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Un nouveau moteur Diesel BlueHDi 2.0 litres 150 ch PSA Peugeot Citroën

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Le nouveau Citroën Grand C4 Picasso inaugure une nouvelle génération de moteurs Diesel BlueHDi.

Cette famille de motorisations respecte dès à présent la norme Euro 6, grâce en particulier à la technologie SCR, qui permet de réduire les émissions de NOx (oxydes d'azote), tout en continuant à optimiser les émissions de CO2.

Pour les motorisations Diesel, la principale évolution de la norme Euro 6 porte sur les émissions de NOx (oxydes d'azote), dont le niveau d'émission maximal passe de 180 à 80 mg/km.

La version 2 litres de cylindrée avec une puissance de 150 ch constitue la première application de cette nouvelle motorisation BlueHDi.

D'une cylindrée de 1 997 cm3, ses 2 arbres à cames en tête actionnent une distribution à 4 soupapes par cylindre. Son système de rampe commune de troisième génération délivre une pression pouvant atteindre 2 000 bar. Sa puissance maximale est de 150 ch (110 kW) à 3 750 tr/mn. Le couple maximal s'élève à 370 Nm à 2000 tr/mn.

La motorisation Blue HDi respecte plusieurs incontournables : puissance élevée, niveau sonore de bonne qualité, agrément de conduite mais aussi sobriété et respect de l'environnement en proposant une version optimisée en matière de CO2 tout en réduisant les émissions d'oxydes d'azote.

La motorisation 2 litres HDi 150 affiche des consommations et des émissions de CO2 réduites et une diminution drastique des polluants, en particulier grâce au nouveau système SCR (Selective Catalytic Reduction).

Elle reçoit un système Stop&Start doté d'un alternodémarreur avec les deux types de boîtes de vitesses proposés, mécanique et automatique.

Les niveaux de consommation obtenus sont faibles au regard des performances offertes.

Sur le cycle mixte et avec la boîte de vitesses mécanique à six rapports, la consommation ressort à 4,2 litres aux 100 km et les émissions de CO2 sont de 110 g/km.

Avec la nouvelle génération de boîte de vitesses automatique à six rapports, la consommation s'établit à 4,5 litres aux 100 km pour des émissions de CO2 de 117 g/km.

Trois axes de travail ont été privilégiés pour atteindre les objectifs fixés par les motoristes PSA Peugeot Citroën (l'amélioration du rendement interne, la réduction des pertes et l'utilisation des auxiliaires au strict nécessaire).

Différentes évolutions destinées à favoriser le rendement interne de cette nouvelle motorisation ont été appliquées. Les plus significatives sont les suivantes :

- une chambre de combustion spécifique, permettant d'optimiser la gestion des flux internes et donc le mélange de l'air et du carburant. Cette nouvelle chambre, qui dispose de soupapes recentrées est couplée à une augmentation du rapport volumétrique désormais fixé à 16,7 à 1. Ces évolutions ont pour but d'améliorer le rendement global du moteur et de permettre une diminution des émissions de CO2. La pression d'injection de la rampe commune (Common Rail) peut atteindre 2 000 bar. Le carburant est délivré au travers d'injecteurs qui disposent de 7 trous,

- une nouvelle segmentation, avec hauteur diminuée et tare réduite, liée à des profils de jupe de pistons spécifiques permettent de diminuer les frottements. Par ailleurs, un nouveau revêtement de type DLC (Diamond Like Carbon) est appliqué sur les axes de pistons pour améliorer le guidage et diminuer les frottements,

- l'implantation de trous d'évents au-dessus de la ligne d'arbre pour diminuer les mouvements d'air dans le carter et ainsi limiter les effets dus aux pertes par pompage.

En matière de réduction des pertes internes et de diminution de la masse (au global la masse du moteur a été réduite de 7 kg), les principales évolutions portent sur les points suivants :

- l'utilisation d'une huile à très basse viscosité (de type 0W15) pour limiter les frottements,

- un bac à huile en plastique très sensiblement plus léger,

- un nouveau carter avec une réduction des épaisseurs de parois et des volumes d'eau,

- l'intégration des fonctions pour réduire les interfaces et compacter les modules.

L'utilisation des auxiliaires est réduite au strict nécessaire.

La pompe à huile est modulée en débit et en pression en fonction de différents paramètres tels que la température, le régime moteur ou bien encore la charge moteur.

Le boîtier de sortie d'eau intelligent est géré électroniquement et assure une circulation de l'eau exclusivement dans le moteur dans les premières minutes pour une montée plus rapide en température. Ainsi la température en fonctionnement varie entre 80 et 105 ° en fonction des besoins (efficacité, performance, chauffage habitacle).

