Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo 2
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Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo 2 Alimentation et allumage (DME) Généralités sur le V8 DFI Les nouveaux modèles Cayenne mettent en œuvre une génération de moteurs perfectionnés issus des moteurs éprouvés des modèles précédents. En augmentant Alimentation et allumage (DME) l'efficacité et en utilisant une technologie moteur de pointe, il a été possible, sur tous les moteurs, de réduire considérablement les consommations par rapport aux 2 modèles précédents. La famille de moteurs V8 entièrement repensée se compose du moteur atmosphérique V8 de 4,8 l d'une puissance accrue s'élevant désormais à 400 ch avec un couple de 500 Nm sur le nouveau Cayenne S et d'une version turbocompressée de 500 ch avec un couple de 700 Nm sur le nouveau Cayenne Turbo. Des mesures de conception conjointes bien ciblées ont permis de doter le moteur atmosphérique et le moteur turbocompressé d’un grand nombre de composants communs. L'injection directe d'essence (DFI), introduite avec la deuxième génération des modèles Cayenne avait déjà permis un gain de consommation par rapport aux modèles antérieurs. Elle est aujourd'hui complétée par les nouvelles technologies susmentionnées sur les nouveaux moteurs V8 du Cayenne S et du Cayenne Turbo. Tous les seuils d'émission exigés dans le monde entier sont respectés, voire surpassés. Généralités sur le V8 DFI 35 Système d’allumage 70 Calculateur DME DFI, EMS SDI 8.1 39 Système d’admission / suralimentation 75 Système d'échappement / dépollution 79 88 Composants et fonctions du DME nouveaux ou modifiés 42 Électronique du moteur DME – Autres fonctions DME 55 Moteur V6 DFI de 3,6 l Alimentation en carburant côté basse pression Alimentation en carburant basse pression 88 58 Alimentation en carburant côté haute Alimentation en carburant haute pression 90 Fonction Stop-Start 96 pression – DFI 63 Recyclage des gaz d'échappement (EGR) 96 Stratégies d’injection 66 Échappement 98 35 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Objectifs • Puissance moteur élevée • Couple maximal élevé • Faible consommation de carburant • Faibles émissions Évolutions • Débridage du système d'admission • Module de gestion thermique • Système Stop-Start • Coupure d’injection variable en décélération • Système de récupération de l’énergie • Réduction du poids des composants Cayenne S Avec son nouveau système d'admission comprenant un papillon de plus grand diamètre (accélérateur électronique), un capteur de pression sur le collecteur d'admission pour détecter la charge et des arbres à cames d'admission modifiés (pour obtenir les meilleures courbes de couple et de puissance possibles), le Cayenne S développe désormais une puissance de 400 ch à 6 500 1/min. Tout cela associé aux systèmes de réduction de la consommation susmentionnés permet au nouveau Cayenne S de consommer seulement 10,5 l/100 km, ce qui représente env. 23 % de moins que le modèle précédent, tout en offrant de meilleures performances routières.Les émissions de CO2 ont baissé de 26 % et ne sont plus que de 245 g/km. 36 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Caractéristiques du moteur atmosphérique V8 du Cayenne S Calculateur DME Siemens EMS SDI 8.1 Cylindrée 4,8 litres Puissance 294 kW (400 ch) Couple 500 Nm Compression 12,5 (-0,5) Régime de ralenti 600 1/min Régime maximal 6700 1/min VarioCam Plus 0 - 50° vil. Ordre d'allumage 1-3-7-2-6-5-4-8 Consommation (NEDC) 10,5 L/100 km Émissions de CO2 245 g/km Alimentation et allumage (DME) 2 Cayenne Turbo Le moteur V8 biturbo du Cayenne Turbo se caractérise par une puissance et un couple élevés, combinés à une faible consommation de carburant. Des réductions de poids, l'utilisation de la tout dernière technologie moteur associée aux systèmes de réduction de la consommation ainsi que l'admission avec capteur de pression pour détecter la charge rendent le moteur V8 biturbo de 4,8 l du Cayenne Turbo encore plus efficace. Le Cayenne Turbo consomme ainsi seulement 11,5 l/100 km dans les conditions NEDC (23 % de moins que le modèle précédent) et présente des émissions de CO2 de 270 g/km (25 % de moins que le modèle précédent). Qui plus est, les performances routières ont été améliorées. La vitesse maximale du nouveau Cayenne Turbo est désormais de 278 km/h, l'accélération de 0 à 100 Km/h étant effectuée en seulement 4,7 s. 37 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Caractéristiques du moteur Cayenne Turbo Calculateur DME Siemens EMS SDI 8.1 Cylindrée 4,8 litres Puissance 368 kW (500 ch) Couple 700 Nm Pression de suralimentation 1,75 bar (pression absolue) 38 Compression 10,5 Régime de ralenti 600 1/min Régime maximal 6700 1/min VarioCam Plus 0 - 50° vil. Consommation (NEDC) 11,5 l/100 km Émissions de CO2 270 g/km Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Calculateur DME DFI, EMS SDI 8.1 Les moteurs V8 accueillent un calculateur de gestion moteur hautes performances EMS SDI 8.1. Ce calculateur a été spécialement conçu pour répondre aux exigences inhérentes à l’injection directe d’essence (DFI) et au VarioCam Plus. La commande des injecteurs joue un rôle particulièrement important, car les injecteurs représentent Alimentation et allumage (DME) 2 les éléments centraux de l’injection directe d’essence. La gestion moteur pilote aussi la position du papillon (accélérateur électronique), condition sine qua non pour le Porsche Stability Management (PSM) de série. Le calculateur DME moderne EMS SDI 8.1 permet d’injecter séquentiellement dans la chambre de combustion le carburant de chaque cylindre selon un intervalle de temps très précis, ce qui contribue également à minimiser la consommation de carburant et les émissions polluantes, y compris en conduite dynamique. Chaque cylindre reçoit alors la quantité précise de carburant correspondant à un mélange air/carburant optimal, et ce, en fonction de la charge du moteur. De plus, le calculateur DME pilote par exemple le module de gestion thermique spécifique, la fonction Stop-Start et la coupure d'injection variable en décélération. Nouvelles fonctions Module de gestion thermique Fonction Stop-Start Coupure d’injection variable en décélération Système de récupération de l’énergie Nouveaux composants Capteur différentiel à effet Hall au niveau du vilebrequin Capteur de pression au niveau du collecteur d’admission Calculateur de pompe à carburant électrique 39 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Le calculateur DME EMS SDI 8.1 gère par exemple les fonctions suivantes ou communique avec les composants correspondants • Module de gestion thermique • Fonction Stop-Start • Coupure d’injection variable en décélération • Système de récupération de l’énergie • Injection directe d’essence (Direct Fuel Injection, DFI) • Alimentation en carburant basse pression • Système d’alimentation en carburant sans retour (Returnless Fuel System) • Alimentation en carburant haute pression • Accélérateur électronique • Accélérateur électronique avec régulation du ralenti • VarioCam Plus • Pompe à huile à débit piloté en fonction des besoins • Admission à géométrie variable • Régulation stœchiométrique par sonde Lambda • Distribution statique haute tension avec des bobines d’allumage individuelles • Régulation sélective du cliquetis par cylindre (avec 2 capteurs de cliquetis) • Capteur différentiel à effet Hall (détecte le régime, la position et le sens de rotation du moteur) • Capteur de pression au niveau du collecteur d’admission (détecte la pression du collecteur et la température de l’air d’admission) • Diagnostic embarqué « OBD » assurant le contrôle du système de dépollution 40 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Possibilités de diagnostic du DME à l’aide du testeur PIWIS Les possibilités de diagnostic au niveau du DME sont pour la plupart identiques à celles du calculateur DFI EMS SDI 6.1 des moteurs Panamera, avec une adaptation aux fonctions/composants actuels (par ex. nouveaux capteurs/systèmes) et des fonctions ajoutées, par ex. le système Stop-Start, le module de gestion thermique, Alimentation et allumage (DME) 2 etc. Mémoire de défauts Adaptation aux directives légales en vigueur (par exemple aux États-Unis : mémoire de défauts permanente = mode A, via Scan Tool) Dans le calculateur DFI EMS SDI 8, chaque filtre de valeur réelle est identifié par un code composé de lettres et de chiffres, qui précède la valeur. Cela facilite les assignations en présence de différentes langues. Les explications relatives à la valeur réelle sélectionnée peuvent être obtenues via la touche d'aide ( ? ). Compteur d’effacement des défauts 40 phases de montée en température sont nécessaires pour supprimer un défaut sporadique et faire passer le compteur d'effacement de 40 à 0. Valeurs réelles • Adaptations du mélange conservées en cas de coupure de l’alimentation électrique • Élargissement des valeurs réelles (par ex. système Stop-Start, module de gestion thermique) Remarque : Dans