions hybrides légères et hybrides rechargeables (le 1.5 TSI prendra alors la relève du 1.4 TSI des hybrides rechargeables du groupe).
Concernant la désactivation des cylindres, Volkswagen a optimisé le fonctionnement du système (désormais dénommé ACTplus) afin que la transition entre le mode 4 cylindres et le mode 2 cylindres soit quasiment imperceptible dans l'habitacle (meilleur confort de marche) et d'améliorer le rendement du moteur (optimisation de la combustion) lorsqu'il fonctionne en mode 2 cylindres.
Ainsi, le mode 2 cylindres peut être enclenché plus souvent (à ce jour, Volkswagen n'a pas précisé jusqu'à quel régime et charge moteur le mode 2 cylindres est désormais susceptible de s'enclencher) au bénéfice de la réduction de la consommation de carburant.
Finalement, le 1.5 TSI evo2 est susceptible d'accepter des proportions d'agrocarburant plus élevées qu'actuellement (par exemple, pour des carburants de type E20 - contenant 20% d'équivalent éthanol - contre le E10 tel qu'imposé par les normes européennes).
Le 1.5 TSI evo2 débutera sa carrière avec une puissance de 110 kW (150 chevaux) sous le capot du T-Roc (incluant la version cabriolet) avant d'être progressivement déployé les mois suivants sur le reste de la gamme.
Crédits photos: Volkswagen / Audi / Skoda / Seat
Illustrations et tableau: Guillaume Darding
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Les 10 derniers commentaires sur le sujet (voir les 142 commentaires):
29 janvier 2022 à 18h59
Bonjour YLG3,les filtres à particules essence et diesel fonctionnent sur le même principe, à savoir accumuler les particules dans le filtre avant de lancer une régénération. Néanmoins, il y a une différence de taille car le filtre à particules essence est régénéré majoritairement de manière passive - en quelque sorte, en continu (sans action spécificique du moteur) du fait de la nature de ses particules (plus fines et moins de suies qu'un moteur diesel) et des températures plus élevées des gaz d'échappement, tandis que le filtre à particules diesel est majoritairement régénéré de manière active (de manière à augmenter la température des gaz d'échappement).
Si le véhicule ne parcourt que des petits trajets où le moteur n'atteint que rarement sa température optimale : dans ce cas, il faut aussi déclencher une régénération active du filtre à particules essence plus régulièrement.
Au final, la sensation de chaud ne vient pas forcément du FAP, mais plutôt d'une partie de la ligne d'échappement proche du moteur qui ne serait pas isolée.
Pour aller plus loin sur les systèmes de dépollution :
- moteur essence - https://www.guillaumedarding.fr/dossier-systemes-de-depollution-des-moteurs-essence-8687842.html
- moteur diesel - https://www.guillaumedarding.fr/dossier-systemes-de-depollution-des-moteurs-diesel-4566921.html
09 février 2022 à 12h36
Bonjour, le 1.5 tsi 130 (DADA) est devenu (DPBA) depuis 2020 sertainement des mises a jours et évolutions.Savez vous ce qui a été modifié?
Merci a vous.
09 février 2022 à 22h03
Bonjour Xavier, je n'ai pas le détails des modifications. Elles sont le fait du passages des normes Euro 6d temp aux normes Euro 6d. Il y a donc des modifications d'ordre mineur (évolution de la culasse, évolution des systèmes d'échappement) permettant de diminuer les émissions de gaz polluant. Je n'ai pas connaissance des changements exact.14 mars 2022 à 11h04
Bonjour Guillaume et merci pour vos réponses.L’hiver s’est montré plus rigoureux cette année et la Clio a finalement montré des difficultés à démarrer à froid. Après ré-application de la programmation E85, j’ai trouvé un comportement plus logique à savoir une surconsommation typique de ce type de carburation. Avec le mélange plus riche, les bougies ne devraient plus blanchir mais pourtant les démarrages à froid sont restés laborieux. Je crois que les injecteurs sur Clio n’ont pas véritablement le punch nécessaire pour augmenter suffisamment le volume de carburant nécessaire à l’E85 combiné aux frimas…
Une seule solution l’ajout de 5 litres de super par plein pour résoudre le problème en période froide…
Par contre je viens vous faire un retour d’expérience du moteur VW 130 DACA en carburation E85. Ce moteur s’accommode admirablement à ce carburant. Si bien que j’hésite à vendre la Clio pour reprendre un véhicule avec ce bloc.
J’en veux pour cause une super gestion du régime moteur à froid et ce même en E85.
La voiture a séjournée à plusieurs reprises sous 50cm de neige durant plusieurs jours et malgré un réservoir uniquement rempli d’E85, un tour de clé et le moteur a démarré direct et appliqué seul le bon régime pour tenir un ralenti qui est graduellement descendu avec la montée en température du bloc. Une horloge et une vraie sérénité en tout temps et déjà 30 000KM en E85.
Je m’interroge uniquement sur les consommations car avant programmation, ce moteur était vraiment économe. Il est logique que l’E85 induise une surconsommation mais je crois que d’avoir boosté la puissance a vraiment nuit à sa frugalité originelle.
Sur des longs parcours en voie rapide, je peux facilement atteindre 11L/100 en E85.
C’est plus, selon moi, que 20/25% de surconsommation attendue entre le super et l E85.
