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High Pressure Direct Injection

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High Pressure Direct Injection (HDI) est le nom donné au sein du groupe PSA Peugeot Citroën aux moteurs Diesel à injection directe et turbocompressés, faisant appel à la technologie common rail (rampe commune d'injection à haute pression, technologie développée par Fiat dans les années 1990). Cette technologie permet d'améliorer l'injection du carburant (pré-injection, injection principale et post-injection) et de diminuer sensiblement le bruit de fonctionnement, les consommations et les émissions polluantes, et permettant une conduite plus agréable par rapport à l'injection directe simple ou à l'injection indirecte.

Le premier véhicule du groupe PSA équipé d'un moteur HDi fut la Citroën Xantia en avec le 2.0 HDi 110 chevaux. Ce moteur fut ensuite rapidement utilisé par les autres véhicules du groupe (406, 806, Évasion...), et il fut aussi utilisé par certains modèles de la gamme Suzuki et le Fiat Scudo fabriqué chez Sevel à Valenciennes entre 1995 et 2016. Ce fut un succès commercial, PSA annonçant en la production du dix-millionième moteur[1]

Le nom « HDi » fut inventé par PSA Peugeot Citroën, et désigne par extension les moteurs de ce type conçus au sein de ce groupe. D'autres constructeurs utilisent ces moteurs, généralement sous le nom qu'ils ont donné à leur propre famille de moteurs Diesel à rampe commune : JTD 1re génération et Multijet 2e génération dans le groupe Fiat — Fiat, Alfa Romeo, Lancia et Iveco —, TDCi chez Ford, DI-D chez Mitsubishi...

Le V12 HDi de la Peugeot 908

Le carburant est amené du réservoir par une pompe basse pression vers la pompe haute pression, puis une rampe de distribution (common rail) de carburant sous haute pression qui alimente les injecteurs pilotés électriquement à une pression maximum de 1 500 bars. Cette pression permet d'injecter du carburant dans les cylindres de façon à obtenir une meilleure combustion (en pulvérisant le gazole en très fines gouttelettes) que dans les anciens moteurs Diesel. Le résultat est un meilleur rendement du moteur.

Première génération

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Il s'agit de moteurs développés pour remplacer les moteurs Diesel de génération précédente afin de réduire la consommation, les vibrations et le bruit de fonctionnement de façon à faire progresser l'agrément de conduite. Les 2.0 HDi 90 et 110 ch sont apparus pour la première fois sur la Citroën Xantia. Fiables, économes et modernes, ils ont contribué à la belle fin de carrière du modèle. Ce bloc se retrouvera sur les Peugeot 206, 306, 406, 806, Partner ainsi que sur les Citroën Xsara, Xsara Picasso, C5, Evasion et Berlingo. Le 2.2 HDi 136 ch a été inauguré par la Peugeot 607 lors de son lancement. Il s'agit du premier moteur au monde à avoir été équipé d'un filtre à particules. Ce filtre à particules était monté de série. Ce système fut récompensé par de multiples distinctions et équipe aujourd'hui une grande partie des moteurs Diesel commercialisés. Des problèmes de fiabilité du 2.0 HDi sont apparus lors de son introduction dans la Peugeot 307, mettant en cause le nouveau volant moteur bi-masse.

Gamme de moteurs

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Gamme Moteur HDi 1re génération
Les différentes cylindrées cm3
Code DW10TD DW10ATED DW10ATED4 DW12UTED DW12TED4
Cylindrée (l) 2,0 2,2
Nombre de cylindres / Disposition 4 en ligne
Nombre de soupapes 8 16 8 16
Puissance maxi (ch DIN) 90 110 100 136/130
Couple maxi (N m) 210 250 270 240 315
Véhicules Citroën C5

Citroën Xantia
Citroën Xsara
Citroën Xsara Picasso
Citroën Berlingo
Peugeot 206
Peugeot 306
Peugeot 307
Peugeot 406
Peugeot Partner
Peugeot Expert
Suzuki Vitara

Citroën C5

Citroën Xantia
Citroën Xsara
Eurovan-1
Peugeot 307
Peugeot 406
Peugeot 607
Peugeot Expert

Eurovan-2

Suzuki Grand Vitara

Peugeot Expert

Peugeot Boxer
Citroën Jumpy
Citroën Jumper

Citroën C5

Eurovan-2
Peugeot 406
Peugeot 406 Coupé
Peugeot 607

Deuxième génération

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La première évolution de la famille des moteurs HDi apparaît en 2003 et est le fruit d'un partenariat avec Ford. À cylindrée égale vis-à-vis des « anciens » HDi, ils proposent une puissance et un couple plus importants, de même que des consommations moins élevées. Chez Ford, ils sont appelés TDCi ; leurs caractéristiques de couple et de puissance sont voisines de celles utilisées par le groupe PSA.

