Une nouvelle famille de moteurs diesel chez Volkswagen

Une nouvelle famille de moteurs diesel chez Volkswagen

Par Guillaume Darding pour www.leblogauto.com - 14 février 2012

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

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Commentaires
Guillaume Darding à propos de l'article «Normes Euro 6 : vue d'ensemble»

Hier

Bonjour pjmdur, dans le cas d'un hybride, le mode de calcul pour calculer les émissions de CO2 selon le cycle WLTP revient à mesurer les émissions du moteur selon les différents modes de fonctionnement (cas où le niveau de charge de la batterie est maintenu et cas où le moteur électrique est utilisé jusqu'à l'épuisement de la batterie). En fonction de l'autonomie du véhicule électrique, les émissions mesurées dans le cas où le moteur est sollicité (maintien de la charge de la batterie) sont pondérées. La courbe est indicative et montre que plus le véhicule a une forte autonomie en mode électrique, plus le facteur de pondération sera important (par conséquent, les émissions de CO2 seront plus faibles). En réalité, le calcul est beaucoup plus complexe car la courbe varie sensiblement selon les phases de conduite du cycle d'homologation. Ces courbes sont censée être représentatives du taux d'utilisation du véhicule électrique en mode électrique et se basent sur des études statistiques. Au final, les émissions de CO2 déclarées n'ont absolument rien à voir avec ce que le moteur émettra lorsque la batterie est vide et la seule manière d'approcher les émissions officielles, c'est de rouler une grande partie du temps en mode électrique !

pjmdur à propos de l'article «Normes Euro 6 : vue d'ensemble»

Hier

Bonjour Guillaume, Un premier test en vrai grandeur d'un utilisateur du 3008 II Hybride 4 donne 5,6l sur 1000km, ce qui est plutôt correct pour un véhicule essence 4X4 de cette puissance. Mais c'est 3 fois environ le chiffre mixte WLTP annoncé.. D'autres tests de journalistes qui ont avoué n'être pas vraiment représentatifs car routes sinueuses parcourues d'une façon sportive, ont donné environ 7L. je me demande sérieusement comment sont réalisés les tests WLTP pour un véhicule Hybride/Plugin? J'avoue ne pas avoir compris la courbe %/autonomie batterie.

Guillaume Darding à propos de l'article «Présentation moteur : Mazda Skyactiv-X»

Hier

Bonjour Scotch et merci pour vos encouragements ! Concernant le taux de compression, c'est une donnée très importante dans la conception d'un moteur et le taux de compression effectif (du au retard de la fermeture des soupapes à l'admission) n'en est qu'une conséquence. Le fait d'avoir un taux de compression élevé vous donne la possibilité de basculer vers des modes de fonctionnement permettant la réduction des pertes par pompage (le cycle Atkinson comme vous l'évoquez, par exemple). Si, dans une conception moteur, on part avec un taux de compression faible, il n'y aura que peu de marge de manoeuvre sur ce critère-là. La charge moteur est gérée, autant que faire se peut, par le taux d'EGR (interne et externe) et la quantité de carburant injecté, le compresseur vient en renfort pour assurer un bon remplissage des cylindres et le papillon reste ouvert au maximum : c'est le mode de fonctionnement privilégié dans la zone SPCCI. En dehors de cette zone, le papillon va moduler la quantité d'air admise. Considérant que le moteur fonctionne en mode "classique" principalement à haut régime et/ou à forte charge, on peut en déduire que le papillon reste de toute façon assez largement ouvert et que les pertes induites par cet organe restent limitées. Le compresseur est débrayable car au-delà d'un certain régime moteur, il consomme beaucoup de puissance moteur (le compresseur est entraîné par le vilebrequin) et il est donc préférable de le désactiver. L'embrayage n'est donc pas utilisé pour moduler la pression de suralimentation.

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