Journée Technique Automobile

Downsizing moteur EB

Victor DA SILVA

Responsable Conception Organique EB Vie Série

28/06/2012

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Sommaire

I. Contexte industriel PSA

II. Contexte produit

III. Les technologies déployées

IV. Conclusions

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I. Contexte industriel PSA

II. Contexte produit

III. Les technologies déployées

IV. Conclusions

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I. Contexte industriel PSA

Décision en 2007 de lancer une nouvelle famille moteur de 1l et 1,2l essence

atmosphérique pour équiper la 207 en remplacement de la famille TU

Pu

issa

nce

(e

n k

W)

TU1A – 44kW

T384 – 50kW

TU3A – 55kW

TU5JP4 – 80kW

ET3 – 66kW

EP3 - 70kW

EP6 - 88kW

3 familles moteur essence

atmosphérique

disponibles sur la gamme

44 kW à 88 kW :

- EP : 1,4 l à 1,6l famille

moteur en coopération

avec BMW,

- TU : 1,1 l à 1,6l,

- T384 : moteur Toyota

sur 107 et C1.

I. Contexte industriel PSA

Remplacement de la famille TU lancé sur la 205 …

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Engagement d’une mutation dans les petites motorisations aussi importante que

l’arrivée des moteurs HDI en Diesel

I. Contexte industriel PSA

Une nouvelle famille qui devait :

Intégrer tout le savoir faire produit-Process PSA acquis dans le down sizing

depuis 10 ans,

Intégrer le savoir faire des technologies récemment développées,

Avoir une architecture modulaire permettant d’accueillir les évolutions

futures sur l’hybridation, les carburants alternatifs et les transmissions

automatiques de nouvelle générations

Mais cette nouvelle famille c’est aussi

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Permettant :

1. d’en dériver différentes variantes atmosphériques et injection directe turbo,

2. de déployer ces moteurs rapidement sur l’ensemble des plates-formes PSA

55% des achats réalisés en France pour un total de 90% en Europe : représentant un

enjeu pour le Groupe mais aussi pour un enjeu important pour le tissu industriel

Français

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I. Contexte industriel PSA

II. Contexte produit

III. Les technologies déployées

IV. Conclusions

II. Contexte produit

Emissions CO2

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Cible CO2 pour 2020 : 95 g/km

Drivers le plus important pour cette nouvelle famille

II. Contexte produit

Le cahier des charges de la famille

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L’architecture 3 cylindres et les technologies retenues pour la nouvelle famille de moteurs

EB ont permis de satisfaire au cahier des charges, et de positionner cette famille au

meilleur niveau de la concurrence en 2012.

Acoustique et Vibrations : être au meilleur niveau de la concurrence sur le moteur

EB2

Performance : Couple à bas régime et puissance au meilleur de la concurrence et

identique au moteur remplacé TU3 aluminium de cylindré supérieure (1360 cm3).

Compacité du moteur de cylindrée 1,2 l de puissance 82 ch identique à celle du

moteur Toyota de cylindrée 1,0 l de 70 ch.

Optimisation de la masse : -25 kg par rapport au moteur TU alu et identique au

moteur Toyota.

Maitrise du prix de revient : au plus proche des moteurs remplacés TU aluminium.

Moteur EB2 associé à la technologie Stop and Start démarreur.

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I. Contexte industriel PSA

II. Contexte produit

III. Les technologies déployées

IV. Conclusions

III. Les technologies déployées

Leviers CO2

Le down-sizing

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Performances spécifiques importantes : 50 kW/l et 100 N.m/l : gain en rendement

moteur (gain en pertes par frottements et par pompage).

Couple à bas régime amélioré : allongement rapport de démultiplication.

III. Les technologies déployées

Leviers CO2

La combustion

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Double déphaseur d’arbre à cames,

Rapport alésage/course optimisé : compromis rendement/pertes par frottement du moteur,

Aérodynamique interne de la chambre de combustion optimisée.

Réduction de la consommation et les émissions de gaz polluants.

III. Les technologies déployées

Leviers CO2

Les frottements réduits

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Choix guidés par la volonté de limiter les frottements.

Dimensionnement vilebrequin, désaxage des fûts, revêtement basse friction DLC (Diamond Like Carbon)

Gain de 30% en frottements soit 10% de gain en consommation par rapport au

moteur remplacé et 4,5% par rapport à la meilleure concurrence.

III. Les technologies déployées

Leviers CO2

Le thermomanagement

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Intégration du collecteur d’échappement à la culasse.

Principe du split-cooling qui autorise des coupures de débit d’eau à froid.

Dynamiques de montées en température d’eau et d’huile améliorées.

III. Les technologies déployées

Leviers masse et packaging optimisés

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Masse au centre de la conception du moteur

III. Les technologies déployées

Leviers masse et packaging optimisés

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La culasse : masse optimisée avec le collecteur intégré

0

5000

10000

15000

20000

25000

Mas

se (

gra

mm

es)

MASSE

Masse boîtier de sortie d'eau

Masse de la cale supérieure

Masse du carter de distribution +joint

Masse du collecteur d'échappement

Masse culasse (sans la fonctionchapeau de palier)

III. Les technologies déployées

Leviers masse et packaging optimisés

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Hauteur moteur réduite de 20 mm

C1-2008

III. Les technologies déployées

Leviers masse et packaging optimisés

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Longueur moteur réduite de 7,5 mm

C1-2008 EB2 MA

III. Les technologies déployées

Leviers masse et packaging optimisés

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Largeur moteur équivalente

C1-2008

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I. Contexte industriel PSA

II. Contexte produit

III. Les technologies déployées

IV. Conclusions

IV. Conclusions

La famille EB c’est :

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Un attelage mobile optimisé masse et frottement avec un arbre d’équilibrage pour

l’acoustique.

IV. Conclusions

La famille EB c’est :

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Une culasse optimisée en masse et avec un collecteur intégré permettant de refroidir

les gaz à l’échappement et ainsi de faire un gain conso (pas de sur richesse)

IV. Conclusions

La famille EB c’est :

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Une distribution 12 soupapes pour les performances et les émissions.

Avec du DLC sur les poussoirs pour l’optimisation des frottements.

IV. Conclusions

La famille EB c’est :

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Une courroie de distribution dans le moteur pour l’optimisation du frottement et de

l’acoustique.

IV. Conclusions

La famille EB c’est : une nouvelle famille essence

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52 brevets dont 30 pour la

culasse.

Tout le savoir faire de PSA

appliqué à la consommation

et à l’allégement moteur.