Cette deuxième génération de moteurs fut notamment élaborée en vue de l’arrivée des normes de dépollution Euro 4 (en vigueur depuis le ).

Ils sont présents sur des modèles Peugeot, Citroën, Ford, Volvo, Mazda, mais aussi Jaguar et Land Rover, ces deux dernières appartenant alors encore au groupe Ford. La Mini récupéra également le 1.6 HDi dans sa déclinaison 110 chevaux, avec cependant une boîte de vitesses BMW.

Gamme de moteurs

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Gamme Moteur HDi 2e génération
Cylindrée inférieure ou égale à 2 000 cm3
Code DV4TD DV4TED4 DV6TED4 DV6ATED4 DV6BTED4 DV6UTED4 DW10BTED4 DW10UTED4
Cylindrée (l) 1,4 1,6 2,0
Nombre de cylindres / Disposition 4 en ligne
Nombre de soupapes 8 16
Puissance maxi (ch CEE) 54 / 68 92 110 90 75 90 136/138 120
Couple maxi (N m) 130 (54 ch) / 160 (70 ch) 200 240 / 260[2] 215 170 180 320 / 340[2] 300
Véhicules Citroën C1

Citroën C2
Citroën C3
Citroën Nemo
Peugeot 107
Peugeot 1007
Peugeot 206
Peugeot 207
Peugeot 307
Peugeot Bipper
Toyota Aygo

Citroën C3

Suzuki Liana

Citroën C3 R

Citroën C4
Citroën C5
Citroën C5 II
Citroën Xsara Picasso
Peugeot 1007
Peugeot 206
Peugeot 207
Peugeot 307
Peugeot 308
Peugeot 407
Ford Focus
Ford C-Max
Mazda 3
Volvo C30
Volvo S40
Volvo V50
Volvo S80
Volvo V70
Mini Cooper D

Citroën C3

Citroën C4
Citroën Xsara Picasso
Citroën Berlingo
Peugeot 207
Peugeot 307
Peugeot 308
Peugeot Partner

Citroën Berlingo

Peugeot Partner

Citroën Jumpy

Peugeot Expert

Citroën C4

Citroën C5
Citroën C5 II
Citroën C8
Citroën Jumpy
Peugeot 307
Peugeot 308
Peugeot 407
Peugeot 607
Peugeot 807
Peugeot Expert
Ford Focus
Ford C-Max
Ford Mondeo
Mazda 6
Volvo C30
Volvo S40
Volvo V50
Volvo V70
Volvo S80

Citroën C8

Citroën Jumpy
Fiat Ulysse
Lancia Phedra
Peugeot 807
Peugeot Expert

Gamme Moteur HDi 2e génération
Cylindrée supérieure à 2 000 cm3
Code DW12TED4 DW12BTED4[3] DW12MTED4[3] DT17TED4 PUMA100 PUMA120
Cylindrée (l) 2,2 2,7 2,2
Nombre de cylindres / Disposition 4 en ligne 6 en V 4 en ligne
Nombre de soupapes 16 24 16
Puissance maxi (ch CEE) 136 170 156 (Peugeot)

160 (Citroën)

204 100 120
Puissance (kW) 125 115
Couple maxi (N m) 314 370 380 440 250 320
Véhicules Peugeot 406, Peugeot 406 Coupé

Citroën C5
Peugeot 607
Peugeot 807

Citroën C5

Citroën C5 II
Citroën C6
Citroën C8
Peugeot 407
Peugeot 607
Peugeot 807
Ford Galaxy
Ford S-Max

Citroën C-Crosser

Peugeot 4007
Mitsubishi Outlander
Land Rover Freelander

Citroën C5

Citroën C5 II
Citroën C6
Peugeot 407
Peugeot 607
Land Rover Discovery (190 ch)
Range Rover Sport
Jaguar S-Type
Jaguar XF
Jaguar XJ

Citroën Jumper

Peugeot Boxer

Citroën Jumper

Peugeot Boxer

Troisième génération

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Introduits progressivement au cours de l'année 2009, ces moteurs répondent à la norme de dépollution Euro 5.