le calculateur DFI EMS SDI 8, chaque filtre de valeur réelle est identifié par un code composé de lettres et de chiffres, qui précède la valeur. Cela facilite les assignations en présence de différentes langues. Les explications relatives à la valeur réelle sélectionnée peuvent être obtenues via la touche d'aide ( ? ). Actionneurs Nouveaux actionneurs (par ex. pour système Stop-Start), etc. 41 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Composants et fonctions du DME nouveaux ou modifiés Capteur différentiel à effet Hall - V8 DFI • Nouveau capteur différentiel à effet Hall qui détecte : - le régime moteur - la position du vilebrequin et - le sens de rotation du moteur • 3 capteurs à effet Hall dans un même composant • 1 rotor sur le vilebrequin • Signal MLI • Insensibilité à la température • Compatibilité avec un haut régime Les nouveaux moteurs V8 étrennent un nouveau capteur à effet Hall qui se substitue au détecteur inductif utilisé jusqu’alors pour déterminer le régime moteur. Ce nouveau capteur multiple à effet Hall détecte non seulement le régime moteur et la position du vilebrequin, mais aussi le sens de rotation du moteur. C’est cette fonction qui rend la procédure de démarrage du moteur particulièrement rapide. Le capteur de régime intègre 3 capteurs à effet Hall (A - B - C). Il suffit d’un rotor avec 60 - 2 dents au niveau du vilebrequin pour générer le signal MLI correspondant. Le capteur de régime est situé derrière le moteur, à gauche dans le sens de déplacement du véhicule, en bas sur la cloche de boîte. Fonctionnement Le capteur utilise trois signaux Hall pour alimenter deux canaux de signal. Reposant sur la technologie à effet Hall, 1 capteur comprenant 3 éléments à effet Hall (A, B et C) génère 2 canaux de signal : Canal 1 = canal de régime (A - B) Canal 2 = canal de sens de rotation (B - C) Le capteur bascule en mode « Low » lorsque le canal de régime franchit le seuil nul. Le décalage entre le centre de la dent et le flanc descendant du signal est constant et peut être adapté par le biais du logiciel du DME. La détection du sens de rotation résulte du décalage de phase entre le canal de régime et le canal de sens de rotation. 42 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Signal du capteur différentiel à effet Hall Les deux canaux (1 et 2) sont nécessaires pour détecter le sens de rotation. Canal 1 = canal de régime (A - B) Canal 2 = canal de sens de rotation (B - C) Alimentation et allumage (DME) 2 Rotation vers l’avant (figure du haut) - Le canal 2 mène le canal 1. Rotation vers l’arrière (figure du bas) - Le canal 1 mène le canal 2. 43 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Module de gestion thermique Le module de gestion thermique piloté par le calculateur DME gère 3 zones fondamentales. Il assure le tempérage et la répartition de chaleur entre : • le moteur thermique, • l'habitacle • et la Tiptronic S. Il assure un tempérage cartographique du liquide de refroidissement par coupure du débit de liquide au cours de la phase de chauffe et régule la température de service, moteur chaud, entre 94°C et 105°C. Objectifs • Amener rapidement les composants à leur température de service optimale pour réduire les frottements • Réduction des frottements au sein du moteur et de la boîte de vitesses par une régulation cartographique de la température de service • Assurer le confort des passagers Les Cayenne, Cayenne S, Cayenne S Hybrid et Cayenne Turbo sont équipés du nouveau module de gestion thermique destiné au moteur et à la Tiptronic S. Le système de refroidissement garantit que les moteurs fonctionnent à la bonne température de service pour des performances optimales et durables. Un autre avantage réside dans les faibles valeurs de consommation et d'émissions obtenues, tous les composants parvenant plus rapidement à la température de service optimale. Le nouveau module de gestion thermique utilisé dans les modèles Cayenne pilote les processus thermiques au sein du véhicule de façon à obtenir un rendement global optimal et à amener rapidement tous les composants à leur température de service optimale. Le module de gestion thermique des Cayenne, Cayenne S, Cayenne S Hybrid et Cayenne Turbo gère la répartition de chaleur entre 3 zones fondamentales : le moteur thermique, la boîte de vitesses et l'habitacle. Le principal objectif est d'amener aussi vite que possible tous les composants à leur température de service optimale tout en garantissant le confort des passagers dans l'habitacle grâce à une rapide montée en température. Si la température extérieure est basse et en cas de démarrage à froid du moteur en particulier, il est nécessaire de gérer au mieux la faible quantité de chaleur disponible. L'exploitation efficace de la chaleur disponible contribue à économiser du carburant, à réduire les émissions de CO 2 et à respecter les réglementations strictes en matière d'émissions. 44 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Tous les nouveaux modèles Cayenne équipés de la Tiptronic S (en option sur le Cayenne) disposent d'un module de gestion thermique pour la boîte de vitesses. Ici aussi, l'objectif est d'atteindre le plus rapidement possible la température de ser- Alimentation et allumage (DME) vice optimale afin de minimiser les pertes par frottement. Pour cela, l’échangeur thermique du circuit de refroidissement de la nouvelle Tiptronic S à 8 rapports dis- 2 pose d’une liaison avec le circuit de refroidissement du moteur. En cas de besoin, la chaleur de l’eau de refroidissement du moteur, qui chauffe plus vite, peut être utilisée pour amener la boîte de vitesses à sa température de service. Avantages du module de gestion thermique associé à la commande électrique du thermostat de liquide de refroidissement par le calculateur DME • Tempérage cartographique du liquide de refroidissement par coupure du débit de liquide au cours de la phase de chauffe • Montée en température plus rapide du moteur et de la boîte de vitesses • Frottements réduits au sein du moteur et de la boîte de vitesses • Consommation de carburant plus faible, - 1,5 % dans les conditions NEDC • Émissions polluantes réduites Le système de refroidissement rattaché à la gestion thermique comprend 2 circuits régulés en fonction de la température du liquide de refroidissement. Il est fait appel à un thermostat électrique désactivable à commande cartographique. C’est ce thermostat qui permet de couper automatiquement le flux de liquide de refroidissement en fonction des besoins, en l’occurrence lorsque le moteur est froid (démarrage à froid). Le moteur monte ainsi plus vite en température (la fonction Stop-Start est plus rapidement opérationnelle) tandis que les frottements, la consommation de carburant de même que les émissions polluantes sont réduits au cours de la phase de chauffe. NEDC New European Driving Cycle (jaune) Rose Avec gestion thermique Bleu clair Sans gestion thermique °C Température liq. de refroidissement T Temps en secondes km/h Vitesse 45 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 La circulation du liquide de refroidissement dans le moteur (petit circuit) reprend au cours de la phase de chauffe, en fonction de l’élévation de température au sein du moteur. Le radiateur s’ouvre (grand circuit) en fonction du point de fonctionnement du moteur, conformément à une cartographie consignée dans la gestion moteur. La commande cartographique du thermostat permet ensuite de réguler la température du liquide de refroidissement entre 94° et 105°C, en fonction de la charge du moteur, de manière à adapter et optimiser les caractéristiques de frottement en fonction de la charge. Cette gestion thermique se traduit par une réduction de la consommation de carburant pouvant aller jusqu’à 1,5 %. Le module de gestion thermique est commandé à l'aide de 2 sondes de température placées dans le circuit de refroidissement du moteur. Photo 1 du haut : 1 - La sonde de température de liquide de refroidissement est située au niveau de la culasse, à l’arrière, sur le côté droit. Photo 2 du haut : 2 - Une autre sonde de température se trouve au niveau de la durit de refroidissement gauche, à la sortie du radiateur. Figures du bas : E - Raccordement électrique du thermostat de liquide de refroidissement. La stagnation du liquide de refroidissement après un démarrage à froid permet au moteur de monter plus vite en température durant la phase de chauffe. La régulation électrique cartographique du thermostat en fonction des besoins permet de réguler la température du liquide de refroidissement entre 94 et 105°C en fonction de la charge. E 46 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Module de gestion thermique Le principal avantage du thermostat cartographique chauffé électriquement par le calculateur DME est qu'il permet d'obtenir une température ciblée. Les 3 figures montrent les différentes positions d’ouverture du thermostat de liquide Alimentation et allumage (DME) 2 de refroidissement. B - Bypass K - Retour du radiateur Image du haut : thermostat