Cadillac inaugurera
le nouveau turbodiesel V6 de GM

General Motors a dévoilé à Genève un nouveau V6 turbodiesel 2,9 litres qui devrait gommer le sombre souvenir du poussif V8 de 5,7 litres LF9. Produit de 1978 à 1985, cet engin de triste mémoire ne développait que… 120 ch à 3600 tr/min soit 21 ch/l et il a durablement discrédité le diesel pour automobiles en Amérique du Nord.

Rien à voir : le nouveau moteur est un foudre de guerre capable de catapulter sur orbite la plus luxueuse des Cadillac. Doté des derniers systèmes d’injection à 2000 bars et de pilotage de combustion avec capteurs de pression intégrés dans les bougies de préchauffage, il ne rejette qu'un minimum d’émissions toxiques tout en pouvant développer 184 kW (250 ch). Destiné principalement aux marchés européens, il devrait apparaître initialement dans la Cadillac CTS en 2009.




Avec ses 4 arbres à cames en tête et ses 4 soupapes par cylindre, ce V6 à 60° appartient à une nouvelle famille de moteurs diesel GM qui se caractérise par un système innovant de combustion informée permettant de satisfaire aux futures normes d’émissions. Le moteur peut être installé soit longitudinalement, soit transversalement.

Le développement de ce V6 s’est fait sous l’égide de la branche européenne de GM Powertrain à Turin, en coopération avec VM Motori à Cento, au centre du triangle formé par Modène, Ferrare et Bologne. GM Powertrain prend particulièrement en charge le développement du système de combustion, la gestion électronique du moteur, le calibrage, le traitement des gaz d’échappement et l’intégration aux véhicules du groupe. VM Motori produira le nouveau moteur dans son usine de Cento et se charge des aspects mécaniques de la conception du moteur, de son développement et de sa mise au point sur banc d’essai.

Un système de contrôle de la combustion nouvellement développé est basé sur les informations instantanées fournies par des capteurs de pression piézorésistifs intégrés dans les bougies de préchauffage. Le déroulement de l’injection est immédiatement adapté en fonction des informations sur l'évolution de la combustion. Ce système de combustion propre sera généralisé à l’avenir sur d'autres motorisations diesel de GM Powertrain et selon toute vraisemblance de la concurrence aussi. Voir à ce propos notre info du 18 octobre 2005.

Entraînée par l'extrémité arrière de l'arbre à cames d'échappement gauche, la pompe du système d'injection Bosch à rampe commune génère des pressions atteignant 2.000 bars. Les injecteurs piézoélectriques aux réactions ultrarapides autorisent jusqu’à 8 injections par cycle. Selon le Dr.ing. Gianmarco Boretto de GM Powertrain qui a aimablement répondu à nos questions, cela permet de répartir les post-injections (destinées à élever momentanément la température d'échappement pour régénérer le filtre à suies) totalisant jusqu'à 10 mm3 par cycle en plusieurs petites injections. De cette façon, le gazole injecté tardivement brûle plus complètement, ce qui évite la pollution du lubrifiant par du carburant imbrûlé. L'injection pilote et la préinjection impliquent des volumes de l'ordre de 1 mm3 alors qu'une injection principale peut atteindre typiquement 50 mm3 par cycle.

Afin de répondre aux futures normes d’émissions, outre un catalyseur par oxydation et un filtre à particules implantés au plus près de la sortie du turbocompresseur, le système de retraitement des gaz d’échappement comprend un circuit d'EGR avec échangeur de chaleur. Ce système d'EGR est géré par deux vannes. La vanne principale, contrôlée électroniquement, régule la quantité de gaz d'échappement recirculés dans le moteur. Une autre vanne, à commandée pneumatique, détermine si ces gaz recyclés passent à travers l'échangeur de chaleur – en fonctionnement normal – ou directement (by-pass) afin d'accélérer la mise en température du moteur.

La turbine du turbocompresseur comporte évidemment des aubes d'entrée à incidence variable – pilotées électroniquement par l'intermédiaire d'un petit moteur électrique.


Un séparateur centrifuge de vapeurs d'huile du carter est logé en bout d'arbre à cames d'admission gauche, côté distribution. La pompe à vide pour le servo-frein et autres actionneurs à dépression est symétriquement entraînée depuis l'autre rang de cylindres.

Les arbres à cames d'échappement sont entraînés par chaîne et ils entraînent à leur tour ceux d'admission par engrenage. Les soupapes sont ouvertes par l'intermédiaire de linguets à rouleaux pivotant sur des socles hydrauliques.

Le bloc-cylindres en V à 60° est en fonte à graphite vermiculaire (CGI), tout comme celui du V6 HDi de Ford-PSA et des TDI en V d'Audi. Les culasses sont en alliage d'aluminium, ce qui ne les empêche pas de supporter une pression de combustion de 200 bars, typique des moteurs de poids-lourds actuels qui sont, eux, coiffés de culasses en fonte. De même que pour les moteurs concurrents précités, les chapeaux de paliers sont partie intégrante d'une structure en échelle qui les rigidifie. Les chapeaux de bielle sont séparés par fracture. Si la course de 90,4 mm est identique à celle des Fiat 1.9 JTD et 2.4 JTD (également adoptés par GM) l'alésage est supérieur de 1 mm, passant à 83 mm pour une cylindrée de 2.935 cm3. Un entraxe de cylindres de 96 mm devrait laisser suffisamment d'espace pour une éventuelle augmentation ultérieure de cylindrée.

Le couple atteint 550 Nm dès 2.000 tr/min, ce qui représente une pme de 23,4 bars et une réserve de 25% par rapport aux 184 kW développés à 4000 tr/min.


V 6 3.0
Izusu
6DE1

GM
2.9

V6 2.7
Ford-PSA

V6
3.0TDI
Audi

V6
320 CDI
MB

I-6
BMW
3.0d

I-6
BMW
535d

Angle du V

66°

60°

60°

90°

72°

-

-

Soupapes par cyl.

4

4

4

4

4

4

4

Cylindrée cm3

2958

2935

2720

2967

2987

2993

2993

Alésage
Course

87.5
82

83
90.4

81
88

83
91.4

83
82

84
90

84
90

Entraxe cylindres

?

96

?

90

106

91

91

Bloc

Alu

CGI

CGI

CGI

Alu

Alu

Alu

Distribution

courroie

chaînes

courroie

chaînes

chaînes

chaînes

chaînes

P max kW
à tr/min

135
4000

184
4000

150
4000

171
4000

165
3800

173
4000

210
4000

Vmp m/s

10.9

12.1

11.7

12.2

11.7

12.0

13.2

M max Nm
dès tr/min

400
1900

550
2000

440
1900

450 500*
1400 1750*

510
1600

500 520**
1750 2000**

580
1750

Rapp. vol. compression

18.5 : 1

16.5 : 1

17.3 : 1

17 : 1

18 : 1

17 : 1

16.5 : 1

Poids kg (DIN)
kW / kg

?

?

199
0.75

220
0.78

208
0.79

?

208
1.01

pme nom
pme max bar

13.7
17

18.8
23.4

16.5
20.3

17.3
19.1 21.2*

17.4
21.4

17.3
21 21.8*

19.1
24.4

Réserve de couple

24%

25%

23%

10% 22%*

23%

21% 26%*

27%

*Q7 3.0TDI, ** 730d, X5
Le V6 Isuzu est disponible sur les Opel Vectra et Signum, Renault Vel Satis et Espace, précédemment aussi chez Saab.




Auteur : François Dovat
Source : General Motors


mars 2007

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