Historique du moteur DV6 : pourquoi PSA est passé de 16 soupapes à 8 soupapes

Historique du moteur et analyse technique

En 2010, Peugeot a commencé à remplacer la célèbre HDi 110 1.6 par une nouvelle HDi 112 1.6 dans des modèles tels que les 207 et 308.

L’annonce semblait presque routinière : deux chevaux de plus, plus de couple, une boîte de vitesses à six vitesses et la conformité Euro 5. Sur une fiche technique du véhicule, cela ressemblait à une mise à jour de mi-cycle qui modifie rarement l’historique d’un moteur.

Mais un moteur n’a normalement pas besoin de plus de la moitié de ses pièces réaménagées pour gagner 2 ch.

La cylindrée restait de 1 560 cm³, et le moteur appartenait toujours à la famille DV6, mais la culasse passait de 16 soupapes à 8 soupapes. Le taux de compression est passé de 17,5:1 à 16,0:1. La cuve du piston est devenue environ 10 % plus large, le tourbillon intégré au cylindre a été réduit de près de 10 %, les injecteurs de solénoïdes à six trous ont cédé la place à des injecteurs piézoélectriques à sept trous, et la pression des rails est passée de 1 600 à 1 650 bars. Le turbocompresseur, le système EGR et le logiciel de commande moteur ont également changé.

C’est là que commence vraiment l’histoire du DV6 8V.

En 2003, PSA et Ford avaient besoin d’un petit moteur diesel pour accomplir un très gros travail

La DV6 n’a jamais été conçue pour un seul modèle Peugeot. En février 2003, PSA Peugeot Citroën et Ford ont présenté une nouvelle génération de moteurs diesel common-rail de 1,6 et 2,0 litres développés dans le cadre de leur programme commun. Le moteur 1,6 litre a été commercialisé sous les noms HDi par PSA et TDCi par Ford, initialement en versions 90 ch et 110 ch.

Sa construction en aluminium maintenait le poids moteur à environ 120 kg. Un système Bosch common-rail de deuxième génération fournissait une pression d’injection allant jusqu’à 1 600 bars et pouvait programmer plusieurs événements d’injection en un même cycle. Au lancement, les partenaires s’attendaient à ce que le moteur 1,6 litre desserve plus de 37 versions de véhicules.

Le plan de production était tout aussi ambitieux. PSA et Ford ont investi près de 1 milliard d’euros dans le nouveau programme diesel de 1,6 et 2,0 litres, avec une capacité annuelle finale de plus de 1,6 million de moteurs. PSA a dépensé à elle seule 159 millions d’euros pour adapter la chaîne de production de Trémery en France.

Ces chiffres placent le premier DV6 dans son réglage approprié. Ce n’était pas une vitrine technique à faible volume. C’était une plateforme industrielle créée pour l’époque où les voitures diesel européennes évoluaient vers une cylindrée plus réduite sans renoncer au couple et à la flexibilité quotidienne auparavant fournis par les moteurs plus gros.

En 2005, la 1.6 HDi 90 a commencé à remplacer la 2.0 HDi d’entrée de gamme dans la gamme Peugeot 307. Ce changement était plus significatif que la différence de taille du badge ne le laisse penser. Le common rail, la turbocompression et la commande électronique de plus en plus précise permettaient à un diesel de 1,6 litre de prendre en charge des tâches qui avaient récemment été utilisées par des moteurs de 1,8, 1,9 et 2,0 litres.

À mesure que le programme PSA-Ford s’étendait, le système d’approvisionnement autour de lui s’est également étendu. En 2010, la coopération Gemini élargie avait produit plus de 16,5 millions de moteurs diesel et desservait des marques telles que Peugeot, Citroën, Ford, Mazda, Volvo Cars, Jaguar et Land Rover.

Ce chiffre de 16,5 millions couvre plusieurs familles de moteurs et cylindrées ; il ne faut pas le présenter uniquement comme une production de DV6. Cela montre toujours le monde industriel dans lequel DV6 s’était implanté : usines, fournisseurs, plateformes de véhicules et réseaux de service étaient déjà liés à un programme diesel inter-entreprises à long terme.

Lorsque les exigences en matière d’émissions ont de nouveau changé, PSA s’est donc occupée de plus qu’un moteur vieillissant. Elle gérait toute une structure de fabrication et d’approvisionnement construite autour de ce moteur.

Le DV6 original à 16 soupapes avait déjà accompli ce pour quoi il avait été conçu

Le premier DV6 utilisait une culasse à 16 soupapes. Ses versions principales de 90 ch et 110 ch permettaient à la même famille de 1,6 litre de couvrir les petites voitures, les voitures compactes, les MPV et les applications commerciales légères.