complètement fermé Lorsque le moteur est froid, le thermostat est complètement fermé Figure centrale : bypass ouvert Le chauffage électrique permet de contrôler rapidement l’ouverture du bypass au cours de la phase de chauffe, de manière à établir le petit circuit. Pour ce faire, on augmente plus ou moins la température par un procédé électrique à proximité des éléments fusibles. La circulation contrôlée à travers le bypass (petit circuit moteur) permet d’amener le moteur plus rapidement à sa température de service et de façon plus régulière. Figure du bas : thermostat complètement ouvert La 2ème sonde de température, située sur la durit de liquide de refroidissement, détecte en temps utile le moment où le thermostat commence à s’ouvrir et peut, le cas échéant, avoir un effet inverse pour maintenir la température de consigne. Le calculateur DME adapte l’ouverture du thermostat de manière à compenser les tolérances comme l’usure. Dans des conditions de fonctionnement normales, la température de consigne est de 105°C. En mode Sport, de même que dans certains cas de dysfonctionnement, la température de consigne est réduite à 94°C. 47 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Fonction Stop-Start La coordination s'effectue dans le calculateur DME. • Sur tous les nouveaux modèles Cayenne à boîte Tiptronic S à 8 rapports (en opti on sur le Cayenne), la fonction Stop-Start peut être activée ou désactivée à l’aide d’une touche de la console centrale. • Cette fonction est disponible dès que le moteur a atteint une température de liquide de refroidissement de 45°C et une température d'huile de 20°C. • Le système coupe le moteur thermique juste après l'arrêt du véhicule dans des conditions bien précises. • La consommation de carburant et les émissions sont surtout réduites en cas de conduite en ville, la réduction de la consommation dans les conditions NEDC pouvant atteindre jusqu'à 5 %. • Confort accru des occupants, le niveau sonore est réduit à zéro durant la phase d'arrêt. Tous les nouveaux modèles Cayenne à boîteTiptronic S à 8 rapports (en option sur le Cayenne) sont équipés de la fonction Stop-Start. Cette dernière coupe le moteur thermique lorsque le véhicule est à l’arrêt dans des conditions bien précises, de manière à réduire la consommation quand il ne roule pas. Elle évite ainsi par exemple au moteur de tourner inutilement au ralenti à un feu rouge. ! La fonction Stop-Start peut être activée ou désactivée à l’aide d’une touche de la console centrale. Le manuel du propriétaire contient des informations supplémentaires sur Dès que le moteur et la batterie ont atteint la température appropriée et que le l'utilisation de cette fonction et les véhicule a dépassé le seuil de vitesse de 2 km/h pendant au moins 1,5 seconde, la spécificités liées au pays. fonction est alors disponible dans la mesure où les conditions sont remplies. Si le véhicule s’immobilise suite à une action sur les freins et que la pression sur la pédale de frein est maintenue, la fonction Stop-Start coupe le moteur au bout d’env. 1 seconde. Le voyant vert de la fonction Stop-Start s’allume alors dans le combiné d’instruments pour informer le conducteur. Le compte-tours tombe à zéro. Le levier sélecteur peut rester en position D ou M. Le moteur reste à l’arrêt, même si l’on amène le levier en position P ou N. Si l’arrêt automatique du moteur est impossible, le conducteur en est informé par le biais du voyant Stop-Start jaune du combiné d’instruments. 48 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo La fonction Stop-Start n’a pas la moindre incidence sur le comportement du conducteur. Alimentation et allumage (DME) L’arrêt et le redémarrage du moteur ne nécessitent aucune intervention supplémentaire de sa part. 2 Selon le pays, la fonction Stop-Start s’active soit automatiquement lorsque le contact est mis, soit manuellement une fois que le contact est mis. Lorsque le système Stop-Start est désactivé, le voyant du bouton émet une lumière rouge. Fonction Stop-Start • Les critères sont optimisés pour des arrêts fréquents du moteur. • La position du vilebrequin est détectée par le capteur différentiel à effet Hall pour un démarrage rapide. • Surveillance de la batterie (tension, courant, température). • Le démarreur est renforcé (au vu du nombre de démarrages accru). • Maintien de la dépression pour le servofrein. Un capteur de pression sur le servofrein mesure la dépression. - Si la pression est inférieure à un seuil spécifique, le moteur est redémarré par veto. - Il n'existe aucune autre possibilité de maintenir la dépression, moteur arrêté. Les critères évoqués ont été spécialement adaptés et optimisés pour couper automatiquement le moteur le plus souvent possible dans des conditions normales de conduite, de sorte que le conducteur puisse réellement exploiter le potentiel de réduction de consommation offert par la fonction Stop-Start. La fonction Stop-Start a nécessité un renforcement du démarreur, en adéquation avec le nombre accru de démarrages. Parallèlement, la charge, l’usure de la batterie et sa température font l’objet d’une surveillance visant à garantir les capacités de redémarrage. Lorsque le moteur est coupé, le maintien de la pression de freinage dans les côtes assiste le conducteur. Ce dispositif constitue une fonction supplémentaire annexée au Porsche Stability Management (PSM). Il évite tout roulage involontaire du véhicule dans le sens inverse de la marche lorsque le moteur est coupé. Les principales fonctions de confort et de sécurité restent opérationnelles même lorsque le moteur est coupé. Les systèmes audio et de communication continuent de fonctionner. L’éclairage, les systèmes d’airbags et le PSM restent totalement disponibles. 49 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Pour cela, ils sont alimentés par la batterie. Les fluctuations de tension à l’arrêt et au redémarrage du moteur sont partiellement prises en charge, de manière à réduire leurs effets. La climatisation maintient la température de confort. Pour cela, elle utilise la chaleur résiduelle du moteur pour chauffer l’habitacle ou, au contraire, l’énergie de refroidissement restante du système pour le rafraîchir. Si la température de l'habitacle risque de présenter un gros écart par rapport à la valeur prédéfinie, le moteur redémarre automatiquement, de manière à garantir le bien-être des occupants. Arrêt automatique du moteur Le moteur est coupé dès que le véhicule s’immobilise si les conditions suivantes sont remplies. • 1. Véhicule immobilisé à l’aide de la pédale de frein • 2. Maintien de la pression sur la pédale de frein ou levier sélecteur amené en position P Arrêt automatique du moteur et conditions de redémarrage réunies (témoin) Si le moteur s’est arrêté automatiquement dans les conditions prévues, le témoin de contrôle de l’affichage multifonction du combiné d’instruments s’allume en « vert ». Conditions de démarrage du moteur sous l’effet de la fonction Stop-Start : • Levier sélecteur en position D, N ou levier de vitesses sur le rapport de marche 1 ou 2 • Relâchement de la pression sur la pédale de frein • ou pression sur la pédale d’accélérateur • ou levier sélecteur amené en position R Arrêt automatique du moteur Si le véhicule s’immobilise suite à une action sur les freins et que la pression sur la pédale de frein est maintenue, la fonction Stop-Start coupe le moteur au bout d’env.1 à 2 secondes. Le voyant vert de la fonction Stop-Start s’allume alors dans le combiné d’instruments pour informer le conducteur. Le compte-tours tombe à zéro. Le levier sélecteur peut rester en position D ou M. Le moteur reste à l’arrêt, même si l’on amène le levier en position P ou N. 50 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Démarrage du moteur Le moteur redémarre lorsque le conducteur relâche la pression sur le frein. L’injection directe et l’allumage facilitent le démarrage, de manière que celui-ci soit le plus rapide Alimentation et allumage (DME) possible, mais aussi qu’il consomme peu d’énergie et ménage la batterie. C’est la raison pour laquelle le moteur comporte désormais un capteur qui relève la position 2 du vilebrequin et indique quel est le cylindre qui pourra être rempli et allumé au plus tôt. La puissance moteur nécessaire au démarrage est ainsi disponible au bout d’un laps de temps très court. ! Défaut d’arrêt automatique du moteur ou conditions de redémarrage non réunies Le manuel du propriétaire contient (témoin) des informations supplémentaires sur Si l’arrêt automatique du moteur est impossible, le témoin de contrôle de l’affichage l’utilisation de cette fonction. multifonction du combiné d’instruments s’allume en « jaune ». Cela signifie que le système Stop-Start a détecté l’un des facteurs suivants : • au moins une condition requise n’est pas remplie • ou au moins une condition d’exception est remplie • ou les défauts suivants, par ex., sont détectés : ! Le transformateur CC/CC compense · défaut de l’alternateur les interruptions de tension au cours du · problème de batterie démarrage. · défaut du transformateur CC/CC, etc. Si l’arrêt automatique du moteur est impossible, le conducteur en est informé par le biais du voyant Stop-Start jaune du combiné d’instruments. La coupure et le redémarrage du moteur sont impossibles dans les conditions suivantes : • Moteur n’ayant pas encore atteint sa température de service • Mode « Sport » activé • PSM désactivé • Manœuvres ou opérations de stationnement détectées (angle de braquage élevé), c.