Le module jauge-pompe carburant, régulé en pression et piloté, alimente le moteur au plus juste de ses besoins.

D'autres modifications ont été apportées.

Une nouvelle culasse apparaît, avec un compactage d'environ 50 mm permettant le redressement du moteur dont l'angle d'inclinaison passe de 18 à 7° sur la nouvelle plate-forme EMP2.

Un nouveau système de déshuilage avec un circuit de blow-by spécifique a également été développé pour réduire les consommations en huile.

Une nouvelle implantation du turbocompresseur au-dessus du collecteur d'échappement et non plus au-dessous pour gagner en compacité, afin de libérer du volume et permettre l'implantation du catalyseur d'oxydation au plus près du collecteur. Le collecteur d'échappement est désormais intégré au turbocompresseur.

Le moteur BlueHDi utilise un système d'élimination en continu des NOx, avec la technologie dite SCR ou Selective Catalytic Reduction. Il s'agit d'un système qui allie réduction efficace des NOx et baisse de la consommation et qui peut être adapté à tous les types de véhicules, quelle que soit leur masse.

C'est, selon PSA Peugeot Citroën, la technologie qui présente le meilleur potentiel, à court terme mais plus encore à long terme, en prévision des futures normes qui apparaitront après Euro 6 et notamment après 2017, date d'entrée en vigueur de la seconde étape de la norme Euro 6. Au-delà du traitement des émissions et du traitement des oxydes d'azote, cette technologie permet également une réduction des émissions de CO2 allant jusqu'à 4%.

Cette technologie se déploie au travers d'une ligne d'échappement composée d'un catalyseur d'oxydation, du SCR et d'un filtre à particules.

Implanté dès la sortie de la tubulure d'échappement, le catalyseur d'oxydation permet un traitement rapide et efficace des hydrocarbures imbrûlés (HC) et du monoxyde de carbone (CO). Ce catalyseur n'est pas en mesure de traiter les NOx.

La technologie retenue pour le traitement des NOx consiste en l'ajout d'un catalyseur supplémentaire. Le SCR(Seletive Catalytic reduction) est implanté juste en amont du filtre à particule. Composé d'un support en céramique, ce catalyseur transforme les NOx, en continu, en vapeur d'eau (H2O) et en azote (N2). Cette réaction chimique est obtenue par l'injection d'un liquide, AdBlue, qui est composé d'un mélange d'eau (67,5%) et d'urée (32,5%). Son injection en amont du SCR, au contact des gaz d'échappement à haute température, le transforme en ammoniac (NH3), qui joue le rôle de réducteur. Au sein du SCR, cet ammoniac convertit les oxydes d'azote en vapeur d'eau et en azote.

Cette technologie nécessite l'adjonction d'un réservoir d'AdBlue d'une capacité de 17 litres, implanté en partie arrière de la plate-forme pour faciliter son remplissage.

Le pilotage du SCR est géré par un superviseur ainsi que par des capteurs de température et de niveau de NOx, implantés sur divers points de la ligne d'échappement.

Le SCR est efficace rapidement lors des phases de montée en température du moteur et reste complètement opérationnel lors des phases de roulage urbaine et extra-urbaine, grâce à son implantation en amont du filtre à particules, dans une zone où la température des gaz d'échappement est élevée.

Le filtre à particules additivé permet des régénérations efficaces et rapides. Transparent pour le conducteur en termes d'agrément, de brio et de bruits de combustion, la surconsommation liée à cette régénération est inférieure à 1% pendant la durée de la régénération.

Quelles que soient les conditions de roulage (au ralenti, en milieu urbain, sur routes ou autoroutes) ou la température du filtre, l'efficacité du filtre à particules est importante car il s'agit d'un mécanisme physique de filtration au travers de parois poreuses de la céramique. La combustion des suies stockées, appelée régénération, se réalise sans intervention du conducteur. L'objectif est de brûler rapidement les suies quelles que soient les conditions d'utilisation du véhicule, y compris en roulage urbain, où les températures des gaz d'échappement sont plus faibles.

Avant dilution dans l'air ambiant, les niveaux de particules rejetées sont inférieures à 3 500 particules/cm3, à comparer aux 4 000 particules/cm3 contenues dans l'air d'une pièce propre ou encore aux 10 à 20 000 particules/cm3 dans l'air d'une une zone urbaine.

Ainsi, le filtre à particules rejette moins de particules dans ses gaz d'échappement que n'en aspire le moteur BlueHDi via l'air d'admission et élimine plus de 99,9 % des particules en nombre émises à l'échappement.

Eric Houguet, 03/10/2013
   
 

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