Est-ce qu’un propriétaire d’un modèle 1.5 TSI 150CH, voudrais bien me communiquer ses consommations réelles au 100Km. J’aimerai comparer les écarts de consommation des moteurs DACA et DADA alimenté uniquement au SP95. Je voudrais voir si je n’injecte pas excessivement du carburant juste pour gonfler une stat de puissance guère pertinente…
En effet avec le recul, la puissance d’origine et l’étagement boite était déjà parfait sur DACA. Il était vraiment sobre et puisqu’il gère si bien l’ethanol, je pense que c’est en fait une vraie petite pépite pour l’automobiliste qui cherche fiabilité et économie de carburant. Beaucoup de bloc essence récent FAP n’ont pas de carto E85 disponible à ce jour alors que tous les TSI sont disponibles. C’est un vrai argument en faveur de VW pour ceux qui ne souhaitent pas un véhicule FORD E85 d’origine.
Concernant le bruit de cliquetis en mode désactivation de cylindres. Comme vous le dites, la théorie de l’avance d’allumage trop importante semble la plus probable et j’incrimine volontiers la montée en puissance. Toutefois, 30000Kms ont passés et ni le turbo ni le moteur n’ont donné de signes d’alarme. Je croise les doigts…
Si c’était à refaire, je n’appliquerai que la conversion E85 peut être même par boitier homologué car l’expérience reste hautement satisfaisante surtout en période de hausse de prix des carburants.
En tous les cas, merci pour la mine d’info que vous mettez à disposition sur ce moteur. C’est très instructif.
18 mars 2022 à 16h47
Bonjour Fabalx, merci beaucoup pour votre retour d'expérience.Effectivement, 11 L/100km semble un peu élevé, si je m'en réfère aux données de spritmonitor - https://www.spritmonitor.de/fr/apercu/50-Volkswagen/452-Golf.html?fueltype=2&constyear_s=2019&power_s=150&power_e=160&powerunit=2, la moyenne des utilisateurs est de l'ordre de 6,6 L/100km et seuls 2% d'utilisateurs (sur 240 propriétaires) consomment plus de 9 L/100km.
Il semblerait donc que l'augmentation de puissance soit principalement faite sur la base d'un mélange plus riche plutôt que d'autres paramètres !
16 octobre 2022 à 07h29
Bonjour je suis propriétaire d’un tiguan 1.5 tsi evo 150 cv moteur dada année de production 2019 ce dernier est victime d’acoup moteurs très important en 1ere vitesse sur filet de gaz constant et étouffement moteur lors de démarrage en côte.Avez vous déjà entendu parler de ce problème qui semble connu au vu des forums que j’ai lu.
Merci
16 octobre 2022 à 22h51
Bonjour Mkjuju,oui, le problème a été évoqué dans les commentaires de cet article (voir les commentaires datant de fin 2019 / début 2020). Normalement, votre moteur aurait dû faire l'objet d'une mise à jour logicielle pour solutionner cela (solution appliquée depuis fin 2019).
01 décembre 2022 à 01h33
Bonjour Monsieur Darding,Je viens vers vous après avoir lu votre analyse et votre commentaire sur ce moteur 1.5 tsi. Mes pauvres compétences mécaniques ne m’ont pas permis d’appréhender la somme de toutes ces informations, malgré la qualité formelle de votre exposé.
Je suis arrivé sur votre site car je suis propriétaire depuis 2 ans d’une Skoda Kamiq dotée de ce moteur et je recherchais des informations sur sa compatibilité avec le carburant E85 avec l’emploi d’un boîtier homologué.
La réponse officielle du constructeur que j’ai sollicité est qu’il ne préconise pas ce type de conversation, au risque d’endommagement du moteur, mais il refuse de m’en expliquer les raisons techniques.
Auriez vous la gentillesse de me dire si effectivement il existe des particularités spécifiques de ce moteur qui empêchent de façon rédhibitoire son adaptation à l’usage du E85, avec boîtier homologué.
Par avance, merci
04 décembre 2022 à 23h50
Bonjour Joël,il s'agit d'une posture adoptée par les constructeurs car les véhicules ne sont pas homologués pour fonctionner avec de l'E85. D'autre part, les constructeurs n'installent pas non plus de boîtier homologué (certaines concessions Ford le faisaient il y a quelques années, mais je ne suis pas sûr que ce soit toujours d'actualité). Donc, le constructeur n'a aucune solution a vous proposer et c'est pour cela qu'il ne préconise pas ces conversions.
Techniquement, il n'y a rien qui empêche le bon fonctionnement d'un boîtier homologué avec le 1.5 TSI qui commence à être bien répandu désormais. Je n'ai pas entendu de souci particulier avec ce moteur, que ce soit avec un boîtier de conversion ou une reprogrammation moteur.
NB : en passant par une solution homologué (boîtier), une assurance se substituera à la garantie légale du constructeur en cas d'avarie moteur due à l'utilisation de l'E85. En cas de reprogrammation, la garantie légale devient caduque (au niveau moteur). Pour plus de détails sur les possibilités de conversion, voir l'article suivant : https://www.guillaumedarding.fr/dossier-utilisation-du-superethanol-e85-3187198.html
28 janvier 2022 à 20h01
Bonjour, j'ai un Skoda Kamiq équipé de ce moteur, avec un FAP, je vient de remarquer une odeur de chaud ,en ouvrant le capot moteur, je remarque cette chaleur vers l’arrière du moteur ; ma question : est ce que le FAP d'un essence régénère comme le FAP d'un diesel ?