-à-d. marche arrière enclenchée ou forte rotation du volant • Réglage en hauteur de la suspension pneumatique adaptative enclenché ou actif • Immobilisation du véhicule dans une montée ou une descente abrupte • Climatisation automatique/chauffage plus en mesure de garantir le maintien de la température réglée avec la seule exploitation de l’énergie résiduelle, moteur arrêté, notamment pour cause de température extérieure très basse ou très élevée 51 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 • Besoins énergétiques totaux du véhicule ne pouvant plus être couverts par la batterie (niveau de charge) • Feu antibrouillard arrière activé • Processus internes ne devant pas être interrompus en cours de déroulement, par ex. procédures de rinçage du circuit d'alimentation via le système de dégazage du réservoir en cas de forte charge du filtre à charbon actif • Mode attelé détecté Autres conditions qui empêchent le redémarrage • Présence du conducteur non garantie, par ex. portière conducteur ouverte ou ceinture de sécurité du conducteur non bouclée • Capot-moteur ouvert Possibilités de diagnostic du système Stop-Start au niveau du calculateur DME Valeurs réelles : ST010_État Gestionnaire Stop-Start ST020_ à ST026_Demande (par le système ...) ST030_Système Stop-Start actif ST041_Interdiction d'arrêt par les systèmes du véhicule ST042_Interdiction d'arrêt par le calculateur DME ST051_ à ST061_Demande de redémarrage (par le système ...) ST071_Demande d'arrêt par les systèmes du véhicule ST072_Demande d'arrêt par le calculateur DME ST081_Désactivation par les systèmes du véhicule ST082_Désactivation par le calculateur DME ST083_Désactivation à la demande des éléments de régulation ST101_ à ST120_Interdiction d'arrêt 1 à 20 (1 correspond à la dernière interdiction d’arrêt en date) ST201_ à ST220_Demande de redémarrage 1 à 20 (1 = dernière en date) ST301_ à ST320_Désactivation 1 à 20 (1 = dernière en date) Éléments de régulation : • Demande d’arrêt • Demande de redémarrage • Désactivation du système pour 1 cycle d’allumage-démarrage 52 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Coupure d’injection variable en décélération • Évolution de la coupure d'injection classique • Coupure pilotée de l'alimentation en carburant en décélération, par ex. pour la descente d'un col de montagne. • À l’issue d’une phase de coupure d’injection en décélération, l’injection reprend Alimentation et allumage (DME) 2 de façon variable, en fonction de la situation de conduite et à un régime moteur encore plus bas le cas échéant. • Les grandeurs d’entrée prises en compte pour piloter la coupure d’injection variable en décélération sont les suivantes : température moteur, régime moteur, différence de régime moteur (modification du régime), température d'huile de boîte et rapport de boîte. • L'objectif est de pouvoir rouler aussi longtemps que possible en décélération avec la coupure d'injection. Le mode de coupure d'injection en décélération est également maintenu en cas de rétrogradages, même si on laisse le véhicule rouler. La coupure d'injection n'est arrêtée qu'en cas de forte décélération. • Le régime utilisé après une coupure d'injection en décélération est compris entre 850 1/min et 950 1/min. La coupure d’injection en décélération dite « variable » n’est autre qu’une évolution de la coupure d’injection en décélération classique. Il s'agit d'une coupure pilotée de l'arrivée de carburant initiée dans des situations de conduite où le moteur thermique ne doit fournir aucune puissance, car il est maintenu en mouvement par l'inertie du véhicule (décélération, par ex. descente d'un col de montagne). Par rapport à la coupure d’injection classique qui réactive l'injection à partir d’un régime défini, la coupure d’injection variable se fait de manière flexible, en fonction de la situation de conduite et, le cas échéant, à un régime moteur encore plus bas. Selon la situation de conduite, l'injection de carburant peut être effectuée encore plus tard et économiser ainsi du carburant. 53 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 ! Vous trouverez des informations détaillées dans la partie concernant la passerelle du chapitre « Systèmes électriques ». Système de récupération de l'énergie communiquant avec le calculateur Gateway • Ce processus de régulation implique notamment le calculateur DME, le calculateur de passerelle (Gateway), le capteur de pédale de frein, la batterie de démarrage avec le capteur de batterie, l'alternateur et le réseau de bord. • Le système de récupération d’énergie contribue à réduire la consommation. En NEDC, le système de récupération de l’énergie fait baisser la consommation de 0,15 l par 100 km. • Lors des phases de décélération, une partie de l’énergie cinétique du freinage est transformée en énergie électrique par l'alternateur et transmise à la batterie de démarrage. • Lors des phases d'accélération, le moteur thermique doit donc consacrer moins de puissance à la charge de la batterie via le fonctionnement de l'alternateur. • Selon la charge de la batterie, la tension de bord est augmentée ou diminuée et varie entre 12,5 et 15,5 volts. Les Cayenne, Cayenne S, Cayenne S Hybrid et Cayenne Turbo disposent de la nouvelle fonction de récupération de l'énergie, qui vient compléter les systèmes de réduction de la consommation existants. Cette fonction permet, lors des phases de décélération, de transformer une partie de l’énergie cinétique du freinage en énergie électrique au moyen de l'alternateur et de la transmettre à la batterie de démarrage. Dans les phases d'accélération en particulier, le moteur thermique doit donc consacrer moins de puissance à la charge de la batterie via le fonctionnement de l'alternateur, ce qui se traduit directement en une baisse de la consommation de carburant. En NEDC, le système de récupération de l’énergie fait baisser la consommation de 0,15 l par 100 km. La batterie de démarrage est principalement rechargée grâce à l'énergie des freinages qui était jusqu'alors perdue. Lors d'un freinage, la puissance de l'alternateur est sciemment augmentée par le régulateur de tension, l'énergie récupérée étant transmise à la batterie de démarrage. La tension est ensuite rediminuée. L'énergie peut alors être transmise au réseau de bord pour alimenter les appareils électriques. La hausse de la puissance de l'alternateur agit via la commande par courroie sur le vilebrequin du moteur thermique avec un couple de freinage faible, ce qui ralentit le véhicule et assiste ainsi le système de freinage conventionnel. Un nouvel algorithme intelligent intégré à la gestion de l'énergie analyse diverses grandeurs d'entrée des composants concernés et coordonne ainsi activement le processus de récupération en fonction de l'état de charge de la batterie et des commandes du conducteur. Ce processus de régulation implique notamment la gestion moteur, le capteur de pédale de frein, la batterie de démarrage avec son capteur, l'alternateur et le réseau de bord. La batterie AGM est très performante. Elle répond à toutes les exigences quant à la durée de vie de la batterie même si le nombre de cycles a été accru en raison des processus de charge et de décharge fréquents. 54 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Autres fonctions DME Touche Sport de série Tous les modèles Cayenne sont équipés de série de la touche Sport, située au milieu de la console centrale, du côté conducteur au niveau du levier de vitesses ou Alimentation et allumage (DME) 2 du levier sélecteur de la Tiptronic S. Les nouveaux modèles Cayenne peuvent donc, en fonction des souhaits du conducteur, privilégier le confort, la sobriété ou des sensations sportives. Réglage standard En mode normal, le couple moteur est limité par la gestion électronique du moteur afin d’optimiser la consommation (sauf kick-down). • Optimisation du confort ou de la consommation • Cartographie de la pédale d’accélérateur dynamique et confortable Mode Sport Lorsque la touche Sport est actionnée, le monogramme « SPORT » apparaît sur le combiné d’instruments. L’activation du mode Sport accroît la sportivité du véhicule. • Fonction Stop-Start désactivée • Configuration moteur orientée Sport • Pédale d’accélérateur plus réactive, accélération plus spontanée • Papillon davantage ouvert à position de pédale égale • Réduction de la température du liquide de refroidissement La gestion électronique du moteur se fait alors plus mordante. La dynamique moteur devient plus directe. Sur les véhicules équipés de la boîte Tiptronic S à 8 rapports, le rétrogradage a lieu plus tôt en mode automatique, tandis que le passage au rapport supérieur est différé. La fonction Stop-Start est en outre désactivée. Les systèmes de régulation du châssis Porsche Active Suspension Management (PASM) ou Porsche Dynamic Chassis Control (PDCC) en option basculent en mode Sport. L’amortissement se fait alors plus sportif et la direction plus directe dans les virages. Le contact avec la chaussée est amélioré. L'activation de la touche Sport a également des effets sur les composants suivants : DME, Tiptronic S, PTM, PASM, PDCC. Mode tout-terrain • En mode tout-terrain, la cartographie de la pédale d'accélérateur est très plate à faible vitesse afin d'avoir de bonnes capacités de dosage en conduite tout-terrain. • Lorsque la vitesse augmente, la cartographie de la pédale d'accélérateur devient de plus en plus spontanée pour une meilleure maniabilité sur les dunes de sable. 