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Un nouveau moteur turbo essence à injection directe 1.2T Toyota

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Un nouveau moteur quatre cylindres turbo essence à injection directe 1.2T arrive chez Toyota.

Le bloc quatre cylindres turbo essence recourt à des technologies qui lui permettent de passer du cycle Otto au cycle Atkinson sous faible charge, des conduits d'admission créant un fort tourbillon vertical dans la chambre de combustion, un collecteur d'échappement intégré à la culasse et une gestion thermique avancée.

Pour ce faire, le moteur 1.2T Toyota adopte un système d'injection directe, un turbo et un échangeur de chaleur tous deux à refroidissement liquide.

La distribution VVT-i du moteur 1.0 litre évolue pour devenir une distribution variable intelligente étendue VVT-iW (Variable Valve Timing - intelligent Wide), qui laisse plus de latitude quant au calage variable des soupapes.

Présent sous le capot de l'Auris, le bloc, de 1 197 cm3 de cylindrée, développe une puissance de 116 ch et un couple constant de 185 Nm sur la plage de 1 500 à 4 000 tr/min.

Le 1.2T  emmène la Toyota Auris de 0 à 100 km/h en 10,1 secondes. La reprise de 80 à 120 km/h s'établit à 13,7 secondes sur le cinquième rapport et la vitesse de pointe (sur circuit)à 200 km/h.

La consommation et les émissions de CO2 restent contenues en cycle normalisé avec 4,7 litres aux 100 km en cycle mixe et 109 g de CO2/km.

Pour obtenir cette sobriété sans altérer les performances, Toyota relève le taux de compression du moteur. Généralement, cela augmente également le risque de combustion anarchique (le phénomène de cliquetis).

Le moteur 1.2T affiche un rapport volumétrique élevé de 10 à 1, grâce à l'adoption de technologies clés qui favorisent la maîtrise du processus de combustion et évitent ainsi le risque de cliquetis.

La forme des conduits d'admission est étudiée pour accélérer le débit et créer un tourbillon vertical, une mesure relayée par l'optimisation de la forme des pistons en vue d'améliorer les turbulences dans le cylindre. Ainsi, l'air et le carburant se mélangent plus vite et de façon plus homogène, d'où une combustion plus rapide qui évite le cliquetis.

La gestion thermique permet de diminuer le risque de cliquetis. De par sa conception, le moteur 1.2T Toyota permet d'optimiser la température de chacune des pièces. Des gicleurs d'huile refroidissent l'intérieur des pistons tandis que le circuit de refroidissement de la culasse est dissocié de celui du bloc moteur. Cela permet d'abaisser la température de la chambre de combustion, tout en maintenant le bloc lui-même à une température suffisamment élevée pour diminuer les frictions.

L'injection directe participe à ces mesures en favorisant la dissipation thermique dans la chambre de combustion. La température de l'air de suralimentation est abaissée en passant par un échangeur de température refroidi par un circuit liquide indépendant du refroidissement du moteur.

Ensemble, le turbo à faible inertie, la distribution VVT-iW et l'injection directe D-4T fournissent un couple d'excellent niveau dès les plus bas régimes.

Le système d'injection a fait l'objet d'une adaptation spécifique au moteur 1.2T. Compact, il autorise les injections multiples par cycle et, quels que soient le régime et la charge moteur, il assure une combustion de qualité grâce à un jet de carburant plus court et à la largeur optimisée.

La distribution variable intelligente VVT-i (Variable Valve Timing - intelligent) s'applique à l'admission comme à l'échappement et maximise le couple à tous les régimes. La distribution variable intelligente étendue VVT-iW (Variable Valve Timing - intelligent Wide) permet de retarder la fermeture des soupapes d'admission, le moteur étant capable de fonctionner en cycle Otto ou en cycle Atkinson. Le cycle Atkinson intervient en conditions de très faible charge, lorsque les soupapes d'admission restent ouvertes un bref instant supplémentaire après l'amorce de la phase de compression, ce qui laisse le temps de refouler une partie de la charge gazeuse dans le conduit d'admission.

Au final, la phase de compression effective s'en trouve réduite, les pertes par pompage diminuent puisque le piston subit moins de pression, et le papillon des gaz peut s'ouvrir davantage.

Un nouveau dispositif de commande assure au moteur un redémarrage souple et instantané. Lorsque le système Stop & Start coupe le moteur, il fait en sorte d'arrêter le piston à mi-chemin en phase de compression. Au redémarrage, il applique une injection stratifiée dans le premier cylindre comprimé afin de contrer les vibrations. Le fait de retarder l'allumage limite la hausse du couple, évitant ainsi une montée en régime excessive au profit d'un redémarrage en douceur.


Eric Houguet, 20/03/2015
   
 

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