En version à puissance supérieure, le moteur délivrait environ 240 Nm à 1 750 tr/min, avec environ 260 Nm disponibles lors de la sursuralimentation. Pour un diesel de 1,6 litre pesant environ 120 kg, cela suffisait à remplacer une partie du marché auparavant occupé par des unités plus grosses.

Il est donc trompeur de lire le passage ultérieur à 8 soupapes comme la preuve que la conception originale à 16 soupapes était une erreur. Le premier DV6 répondait au cahier des charges techniques du début des années 2000. Il offrait à un petit diesel une gamme de performances suffisamment large pour se répandre rapidement sur les gammes PSA et Ford.

Le cahier des charges a changé autour de cela.

À l’arrivée du DV6, le développement européen du diesel était encore fortement axé sur les émissions de particules. PSA avait déjà commencé à étendre son système de filtration à particules FAP assisté par additifs. En 2009, l’entreprise a enregistré son troisième millionième véhicule HDi équipé de FAP. De manière appropriée, il s’agissait d’une Peugeot 207 1.6 HDi.

À ce moment-là, le post-traitement des particules mûrissait, tandis que l’Euro 5 exerçait une pression accrue sur les NOx, la température de combustion, le fonctionnement des EGR, la précision de l’injection, la consommation de carburant et les émissions à froid. Ces objectifs ne vont pas naturellement dans la même direction.

Une température de combustion plus élevée peut améliorer l’efficacité dans certaines zones de fonctionnement mais tend à augmenter les NOx. Plus d’EGR peut supprimer la température mais modifie la disponibilité d’oxygène et la formation de suie. Une compression plus faible peut réduire la température de pic et le bruit de combustion, mais elle affecte aussi la température de compression, le délai d’allumage et le démarrage à froid. Une atomisation plus fine du carburant aide au mélange, mais seulement si le motif de pulvérisation correspond à la cuve du piston et au mouvement de l’air à l’intérieur du cylindre.

La refonte de 2010 allait bien au-delà du simple remplacement d’une culasse 16V par une culasse 8V

Le DV6C conservait l’alésage de 75 mm, la course de 88,3 mm et la cylindrée de 1 560 cm³ de la famille DV6. À l’intérieur du moteur supérieur, cependant, il passa à une configuration 8 soupapes et à un nouveau système de combustion.

Parmi tous ces chiffres, 112 ch est peut-être le moins révélateur.

La courbe de couple publiée par Peugeot montrait déjà 135 Nm disponibles à 1 000 tr/min, 242 Nm à 1 500 tr/min et 270 Nm de 1 750 à 2 000 tr/min. Même à 3 500 tr/min, le moteur produisait toujours 224 Nm. Le travail ne visait pas à établir un chiffre de puissance maximale de référence ; il était réparti sur la partie de la plage de régime utilisée en conduite ordinaire.

Cela ne signifie pas que la culasse à 8 soupapes seule produisait la courbe de couple. L’injection, la réponse du turbocompresseur, la géométrie de la chambre de combustion et l’étalonnage ont tous contribué. Le nombre de soupapes n’a de sens qu’à l’intérieur de l’ensemble du système.

Le piston explique plus que le badge

Le taux de compression est passé de 17,5:1 à 16,0:1. Un rapport plus bas a permis de réduire la température maximale de combustion, donnant aux ingénieurs plus de marge pour gérer les NOx et le bruit de combustion. Cela modifiait également la température de compression, le délai d’allumage et le comportement de fonctionnement à froid, de sorte qu’il ne pouvait pas être considéré comme une modification isolée.

PSA a modifié la chambre de combustion ECCS formée dans la couronne du piston. Le diamètre de la cuvette a augmenté d’environ 10 %, réduisant le contact entre le spray de carburant et la paroi de la chambre de combustion. Le tourbillon a été réduit de près de 10 % pour limiter les pertes de chaleur inutiles à la paroi.

Un diesel a besoin d’un mouvement d’air organisé, mais plus de tourbillon n’est pas automatiquement mieux. Un mouvement excessif de l’air peut augmenter le transfert de chaleur vers les parois, et un motif de pulvérisation qui ne correspond pas au flux d’air peut éloigner le carburant de la zone où il peut brûler le mieux. La stratégie DV6C visait à contrôler plus précisément la relation entre l’air et le carburant, et non simplement à faire tourner l’air plus rapidement.

L’injecteur à sept trous appartenait à la nouvelle chambre de combustion

Le nouveau système Continental common-rail a augmenté la pression maximale de 1 600 à 1 650 bars et a remplacé les injecteurs solénoïdaux à six trous par des unités piézoélectriques à sept trous.