55 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Commande du VarioCam Plus Le calculateur DME pilote également le système VarioCam Plus (réglage en continu des arbres à cames d’admission de 0 à 50° vil.) de même que la commande de levée des soupapes d’admission (faible levée/grande levée). Ce système de calage variable des arbres à cames d’admission est également mis en œuvre dans les nouveaux moteurs Cayenne. Outre le réglage en continu des durées d’ouverture et de fermeture des soupapes, ce système permet aussi de commander la levée des soupapes d’admission. Associé à l’injection directe d’essence, cela a permis d’obtenir des puissances et des couples élevés tout en réduisant la consommation. La nouvelle génération de moteurs V8 met en œuvre un nouveau variateur d’arbre à cames léger tout aluminium. Cette mesure d’allégement apporte un gain de poids d’env. 1,7 kg tout en diminuant les masses en rotation. Cela participe à la réactivité accrue du moteur. Commande de la pompe à huile à débit piloté en fonction des besoins Le calculateur DME sert aussi à activer le régulateur de la pompe à huile à débit piloté en fonction des besoins. Pour augmenter encore le rendement, une pompe à huile à débit piloté en fonction des besoins a également été mise en œuvre. Cette 600 W pompe est conçue comme une pompe à engrenages extérieurs avec un niveau d’aspiration pour turbocompresseurs intégré pour le moteur V8 biturbo. La commande en fonction des besoins est assurée par le calculateur DME ; le réglage est hydraulique. Le régime moteur, la température de l’huile et le couple servent de grandeurs d’entrée pour la gestion moteur. Sur la base de ces informations, la largeur de cran se trouvant en action est modifiée par le décalage axial d’un pignon (de manière hydraulique) ; le volume géométrique de refoulement du train de pignons est ainsi modifié et, de ce fait, la pression d’huile l’est également. 850 W 1 ventilateur de radiateur électrique réglé en continu Cayenne V6 BVM - 0 à 600 W, BVA - 0 à 850 W Cayenne S Hybrid 0 à 600 W Ne jamais saisir le ventilateur de radia- Cayenne S 0 à 850 W teur électrique au niveau des pales pour Cayenne Turbo 0 à 850 W ! le déposer, sous peine de déséquilibre extrême. ! La recherche guidée des défauts contient des informations sur le diagnostic. 56 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Augmentation du régime de ralenti pour améliorer le bilan de charge La passerelle (GW) a la possibilité de solliciter une augmentation du régime de Alimentation et allumage (DME) ralenti selon 3 niveaux. Le courant de charge de l'alternateur est alors augmenté. Le courant d’excitation est régulé par la passerelle. Pour accroître la puissance de 2 l'alternateur, il est possible d'augmenter si besoin est le régime de ralenti, moteur chaud, selon 3 niveaux (par ex. pour les moteurs V8 : 640, 740 et 850 1/min). Communication avec l’Adaptive Cruise Control (ACC) Grâce à la communication avec le calculateur du régulateur de vitesse adaptatif, il est possible de procéder à une accélération ou une décélération par le biais de l’accélérateur électronique et, le cas échéant, des freins, même jusqu'à immobilisation complète. ! Pour plus d'informations sur l'ACC, consulter le manuel du propriétaire. 57 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Alimentation en carburant côté basse pression Qualité du carburant : Les moteurs sont conçus pour les carburants sans plomb de type Super RON 98/MON 88. Si le carburant est de type RON 95/MON 85 au minimum, la régulation du cliquetis procède à une adaptation. Réservoir de carburant Selon la motorisation, le réservoir de carburant a une capacité de 85 l ou 100 l. La vessie du réservoir est identique. Sur le réservoir de carburant de 85 l, la soupape de sécurité est positionnée plus bas dans le réservoir au moyen d'un adaptateur. Le pistolet se coupe donc plus tôt. • Cayenne S Hybrid - Capacité de 85 l, réserve de 13 l • Cayenne V6 / Cayenne S - Capacité de 85 l, réserve de 15 l • Cayenne Turbo - Capacité de 100 l, réserve de 15 l (en option sur les V6 / S) Le réservoir à charbon actif se situe derrière la doublure d'aile de la roue arrière droite. Les véhicules destinés aux États-Unis mettent encore en œuvre une pompe de diagnostic de fuite sur les modèles Cayenne, qui est située au niveau du conduit d’air frais du filtre à charbon actif et sert à contrôler l’étanchéité du réservoir. Système d’alimentation en carburant sans retour - RLFS Le côté basse pression de l’alimentation en carburant met en œuvre un système d’alimentation sans retour (RLFS - ReturnLess Fuel System). Le carburant débité par la pompe à carburant électrique pilotée en fonction du régime passe d’abord par le filtre à carburant, puis par le régulateur de pression du carburant (situé dans le réservoir) pour arriver jusqu’au régulateur de débit de la pompe haute pression à une pression d’environ 5,7 bars. Le côté basse pression alimente aussi les pompes de gavage du réservoir de carburant. Le réservoir de carburant est équipé de 2 capteurs de niveau. Il contient notamment 1 pompe à carburant électrique à débit piloté en fonction des besoins, le filtre à carburant (filtre à vie) et le régulateur de pression d’alimentation (pression relative d'env. 5,7 bars). 58 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Calculateur de pompe à carburant électrique Principe de fonctionnement Alimentation et allumage (DME) Le calculateur de la pompe à carburant électrique se trouve derrière la paroi droite du réservoir (photo du haut : accès par la doublure d'aile arrière droite). Le calcula- 2 teur de la pompe à carburant électrique sert à piloter en continu le débit de carburant en fonction des besoins. Une interface MLI bidirectionnelle transmet à ce calculateur le régime de consigne de la pompe à carburant en provenance du calculateur DME et relaie les informations de diagnostic envoyées en retour. Alimentation électrique • Le calculateur est alimenté en tension via le relais principal. • La borne 31 établit la liaison avec la masse du véhicule. • Le calculateur DME commande la pompe par le biais d'une interface MLI bidirectionnelle. ! Pompe à carburant électrique La pompe à carburant électrique ne doit Le débit est régulé par le biais du régime de la pompe à carburant électrique via la fonctionner que par le biais du calculateur. fréquence prédéfinie (avec limitation du courant de phase). Commande La puissance de la pompe à carburant est pilotée par le calculateur DME via un signal MLI. Cette interface MLI bidirectionnelle sert également au diagnostic du calculateur de la pompe à carburant électrique. Le régime de la pompe à carburant électrique est régulé indépendamment de la tension du réseau de bord (compensation de tension), par le biais d’une fréquence prédéfinie située dans les limites de puissance de la pompe à carburant (limitation du courant de phase). Le moteur de la pompe est un moteur synchrone triphasé sans capteur. ! La recherche guidée des défauts contient des informations supplémentaires sur le signal MLI et le diagnostic. 