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.