Les 50 bars supplémentaires n’étaient pas la partie importante. Sept trous de buse modifiaient la répartition du carburant à l’intérieur de la cuve. Le nombre de pulvérisation, la direction et la pénétration devaient fonctionner avec la chambre de piston plus grande et le mouvement d’air révisé. Le nouveau logiciel de gestion moteur pouvait programmer jusqu’à cinq injections par cycle, utilisant différents événements d’injection pour gérer la montée de pression, le bruit, le couple et les émissions.

Le turbocompresseur a également été remplacé par une unité plus petite, à faible inertie, à géométrie variable, permettant de monter plus rapidement la suralimentation. Le fonctionnement de l’EGR, la friction interne et le programme de commande moteur ont été révisés autour du même objectif.

Dans ce contexte, la culasse à 8 soupapes ne peut être séparée du reste de la refonte.

Pourquoi PSA a-t-il changé le DV6 de 16 soupapes à 8 soupapes ?

Le matériel technique public de PSA décrivait en détail les changements du DV6C, mais n’a pas réduit le passage à 8 soupapes à une seule phrase comme « moins de friction » ou « plus de couple à basse vitesse ».

Cette absence compte. Le développement moteur ne commence généralement pas par le choix du nombre de soupapes puis l’invention de raisons en conséquence. La géométrie du conduit, la position des soupapes, le débit d’air, le tourbillon, le placement de l’injecteur et la forme du piston-cuve doivent être conçus ensemble.

Une distribution à 8 soupapes contient moins de soupapes et de pièces mobiles associées qu’une configuration à 16 soupapes, ce qui lui confère le potentiel d’une configuration mécanique plus concentrée et de pertes réduites dans la distribution distribution. Cette observation seule ne peut expliquer pourquoi PSA a également repensé le piston, l’équipement d’injection, le turbocompresseur, le système EGR et les commandes électroniques.

Une culasse 16 soupapes offre généralement une plus grande surface de débit totale et présente ses propres avantages à des régimes moteur plus élevés. Pourtant, le programme DV6C n’était pas une tentative de transformer un 1,6 HDi en un diesel à haut régime. Sa mission était d’équilibrer les émissions Euro 5 avec un couple utile, une consommation de carburant, du bruit et une utilisation quotidienne sur une large gamme de véhicules.

Il n’y a pas non plus d’intérêt à utiliser une famille de moteurs différente ultérieure pour prouver que la décision DV6 était juste ou erronée. Différentes plateformes sont soumises à des règles d’émissions, des plages de puissance et des exigences du véhicule différentes. Le nombre de soupapes à lui seul ne peut pas établir cette relation historique de cause à effet.

Le DV6C n’avait qu’à répondre à sa propre question : comment un diesel de 1,6 litre à fort volume développé au début des années 2000 pouvait-il rester viable sous la norme Euro 5 ?

La solution de PSA a été de conserver la plateforme et de reconstruire le système de combustion.

Pourquoi PSA a-t-elle réingénieré DV6 au lieu de l’abandonner ?

En 2010, le DV6 était plus qu’un simple dessin moteur. Il disposait de chaînes de production matures, de fournisseurs établis, de packs d’installation de véhicules, d’appariements de transmissions et d’un large réseau de services. Le remplacer par une toute nouvelle plateforme aurait affecté chacune de ces couches.

Laisser l’ancien moteur intact aurait été plus facile, mais l’Euro 5 ne lui permettait plus de survivre uniquement par de petits travaux d’étalonnage.

PSA a choisi une voie entre ces deux extrêmes. L’alésage, la course, la cylindrée et la fondation industrielle ont continué. La culasse, le piston, l’injection, le suralimentation et les systèmes de contrôle ont considérablement changé.

Du point de vue de la fabrication et de la chaîne d’approvisionnement, la décision a été prudente. À l’intérieur du moteur, il était tout sauf timide. La refonte de plus de la moitié des pièces montre que PSA n’a pas considéré le DV6C comme une mise à jour de routine de l’unité précédente.

Les 2 chevaux supplémentaires étaient presque accessoires.

L’importance du programme est devenue plus évidente au fil des années. Les versions Euro 5 DV6C et DV6D ont continué sur Peugeot, Citroën et applications associées à différents niveaux de production. DV6 est ensuite entrée dans la période Euro 6 grâce au système d’émissions BlueHDi.

BlueHDi a placé la SCR en amont du FAP assisté par additifs. Peugeot a déclaré que le système pouvait réduire les NOx jusqu’à 90 % tout en continuant à éliminer 99,9 % des particules. Avec la SCR prenant une part plus importante du contrôle des NOx, la calibration moteur a retrouvé de la marge pour équilibrer la consommation de carburant, le CO₂ et les performances.

La BlueHDi 120 1,6 développait 120 ch et 300 Nm, avec un couple maximal à 1 750 tr/min. PSA a rapporté une réduction de CO₂ de 7,5 % à 8,5 % par rapport aux versions Euro 5 qu’elle remplaçait, avec jusqu’à quatre points de pourcentage attribués à la liberté d’étalonnage rendue possible par le SCR.