59 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Par le biais du contact de porte Cayenne V8 : dès que le calculateur DME bascule en mode veille, l’ouverture de la portière conducteur permet instantanément de le réactiver par le biais du bus CAN. La pompe à carburant électrique est alors activée à un régime nettement plus bas pendant 2 s. En effet, la pompe à carburant électrique ne peut pas être commandée tant que le DME est actif (sans que le contact soit mis). Une fois que le DME a rebasculé en mode veille, cette procédure peut avoir lieu tout au plus trois fois sans que le contact ne soit mis. Il s’agit là d’une mesure de protection de la gestion du réseau de bord. Si le contact est mis puis coupé, cette commande via le contact de porte peut de nouveau être déclenchée trois fois. En cas de contact mis Cayenne V8 : contrairement à la commande réduite par le biais du contact de porte, la pompe à carburant électrique est activée au régime maximal pendant 1 s lorsque le contact est mis. Ceci garantit une montée en pression rapide en cas d’interruption du démarrage. Remarque concernant le Cayenne V6 et le Cayenne S Hybrid Sur ces véhicules, le débit peut, selon les besoins en carburant, être tellement réduit que la pression d'alimentation chute d'env. 5,7 bars à 4 bars. 60 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Structure interne du réservoir de carburant (RLFS) Alimentation et allumage (DME) 2 ! RT Compartiment droit du réservoir Les procédures de contrôle de la LT Compartiment gauche du réservoir pression du carburant, de la pression de PF Filtre de la pompe maintien ainsi que du débit de la pompe à EKP Pompe à carburant électrique (pilotée en fonction des besoins) carburant électrique figurent dans le KF Filtre à carburant (filtre à vie) système d'informations PIWIS, groupe 2. DR Régulateur de pression d’alimentation (env. 5,7 bars rel.) ND Conduite basse pression (env. 5,7 bars rel.) vers HDP En cas d'intervention sur le circuit HDP Vers le régulateur de débit de la pompe à carburant haute pression d'alimentation en carburant, il convient de SSP1 Pompe de gavage de droite (1,0 mm) pour la pompe à carburant électrique SSP2 Pompe de gavage de gauche (0,42 mm, 5,7 bars) pour l'accumulateur de respecter les consignes de sécurité contenues dans le système d'informations PIWIS, groupe 2. pompe SSP3 Pompe de gavage de gauche (0,42 mm, 5,7 bars) pour l'accumulateur de pompe ROV Soupape de sécurité (sert aussi à dégazer le réservoir lors d'un plein et à limiter le niveau) A Adaptateur dans le réservoir pour abaisser la soupape de sécurité (uniquement pour le réservoir de 85 l) SH Chauffage autonome GR Capteur de niveau de carburant droit GL Capteur de niveau de carburant gauche 61 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Dégazage du réservoir de carburant Système de dégazage du réservoir La ventilation et le dégazage du réservoir passent systématiquement par le filtre à charbon actif, qui stocke temporairement les émissions de HC. Le filtre à charbon actif est régénéré lorsque le moteur tourne, par le biais de la vanne de dégazage du réservoir. Le filtre à charbon actif se situe derrière la doublure d'aile arrière droite. La vanne de dégazage du réservoir se trouve dans le compartiment moteur (pour les moteurs V8, à droite à côté de l’accélérateur électronique). Le dégazage du système s’effectue moteur tournant. Les gaz traversent la vanne de dégazage du réservoir pilotée par le calculateur DME avant de parvenir au système Figure du haut - Dégazage du réservoir d’admission du moteur. (RdM) : • Sur le moteur Turbo, un clapet anti-retour ferme la conduite menant au collecteur AB Réservoir de dégazage AKF RdM Filtre à charbon actif (Reste du Monde) d'admission en présence de la pression de suralimentation. Pompe de diagnostic de fuite, uniquement sur les véhicules destinés aux É.-U. Figure du bas - Dégazage du réservoir Le principe de fonctionnement du diagnostic de fuite est identique à celui des ORVR modèles Cayenne précédents. Le contrôle d’étanchéité porte sur l’ensemble du (véhicules destinés aux États-Unis avec réservoir. Il se déroule systématiquement moteur tournant et consiste à rechercher diagnostic de fuite du réservoir) : les risques de fuite par surpression. La pompe de diagnostic de fuite est une pompe AB électropneumatique à membrane alimentée par dépression. La phase d’analyse, qui Réservoir de dégazage AKF ORVR Filtre à charbon actif (États-Unis) LDP met en œuvre un dispositif à contact Reed situé sur la membrane, a lieu après la phase de pompage. Pompe de diagnostic de fuite Système de dégazage du carter moteur Le dégazage du carter moteur s’effectue aussi en direction du système d’admission. • Moteur atmosphérique : à gauche de l’accélérateur électronique, directement dans le collecteur d’admission (aussi sur le moteur turbo en l’absence de pression de suralimentation) • Moteur turbo avec pression de suralimentation : vers le côté aspiration du turbocompresseur de gauche. Le point de liaison sur le collecteur d’admission est équipé d’un système de chauffage électrique qui évite le gel par basse température, et par là même le risque de surpression au sein du carter moteur. 62 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation en carburant côté haute pression - DFI Le circuit de carburant haute pression (qui s’étend de la pompe à haute pression aux injecteurs) est identique à celui des moteurs V8 DFI des modèles Cayenne précédents. L’injection directe d’essence est parfaitement adaptée aux caractéristiques du moteur V8 atmosphérique et du V8 biturbo. La pompe haute pression Alimentation et allumage (DME) 2 utilisée dans ces deux moteurs est une pompe à pistons radiaux entraînée par l’arbre à cames d’admission gauche. Dans le cas du moteur atmosphérique V8, la montée en « haute » pression du carburant est assurée par 3 pistons. Dans le V8 biturbo, elle met en œuvre 6 pistons. Quel que soit le moteur, la répartition du carburant s’effectue à l’aide d’une rampe centrale d’alimentation en carburant haute pression située à l’intérieur du V du moteur, avec des conduites individuelles menant aux injecteurs. Lorsque le moteur tourne, la haute pression est régulée à une valeur comprise entre 40 et 120 bars par le régulateur de débit (à l’entrée de la pompe haute pression). La mesure est effectuée par le capteur de pression. M Régulateur de débit 3 Pompe à pistons radiaux S (3 pistons) 6 Pompe à pistons radiaux Turbo (6 pistons) • Rampes haute pression spécifiques au moteur • Capteur de pression sur la rampe haute pression et injecteurs spécifiques au moteur I Injecteur à effet giratoire Turbo 63 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Pompe haute pression La pompe à carburant haute pression fournit la pression élevée (de 40 à 120 bars) nécessaire pour l’injection. La pompe est entraînée par l’arbre à cames d’admission du banc de cylindres gauche. • Moteur atmosphérique : pompe haute pression (HD) à 3 pistons avec régulateur de débit et 1 silencieux • Moteur turbo : pompe haute pression à 6 pistons avec régulateur de débit et 2 silencieux Régulateur de débit Le régulateur de débit monté à l’entrée de la pompe haute pression sur les moteurs V8 régule la haute pression de carburant. Rampe haute pression La rampe haute pression centrale (KR) se trouve dans le V interne du moteur et permet d’amener le carburant du V interne aux injecteurs via des conduits individuels. Le volume de la rampe haute pression diffère dans les moteurs S et Turbo. La rampe haute pression met la même pression à la disposition de tous les injecteurs. Capteur de pression Le capteur de pression (DS) au niveau de la rampe haute pression détecte la haute pression de carburant (de 40 à 120 bars env.). 64 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Injecteurs à effet giratoire Les injecteurs sont pilotés par voie électromagnétique et se trouvent sous les conduits d’admission de chaque cylindre. Ils injectent le carburant à haute pression directement dans la chambre de combustion. Un survolteur situé dans le calculateur DME porte temporairement la tension de commande jusqu’à 75 volts pour déclen- Alimentation et allumage (DME) 2 cher l’ouverture des injecteurs. Le débit d'injection est de 210 g/min sur le moteur atmosphérique V8 et de 349 g/min sur le V8 turbo. Caractéristiques de l’injection directe d’essence • Bon remplissage des cylindres • Sensibilité réduite à la détonation • Compression élevée • Démarrage en mode stratifié à haute pression • Possibilité d’injection multiple • Fonctionnement homogène moteur chaud Avec l’injection directe d’essence, l’injection du carburant s’effectue directement dans la chambre de combustion, la préparation du mélange ayant lieu pratiquement entièrement dans la chambre de combustion. L’injection directe d’essence des moteurs DFI Cayenne est basée sur un fonctionnement homogène, moteur chaud. Le mélange d’air et de carburant est réparti de la manière la plus homogène possible dans la chambre de combustion et permet de ce fait une combustion optimale. Avec ce procédé, le carburant est injecté à 120 bars maxi directement dans la chambre de combustion. Les injecteurs sont optimisés en ce qui concerne l’angle d’injection et de cône afin d’atteindre une homogénéisation maximale sur l’ensemble de la plage de fonctionnement. Dans l’injecteur, le jet de carburant adopte un mouvement tourbillonnaire ou swirl (rotation autour de l’axe longitudinal). Cette rotation produit un nuage de carburant conique. La pulvérisation fine qui n ésulte permet une vaporisation plus rapide du carburant. La vaporisation du arburant prélève l’énergie calorifique qui lui est nécessaire dans l’air, ce ui ait refroidir ce dernier. Le volume de la charge dans les cylindres s’en trouve réduit, ce qui entraîne l’aspiration d’air supplémentaire via la soupape d’admission ouverte, améliorant ainsi le remplissage des cylindres. L’abaissement du niveau de la température apporte en outre la condition nécessaire à la compression élevée de tous les moteurs Cayenne, la sensibilité à a détonation et le rendement ayant été améliorés. La DFI permet d’atteindre un apport de compression élevé, à savoir 12,5:1 pour le moteur atmosphérique V8 et 10,5:1 dans le cas du moteur V8 biturbo, qui optimise la puissance comme la consommation. 