Gamme de moteurs

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Gamme Moteur HDi 3e génération
Code DV6DTED DV6CTED DW10BTED4E5 DW10DTED4[3] DW10CTED4 DT20CTED4
Cylindrée (l) 1.6 2.0 3.0
Nombres de cylindres / Disposition 4 en ligne 6 en V
Nombres soupapes 8 16 24
Puissance maxi (ch CEE) 92 112/115 140 150 163 240/275
Puissance (kW) 100 110 120
Couple maxi (N m) 230 270 320 / 340[2] 340 340 450
Véhicules Citroën C3 II

Citroën C4 II
Citroën DS3
Peugeot 207
Peugeot 208
Peugeot 308
Peugeot 308 II
Peugeot Partner II

Citroën C3 II

Citroën C4 II
Citroën C5 II
Citroën DS3
Citroën DS4
Citroën DS4
Citroën DS5
Peugeot 207 Peugeot 308 Peugeot 308 II

Citroën C4

Citroën C5 II
Citroën C8
Peugeot 407
Peugeot 807
Peugeot 508
Ford Mondeo

Peugeot 3008

Peugeot 308
Peugeot 308 II
Peugeot 407
Peugeot 807
Citroën C4
Citroën C4 II
Citroën C4 Picasso
Citroën C5 II
Citroën C8
Citroën Jumpy II
Peugeot Expert
Ford Focus
Ford C-Max
Ford S-Max
Ford Galaxy

Citroën C4 Picasso

Citroën C5 II
Citroën C8
Citroën DS4
Citroën DS4
Citroën DS5
Peugeot 308
Peugeot 3008
Peugeot 5008
Peugeot 508
Peugeot 807
Peugeot RCZ

Citroën C5 II

Citroën C6
Peugeot 407
Jaguar XF
Jaguar XJ
Range Rover Sport

Moteurs DW10C et DW10D

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Nouveau fruit de la coopération entre PSA Peugeot Citroën et Ford Motor Company, le moteur DW10C est une évolution très profonde du « DW10B », le 2.0 l HDi 110/136/138 ch (ou 140 ch dans sa version Euro 5). Les objectifs ayant déterminé sa conception sont les suivants :

  • atteindre des performances environnementales, notamment en matière d’émissions d’oxyde d’azote, lui permettant de répondre facilement aux futures normes de pollution Euro 5 ;
  • apporter un gain significatif pour ce qui du confort acoustique et vibratoire ;
  • un plaisir de conduite accru, dû à une amélioration importante de la souplesse à bas régime, du brio et de la puissance, en phase avec les attentes des clients les plus exigeants du segment de milieu de gamme ;
  • concilier ces caractéristiques avec une baisse significative de la consommation et des émissions de CO2.

Ce quatre cylindres de 1 997 cm3 est coiffé d’une culasse à seize soupapes et double arbre à cames en tête. Son couple maximal est porté à 340 N m à 2 000 tr/min. Si le couple à bas régime est particulièrement soigné (déjà 225 N m à 1 250 tr/min), le moteur possède également une très large plage d’utilisation pour une disponibilité à chaque instant (encore 298 N m à 3 500 tr/min).

Sa puissance maximale atteint 163 ch à 3 750 tr/min.

Malgré l’évolution de ses performances, sa consommation, en cycle mixte, chute d’environ 7 % par rapport au DW10B, soit l’équivalent de près de 10 g/km de CO2.

Le moteur « DW10D » est une variante également mise en place en 2009 ayant une puissance de 150 ch à 3 750 tr/min. Il est accompagné d'une boîte de vitesses automatique contrairement au « DW10C » qui est accompagné d'une boîte de vitesses manuelle.

Il existe aussi des DW10C 'DTR' (DW10CTED4 FAP DTR 1997 4C D TB BQ par ex - 150 cv) associé à une boite manuelle.

Chambre de combustion

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Dans chacun de ses pistons, le moteur bénéficie d’une chambre de combustion dotée d’une géométrie au traitement très spécifique. De plus, cette chambre est conçue avec de l’aluminium à très forte tenue mécanique et thermique.