En 2016, Trémery avait produit 815 000 exemplaires du 1.6 BlueHDi depuis son lancement en 2014 et en fabriquait environ 5 000 par jour.

La refonte 8 soupapes de 2010 n’était donc pas un pont de fin de vie brève. Elle a offert à une plateforme introduite en 2003 un nouveau cycle technique complet à travers l’Euro 5 et l’Euro 6.

Ce que le marché des pièces moteur a hérité de cette histoire

Plus un moteur reste longtemps en production et plus il couvre d’applications, plus son marché secondaire devient grand. Son catalogue devient également plus difficile à organiser.

DV6 en est un exemple clair. Le marché utilise souvent « 1.6 HDi », « 1.6 TDCi » ou simplement « DV6 » comme descriptions générales, même si ces étiquettes peuvent se situer au-dessus des moteurs 16 soupapes plus anciens et des générations 8 soupapes plus récentes. En matière de pièces fournies, un modèle plus ancienKit d’arbre à cames et courroie de distribution DV6 16Vappartient à une structure de moteur supérieur différente de la dernièreGamme de kits d’arbre à cames et de distribution DV6 8V. La culasse, la distribution de distributions, la cuve de piston, le système d’injection, le turbocompresseur et la configuration EGR peuvent tous différer.

Les acheteurs professionnels savent déjà que DV6 a des générations différentes. La difficulté pratique se trouve ailleurs : les constructeurs de véhicules, catalogues de pièces et fournisseurs n’expriment pas toujours ces générations ou ces frontières d’assemblage de la même manière.

Les limites des kits suivent la même histoire. AKit de courroie de distribution DV6 8Vpeut être fourni en configuration uniquement à calage ou avec une pompe à eau, tandis qu’unKit de joint de refonte complète DV6 8Vcouvre un champ de réparation différent. Aucun ne doit être choisi uniquement à partir du nom de famille.

Une demande d’achat peut concernerun bloc nu, un bloc court, un bloc long ou une culasse; un autre peut ne couvrir qu’un ensemble de composants internes. Le code moteur, l’OE/référence, les accessoires conservés et le périmètre de réparation doivent être pris en compte ensemble avant que la limite d’alimentation soit dégagée.

C’est pourquoi POWCODE organise DV6 8V au sein de laStructure de plateforme pièces par code moteurplutôt que de traiter chaque annonce contenant les lettres « DV6 » comme le même produit. Les acheteurs peuvent utiliser lePlateforme de pièces et kits de réparation pour le moteur DV6 8Vpour explorer les assemblages, les kits système et les composants individuels par portée de réparation et OE/référence. La séquence est importante : identifier d’abord la génération et la structure, établir ensuite le niveau d’assemblage requis, puis confirmer l’OE/référence et la pièce spécifique.

Cette approche peut sembler plus d’ingénierie de catalogue qu’d’histoire moteur, mais elle vient directement de l’histoire décrite ci-dessus. PSA a conservé l’identité DV6 en 2010 tout en repensant plus de la moitié de ses pièces. Le commerce des pièces moteur traite encore des limites créées par cette décision.

Le DV6 a laissé derrière lui plus qu’un moteur

L’ère diesel européenne produisit des moteurs plus puissants, plus exotiques et plus techniquement remarquables que le DV6. Le DV6 prit de l’importance dans l’histoire autrement.

Elle était assez légère pour une petite voiture et assez puissante pour remplacer une partie du marché du diesel à plus grande cylindrée. Elle pouvait se répandre sur plusieurs marques, catégories de véhicules et niveaux de production, puis évoluer en interne lorsque les règles d’émission dépassaient les hypothèses de sa conception initiale.

Le DV6 à 16 soupapes de 2003 est arrivé lors de la croissance rapide des petits diesels common-rail. Le DV6C à 8 soupapes de 2010 est apparu au tournant suivant, lorsque l’injection haute pression et un filtre à particules n’étaient plus suffisants à eux seuls et que la chambre de combustion, l’EGR, l’injection et le post-traitement ont dû fonctionner comme un ensemble plus intégré.

PSA n’a ni maintenu l’ancien moteur inchangé dans l’ère suivante ni abandonné une plateforme industrielle qui avait encore de la valeur. Elle a ouvert la plateforme, conservé ce qui restait utile, et réorganisé la manière dont l’air, le carburant et la combustion interagissaient.

Le passage de 16 soupapes à 8 soupapes n’était donc pas une petite note de bas de page dans l’histoire du DV6. C’est ce changement qui a prolongé le moteur de la première grande période des petits diesels européens aux années BlueHDi et Euro 6.