65 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Stratégies d’injection Les cavités des têtes de piston jouent un rôle important dans les stratégies d'injection (simple, double ou triple injection). Elles permettent une injection tardive afin de générer un mélange air-carburant explosif autour de la bougie d’allumage pour un allumage tardif. Démarrage du moteur Le démarrage du moteur fait appel à différentes stratégies d'injection en onction de la température au démarrage. Triple injection En général, si la température au démarrage du liquide de refroidissement est nférieure à 60°C, le système utilise la triple injection dans la phase de démarrage. La triple injection au démarrage offre un très fort potentiel de réduction de la quantité de carburant injectée. Les deux premières injections sont effectuées très trop dans la course de compression et à peu d'intervalle. La troisième injection a lieu à la fin de la course de compression. Entre -30°C et °C, la triple injection a permis de réduire la quantité totale injectée jusqu'à 40 % tout en raccourcissant également les temps d'allumage par rapport au moteur V8 DFI précédent. Les avantages de l'injection multiple sont avant tout obtenus grâce à la répartition de la quantité injectée sur plusieurs injections, ce ui augmente la surface de vaporisation et permet ainsi de vaporiser une plus rande quantité de carburant dans le même laps de temps. Le jet d'injection pénètre aussi moins bas dans la chambre de combustion, ce qui réduit les dépôts de carburant sur les parois lors d'un démarrage à froid. Injection simple À partir d'une température de liquide de refroidissement de 60°C, le moteur démarre au moyen d'une injection simple. Lors de ce « démarrage en mode stratifié à haute pression », l’injection s’effectue très tard, juste avant la fin du emps de compression. Une injection est effectuée de manière ciblée dans la avité spécifiquement ménagée à cet effet dans la tête du piston, de telle sorte qu’une stratification se forme autour de la bougie d’allumage, générant un élange explosif. La cavité dans la tête du piston est conçue de telle sorte que le carburant injecté soit amené directement à la bougie d’allumage. Ainsi, la uantité de carburant nécessaire et les émissions sont réduites par rapport à ’injection indirecte. 66 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Démarrage du moteur avec une simple ou une triple injection La figure montre dans sa partie supérieure le démarrage du moteur avec une imple injection, la partie inférieure montrant le réchauffage du catalyseur avec double Alimentation et allumage (DME) injection. 2 OT Point mort haut UT Point mort bas KS Position du vilebrequin K Position du piston TI Injection Z Allumage ET Temps d’admission VT Temps de compression Réchauffage du catalyseur par double injection Après le démarrage du moteur en mode stratifié à haute pression, la gestion moteur passe en phase de réchauffage du catalyseur. Dans cet état de fonctionnement, une injection double permet d'amener le catalyseur aussi rapidement que possible à la température nécessaire pour la transformation optimale, en augmentant la température des gaz d'échappement. Pour ce faire, la première injection est effectuée durant le temps d’admission alors que la seconde injection a lieu avec les soupapes d'admission fermées, juste avant la fin du temps de compression dans la cavité de la tête du piston. Le mélange air-carburant est allumé très tardivement et augmente ainsi la température des gaz d’échappement. C’est ce qui permet de réduire les émissions au démarrage. 67 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Moteur à la température de service (mode homogène) Injection simple au ralenti et à charge partielle jusqu’à 3500 1/min Lorsque le moteur est à température de service, l’injection dans le cylindre n’a lus lieu qu’au cours du temps d’admission. Ce mode dit « homogène » se aractérise par une formation de mélange homogène tout au long du remplissage du cylindre. Dans les régimes proches du ralenti et à charge partielle basse, il y a injection simple au moment du temps d’admission, puisqu’il est impossible de segmenter cette durée d’injection relativement courte. OT Point mort haut UT Point mort bas KS Position du vilebrequin K Position du piston TI Injection Z Allumage Injection double À charge élevée (par ex. grande levée des soupapes), il y a double injection jusqu’à un régime moteur de 3 500 1/min. La quantité de carburant nécessaire à la combustion est répartie en 2 processus d’injection successifs. Dans la plage de charge supérieure, les deux injections ont lieu au cours du temps d’admission (injection synchrone avec l’admission), lorsque les soupapes d’admission sont ouvertes. Ceci permet de réduire la consommation et d’augmenter la puissance grâce à une meilleure homogénéisation (répartition ans la chambre de combustion). 68 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Double injection à pleine charge jusqu'à 3 500 1/min Alimentation et allumage (DME) 2 OT Point mort haut UT Point mort bas KS Position du vilebrequin K Position du piston TI Injection Z Allumage ET Temps d’admission VT Temps de compression Injection simple à pleine charge au delà de 3 500 1/min À charge élevée et si le régime moteur est supérieur à 3 500 1/min, il n’y a plus qu’une injection durant le temps d’admission, car le régime élevé ne aisse pas assez de temps pour une segmentation de la durée d’injection. 69 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Système d’allumage Les vis de fixation en aluminium des bobines d’allumage individuelles sont vissées sur le couvre-culasse en magnésium. Il est impératif de se conformer à la nouvelle procédure de serrage décrite dans le système d'information PIWIS pour éviter tout dommage consécutif. 1 Bobines d’allumage individuelles avec amplificateur intégré 2 Vis en aluminium 3 Sonde de température du compartiment moteur Système d’admission / suralimentation Circulation de l'air / filtre à air Sur les moteurs V8, la suppression de débitmètre d'air massique à film chaud ermis de débrider la circulation de l'air d'admission entre le filtre à air et l'accélérateur électronique. ! La périodicité d’entretien des bougies d’allumage et des éléments filtrants du filtre à air pour chaque moteur figure dans les plans d’entretien spécifiques aux différents pays. 70 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Nouveau capteur de pression sur le collecteur d’admission - V8 DFI (moteurs atmosphérique et turbo) Tout comme sur les moteurs Panamera, le nouveau capteur de pression sur le Alimentation et allumage (DME) ollecteur d’admission remplace le débitmètre d’air massique à film chaud utilisé jusqu’alors. Le capteur de pression, qui mesure le débit d’air massique, contrôle en 2 permanence la masse d’air aspirée afin que la composition du mélange dans les chambres de combustion soit toujours optimale. Toute variation de la pression de l’air (sous l’effet de l’altitude) ou de la température extérieure est compensée de manière à ce que le mélange entrant dans les chambres de combustion soit toujours adapté. Ce nouveau capteur de pression vient se substituer au débitmètre d’air massique à film chaud utilisé jusqu’alors et contribue à augmenter les performances, puisqu’il « débride » la ligne d’admission. Le capteur de pression mesure la pression au niveau du collecteur d’admission (à l'arrière). À partir de cette valeur, le calculateur DME détermine la masse d’air correspondante et la température de l’air d’admission en fonction de diverses cartographies. ! Le signal de charge du capteur de pression, de même que la température Avantages du capteur de pression de l’air d’admission, font partie des • Augmentation des performances grâce à un « débridage » de la ligne valeurs réelles DME. d’admission • Précision accrue en cas de débit d’air faible • Grande résistance à l’encrassement • Structure légère (un capteur de pression à la place de 2 débitmètres) Sonde de température de l'air d'admission La sonde de température intégrée sert à mesurer la température de l’air d’admission, dans le moteur atmosphérique comme le moteur turbo. 