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Le premier diesel à injections multiples



par François Dovat

Alfa Roméo a présenté sur les 156 et 147 une nouvelle version du 4 cylindres JTD de 1910 cc à injection directe par rail commun au Salon de Paris 2002. Grâce à une culasse à 4 soupapes par cylindre et à une gestion électronique de l'injection de pointe les performances de ce moteur sont portées au niveau du JTD 5 cylindres de 2,4 litres. Le couple maximum annoncé est exactement identique: 305 Nm (soit 31 mkg) et la puissance est indiquée à 140 ch au lieu de 150 pour la dernière version du 5 cylindres. Mais l'allègement de 80 kg compense quasiment les 10 ch en moins, d'autant qu'un 6e rapport ajouté à la boîte a permis de raccourcir le rapport de pont. Laissons aux gens du groupe Fiat le plaisir de nous expliquer:

"Le " secret " du Multijet réside dans les caractéristiques conceptuelles de la centrale qui pilote la commande électrique d'ouverture/fermeture des injecteurs. La centrale est l'élément clé du système, car elle est capable de commander une série d'injections très rapprochées.

Spécialement développé par les concepteurs de Fiat Auto (tout comme les injecteurs), ce module électronique permet de réaliser des " injections multiples " qui assurent un contrôle plus précis des pressions et des températures développées dans la chambre d'explosion, ainsi qu'une meilleure exploitation de l'air admis dans les cylindres. D'où une réduction du bruit de combustion et des émissions polluantes, conjuguée avec l'augmentation des performances.

Derrière le développement du système Multijet, il y a un long travail de recherche. Dans un premier temps, les spécialistes ont dû résoudre le problème des limites imposées par les centrales électroniques. Ensuite, ils ont étudié les avantages obtenus en croisant une certaine séquence d'injections multiples (deux injections secondaires très proches de l'injection principale ; une injection secondaire plus éloignée de la principale, suivie de deux autres injection secondaires rapprochées ; une injection secondaire suivie, à une certaine distance, de deux injections principales rapprochées, etc.) avec les différentes plages de fonctionnement du moteur : au ralenti ; à faible charge et à bas régime ; à haut régime et avec une charge moyenne ; à bas régime et pleine charge, etc.

Ces études ont permis de mettre en évidence les potentialités du système, qui apporte des avantages encore plus intéressants en fonction de la séquence sélectionnée et de la plage de fonctionnement du moteur dans laquelle elle est appliquée. Dans certains cas, l'on privilégie la réduction des délais de démarrage et des émissions de fumées ; dans d'autres, l'augmentation du couple et la réduction du bruit ; ou encore, la réduction des émissions gazeuses et sonores.

1986 fut l'année de naissance de la Croma TDI, première voiture diesel à injection directe du monde.

Cette conquête technologique fut ensuite adoptée par d'autres constructeurs. Si l'injection directe du gazole permettait en effet d'améliorer les performances et de réduire la consommation, le problème du bruit excessif du moteur aux bas régimes et dans les phases transitoires restait à résoudre. Cette exigence poussa les ingénieurs à étudier un système d'injection directe plus évolué, jusqu'au développement, quelques années plus tard, du principe du " Common Rail " et de l'Unijet.

Le concept est né dans les laboratoires de recherche de l'Université de Zurich, dont les spécialistes étaient en train de perfectionner un système d'injection inédit : le " Common Rail ". L'idée était simple et révolutionnaire à la fois : en canalisant le gazole à l'intérieur d'un réservoir, une pression est produite à l'intérieur de celui-ci, qui devient ainsi un accumulateur hydraulique (" rail "), à savoir une réserve de carburant sous pression prêt à l'usage.

La pré-industrialisation de l'Unijet, développé par Magneti Marelli, le Centre de Recherches Fiat et Elasis à partir du principe du " Common Rail ", a démarré en 1990. Cette phase s'est terminée en 1994, lorsque Fiat Auto décida de choisir un partenaire possédant le savoir-faire nécessaire dans le domaine des systèmes d'injection pour les moteurs diesel. Le projet fut ainsi cédé à la société Robert Bosch pour la dernière phase du développement et l'industrialisation.

Nous arrivons ainsi en 1997, année de lancement de l'Alfa 156 JTD équipée de ce turbo diesel révolutionnaire. Par rapport aux moteurs diesel traditionnels (à chambre de turbulence, ndlr) le JTD assure déjà une amélioration moyenne de 12% des performances et une réduction de 15% de la consommation. Avec le JTD 16V Multijet les émissions polluantes sont désormais réduites sans qu'il soit nécessaire d'adopter des dispositifs sophistiqués de traitement des gaz d'échappement."

Selon le régime de rotation et la température ambiante, la nouvelle version procure également une réduction de 3 à 6 décibels des émissions sonores en phase de réchauffement.


Si l'alésage et la course restent à 82 · 90,4 mm, la nouvelle culasse a double arbre à cames comporte une commande des soupapes par leviers à rouleaux et socles hydrauliques ainsi que de nouveaux collecteurs ; les pistons sont refroidis par un circuit d'huile intérieur ; les pompes à eau et à huile sont nouvelles et un radiateur d'huile a été adopté. D'autres modifications concernent l'embiellage et le système EGR à commande électronique avec refroidissement des gaz recyclés. La pression d'injection passe de 1300 à 1400 bars et le turbocompresseur Garrett dispose maintenant d'aubes d'entrées de turbine à incidence variable commandées par une capsule pneumatique.

En 5ème, l'Alfa 147 passe de 80 à 120 km/h en 7,9 secondes.

La 156 atteint une vitesse de pointe de 209 km/h, accélère de 0 à 100 km/h en 9,3 sec et abat le km départ arrêté en 31 sec contre respectivement 212 km/h, 9,4 et 30,5 sec pour la précédente 5 cylindres 2,4.

A la vitesse stabilisée et en 6ème, les consommations indiquées sont remarquablement basses :


4,5 l/100 km à 90 km/h;

5,9 l/100 km à 120 km/h;

7,3 l/100 km à 150 km/h.


Le rapport de pont passe à 3,563 et les 5 premiers rapports de boîte sont inchangés, le 6e augmentant l'ouverture à 6,23 :

3,8 – 2,235 – 1,36 – 0,971 – 0,763 – 0,61

Avec les pneus de 185/65R15, les deux voitures allongent 52 km/h par 1000 t/mn en 6e, ce qui fait correspondre exactement la vitesse maxi avec le régime nominal de 4000 t/mn.

La p.m.e. atteint 20,2 bars à 2000 t/mn pour une réserve de couple de 24%.

(© François Dovat)
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Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


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