Ceci engendre :

  • un taux de compression plus bas (16 contre 17,6 pour le DW10B) au bénéfice de la performance et de la réduction des émissions (dont les NOx) ;
  • un plus grand diamètre de la chambre de combustion (+ 20 %), ce qui contribue à diminuer la quantité de carburant incomplètement brûlé car moins au contact des parois ;
  • une diminution du swirl (mouvement tournant de l’air dans la chambre de combustion) de près de 12 %, en limitant ainsi les pertes thermiques contre les parois.

Ces évolutions permettent une meilleure homogénéité du mélange air/carburant, ce qui aboutit à une amélioration significative du rendement global du moteur, une diminution des émissions polluantes de tout type, et une combustion plus silencieuse.

Système d'injection

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Le système de combustion est associé à un tout nouveau common rail (rampe d’alimentation commune) DDS (Delphi Diesel Systems) dont la pression d’injection est portée à 2 000 bar (contre 1 650 précédemment).

La pression d’injection, élevée, combinée à de nouveaux injecteurs DDS à solénoïde, dont chaque buse est dotée de huit trous (au lieu de six pour le DW10B) d’un diamètre de 110 microns, permet de multiplier le nombre d’injections (potentiellement jusqu’à six par cycle) et engendre une grande finesse de pulvérisation du gazole.

Avec un mélange air/gazole ainsi amélioré, la combustion est plus complète, plus homogène et réduit l'émission polluante à la source.

Turbocompresseur

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Le moteur utilise un turbocompresseur à géométrie variable Honeywell Turbo Technology, dont la taille est optimisée : plus petit, il est donc doté d’une plus faible inertie. Ainsi, avec une vitesse de rotation qui peut atteindre 280 000 tr/min[4], ce turbocompresseur améliore la réactivité du moteur avec un temps de réponse réduit au minimum[réf. nécessaire].

Optimisations

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Entre le DW10DTED4 et son prédécesseur, ce sont plus de 50 % des pièces qui ont été entièrement repensées, afin d’améliorer au maximum le rendement du moteur, traquer la moindre perte d’énergie potentielle et maîtriser la consommation.

Ainsi, en sus des techniques ci-dessus, de nombreuses autres évolutions ont été étudiées dont :

  • une pompe à huile à cylindrée variable, autopilotée par la pression, qui permet de faire varier son débit en fonction des besoins du moment (moins de débit et donc d’énergie nécessaire à bas régime, conditions de roulage les plus fréquentes) ;
  • un système optimisé de recirculation des gaz d’échappement dans les chambres de combustion (vanne EGR) ;
  • la réalisation d’un travail important sur la réduction des frottements.

Enfin, la souplesse du moteur et la plus grande disponibilité de couple à faible régime contribuent à l’amélioration de l’agrément de conduite, tout en permettant à l’utilisateur de rouler davantage dans les bas régimes et de réduire ainsi sa consommation de carburant au quotidien.

Filtre à particules

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Le DW10DTED4 est associé à la technique FAP de dernière génération (de type octosquare), avec filtre additivé à l’Eolys (qui réduit la quantité de résidus stockés sur les parois du filtre).

Profitant de l’efficacité du moteur en matière de dépollution à la source, ce filtre à particules atteint une périodicité d’entretien de 210 000 km (contre 180 000 précédemment).

Moteur DW12C

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Fin 2010, avec le lancement de la 508, Peugeot lancera deux évolutions du moteur 2,2 l, de 200 et 204 chevaux[5]:

2.2 HDi 200 :
Cylindrée : 2 179 cm3
Turbocompresseur à géométrie fixe
Puissance : 147 kW à 3 500 tr/min
Couple : 420 N m à 1 750 tr/min

2.2 HDi 204 :
Cylindrée : 2 179 cm3
Turbocompresseur à géométrie variable
Puissance : 150 kW à 3 500 tr/min
Couple : 450 N m à 2 000 tr/min

Quatrième génération

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Le partenariat avec Jaguar est terminé.

De 2013 à 2015 sont lancés les nouveaux moteurs HDi euro 6 nommés BlueHDi.

  • Il n'y aura plus que des 1.6 l et 2.0 l à terme.
  • Le 1.6 HDi 75 ainsi que le 1.4 HDi 70 seront remplacés par le 1.6 BlueHDi 75 chevaux.
  • Le 1.6 HDi 90/92/110/112/115 chevaux passe à 1.6 BlueHDi 100/120 chevaux.
  • Le 2.0 HDi 136/140/150/163 devient 2.0 BlueHDi 135/150/180.
  • Le 2.2 HDi sera abandonné fin 2015.
  • Le 3.0 V6 HDi a été abandonné en [6]. Il avait remplacé le 2.7 V6 HDi à partir de 2009.

Gamme de moteurs

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Gamme Moteur BlueHDi 4e génération
Code DV6FETED DV6FDTED DV6FCTED DW10--TED4E5 DW10FDTED4 DW10FCTED4 DW10FPTED4
Cylindrée (l) 1,6 2,0
Nombres de cylindres / Disposition 4 en ligne
Nombres soupapes 8 16
Puissance maxi (ch CEE / kW) 75 (55) 95 100 (75) 115 120 (88) 110 120 (88) 130 135 150 160 180 210
Couple maxi (N m) 230 210 à 240 254 270 à 300 300 250 340 320 370 350 400 450
Véhicules DS3

Peugeot 208
Peugeot Partner II
Citroën C3 II
Citroën Berlingo II

Citroën Jumpy III

Peugeot Expert III
Toyota ProAce II

DS3

Peugeot 208
Peugeot 2008
Peugeot 308 II
Peugeot Partner II
Citroën C3 II
Citroën C4 Cactus
Citroën C4 II
Citroën C4 Picasso II
Citroën Berlingo II

Citroën Jumpy III

Peugeot Expert III
Toyota ProAce II

DS3

DS4
DS5
Peugeot 208
Peugeot 2008
Peugeot 308 II
Peugeot 3008
Peugeot 508
Peugeot 5008
Peugeot Partner II
Citroën C4 II
Citroën C4 Picasso II
Citroën C5 II
Citroën Berlingo II

Peugeot Boxer II
Citroën Jumper II
Citroën Jumpy III

Peugeot Expert III

Toyota ProAce II

Peugeot Boxer II
Citroën Jumper II
DS4

DS5
Peugeot 308 II
Peugeot 508
Citroën C4 Picasso II
Citroën C5 II

DS4

DS5
Peugeot 308 II
Peugeot 3008
Peugeot 508 ph2
Peugeot 5008
Peugeot Expert III
Citroën C4 II
Citroën C4 Picasso II
Citroën C5 II
Citroën Jumpy III
Ford Mondeo IV
Ford Kuga II
Toyota ProAce II

Peugeot Boxer II
Citroën Jumper II
DS4

DS5
Peugeot 308 II
Peugeot 508
Peugeot Expert III
Citroën C5 II
Citroën Jumpy III
Ford Edge II
Ford Mondeo IV
Ford Kuga II
Ford S-Max II
Toyota ProAce II

Ford Edge II

Ford Mondeo IV
Ford S-Max II

Compétition

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Depuis 2007, Peugeot aligne en compétition la 908 pour les courses d'endurance dont les 24 Heures du Mans. Ce prototype est équipé d'un moteur HDi 12 cylindres en V bi-turbo doté de deux filtres à particules.

Ce véhicule se distingue dans les épreuves d'endurance : entre 2007 et 2008 il gagne 10 des 13 courses auxquelles il a pris part (palmarès arrêté au ).

La 908 a gagné l'épreuve des 24 Heures du Mans 2009, 77e édition de l'épreuve, après avoir terminé deux fois deuxième en 2007 et 2008. Mais en 2010, malgré quatre véhicules engagés, aucune ne termina l'épreuve.

Notes et références

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  1. Bourse Peugeot - UG - FR0000121501 : cours action, cotations, actualités, prévisions, cotation, actualité - EasyBourse
  2. a b et c Couple temporaire en mode overboost.
  3. a b et c « DW10BTED4 », sur tremery.psa.fr, (consulté le ).
  4. (en-US) « Garrett By Honeywell », sur garrett.honeywell.com (consulté le ).
  5. « Nouvelles motorisations : 2.2 HDi 200 et 204 ch », Forum Peugeot, (consulté le ).
  6. « Clap de fin pour le moteur PSA 3.0 V6 HDi », sur largus.fr (consulté le ).