71 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Système d’admission perfectionné du moteur atmosphérique V8 Le nouveau collecteur d’admission comporte, au niveau de sa partie arrière, un ogement destiné au nouveau capteur de pression (2) qui mesure la charge. À l’instar du Cayenne GTS précédent, le nouveau Cayenne S met en œuvre un apillon (accélérateur électronique) d’un diamètre de 82 mm (1) (il était de 6 mm sur le modèle Cayenne S précédent). Le système d’admission à géométrie variable allie les avantages d’un long collecteur d’admission présentant un couple plus élevé à bas régime à ceux d’un collecteur court, à savoir une puissance spécifique importante dans la plage de régime supérieure. Pour ce faire, l’admission à résonance exploite les vibrations de la masse d’air qui se produisent dans le système d’admission en fonction du régime, de manière à améliorer le remplissage du moteur. Selon la osition du volet d’admission, et avec la géométrie du conduit d’admission optimisée, on obtient une courbe de couple plus pleine. C’est le calculateur DME qui pilote la vanne de commande électropneumatique chargée de générer une dépression au niveau de la capsule à membrane, de façon à basculer sur le circuit d’admission long (538 mm, position couple) à bas régime ou sur le circuit d’admission court (284 mm, position puissance) au-delà de 4 150 1/min. 72 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Système d'admission du Cayenne Turbo Le nouveau collecteur d’admission du Cayenne Turbo comporte aussi, au niveau de sa partie arrière, un logement destiné au nouveau capteur de pression (2) qui mesure la charge. Dans le cas du moteur turbo, l’air d’admission en provenance du boîtier de filtre à Alimentation et allumage (DME) 2 air traverse des conduits d’air distincts à gauche et à droite pour parvenir directement du côté de l’aspiration de chacun des turbocompresseurs. Après son passage dans le compresseur, l’air échauffé sous l’effet de la compression refroidit dans les échangeurs air-air gauche et droit, lesquels mènent à un conduit commun en amont de l’accélérateur électronique. Le refroidissement de l’air de suralimentation permet d’améliorer le remplissage des cylindres et d’abaisser la température des composants. Le système d’admission du Cayenne Turbo est dépourvu de volets, puisque l’effet de suralimentation est produit par les deux turbocompresseurs. Les petites longueurs du collecteur d’admission sont ainsi efficaces sur toute la cartographie. Commande d'inversion en décélération La commande d’inversion en décélération améliore la réactivité du moteur à l’accélération suite à une phase de décélération, puisqu’elle évite que le régime du turbocompresseur ne descende trop bas. Parallèlement, elle réduit les contraintes mécaniques et le niveau sonore. En cas de décélération, il y a activation de la commande d’inversion en décélération : sur chaque turbocompresseur, le côté refoulement est alors relié u côté aspiration de l’air d’admission. Pour ce faire, le calculateur DME commute l’électrovanne de commande (située sous le collecteur d'admission). La dépression générée ouvre alors les capsules à membrane de la commande d’inversion en décélération, à droite et à gauche. 73 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Régulation de la pression de suralimentation du Cayenne Turbo La pression de suralimentation est régulée en amont du papillon. Le capteur de ression qui mesure la pression de suralimentation (1) se situe juste avant le apillon. La température de l’air d’admission est mesurée par le capteur de pression dédié à la charge moteur et situé à l’arrière du collecteur d’admission (comme sur le Cayenne S). Le calculateur DME régule la pression de suralimentation par le biais de l’électrovanne de suralimentation (2 - située à gauche de l’accélérateur électronique). Il module ainsi la pression de commande des vannes bypass (wastegate) au niveau des turbocompresseurs. La pression de suralimentation en amont de l’accélérateur électronique est donc amenée à la valeur de consigne calculée par le calculateur DME. 1 Capteur de pression (pression de suralimentation) 2 Électrovanne de suralimentation 3 Dégazage du carter moteur Système de dégazage du carter moteur 4 Vanne de dégazage du réservoir Le point de liaison sur le collecteur d’admission est équipé d’un système de hauffage électrique qui évite le gel par basse température, et par là même e isque de surpression au sein du carter moteur. 74 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Système d'échappement / dépollution Le système d'échappement assure non seulement la dépollution des gaz générés par la combustion, mais influence également considérablement l'acoustique du véhicule. Sa principale fonction est de dépolluer les gaz d'échappement. Alimentation et allumage (DME) 2 Système d'échappement du Cayenne S Ligne d'échappement double flux avec point d'accord 1 Collecteur d'échappement banc 1/2 2 Sonde Lambda à large bande LSU 4.9 en amont du cat. banc 1/2 3 Précatalyseur (support en céramique) banc 1/2 4 Sonde Lambda conventionnelle LSF 4.2 en aval du cat. banc 1/2 5 2 catalyseurs principaux (support métallique) banc 1/2 6 Point d’accord pour optimiser le couple Embouts d'échappement Dépollution sur le Cayenne S États-Unis : ULEV UE: EURO 5 (avec injection d’air secondaire) Les gaz d’échappement produits par la combustion de carburant au sein des moteurs contiennent, outre des substances inoffensives, plusieurs polluants, en ’occurrence le monoxyde de carbone (CO), des oxydes d’azote (NOX) ainsi que des hydrocarbures imbrûlés (HC). Afin de répondre aux différentes réglementations antipollution existant dans le monde, tous les modèles Cayenne sont équipés d'un système d'échappement spécialement adapté à l'ensemble moteur utilisé. Tous les systèmes d'échappement sont conçus en aciers spéciaux longue durée. Afin de maintenir les émissions à un faible niveau, principalement en cas de démarrage à froid, il est important d’amener rapidement le catalyseur à sa température de service optimale. À cet effet, les collecteurs d’échappement de ous les modèles Cayenne V8 sont très courts afin de tirer profit de la température élevée des gaz d'échappement pour chauffer les catalyseurs. Les récatalyseurs et catalyseurs principaux à haut rendement montent ainsi rapidement en température, de manière à garantir une dépollution efficace. 75 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Les sondes Lambda LSU propres à chacun des bancs de cylindres en amont des catalyseurs, de même que les sondes Lambda LSF en aval, indiquent la composition des gaz d’échappement au calculateur DME, lequel intervient alors e manière ciblée dans la régulation du mélange au niveau des bancs. Injection d’air secondaire (EURO 5 uniquement) Pour atteindre les seuils d'émission exigés dans le monde entier, les modèles Cayenne S (marchés EU5), Cayenne S Hybrid (dans le monde entier) et Cayenne Turbo (marchés EU5) disposent d'une d'injection d'air secondaire. L'injection d'air secondaire permet d'améliorer le réchauffage des catalyseurs urant la phase de chauffe. Grâce à un clapet anti-retour, le système 'échappement peut aspirer de l'air supplémentaire en amont du catalyseur durant un laps de temps défini en utilisant la pompe à air secondaire. Les hydrocarbures (HC) imbrûlés s'étant déposés dans le catalyseur et les monoxydes de carbone (CO) contenus dans les gaz d'échappement réagissent alors avec l'oxygène de l'air. La chaleur libérée par cette postcombustion permet d'atteindre plus rapidement la température de service optimale du catalyseur pour une dépollution maximale des gaz d'échappement. Sur les deux odèles V8, l'injection d'air secondaire n'est nécessaire qu'en Europe. Le système d’admission secondaire comporte une pompe à air secondaire (1) située sur la culasse droite, deux vannes d’air secondaire (2), une derrière chacune des culasses. Un conduit (3) traverse la culasse et mène derrière les soupapes d’échappement. 76 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Système d'échappement du Cayenne Turbo Le système d’échappement du moteur V8 turbo présente quelques différences par rapport à celui du V8 atmosphérique. Les conduites de la ligne d’échappement Alimentation et allumage (DME) double flux du Cayenne Turbo présentent ainsi une section supérieure à celle de l'échappement du moteur V8 atmosphérique. En outre, elles n'ont pas de point 2 d'accord. De par cette section plus importante, les deux systèmes d’échappement présentent des vitesses de gaz comparables. Ligne d'échappement double flux 1 Précatalyseur banc 1/2 (support en céramique) 2 Catalyseurs principaux banc 1/2 (support métallique) 3 Silencieux 4 Embout d’échappement double gauche/droit Emission control États-Unis : LEV UE : (avec injection d’air secondaire) 77 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Collecteur d'échappement / turbocompresseur / catalyseur Les collecteurs d'échappement du Cayenne Turbo sont isolés par lame d'air. Les turbocompresseurs refroidis par eau avec wastegate sont bridés. Les sondes Lambda LSU propres à chacun des bancs de cylindres en amont des catalyseurs, de même que les sondes Lambda LSF en aval, indiquent la composition des gaz d’échappement au calculateur DME, lequel intervient alors de manière ciblée dans la régulation du mélange au niveau des bancs. C’est ce qui permet de respecter, voire de surpasser, les normes antipollution les plus strictes, en l’occurrence EU 5 en Europe et LEV aux États-Unis. 1 Collecteur d'échappement isolé par lame d'air avec turbocompresseur bridé 2 Turbocompresseur refroidi par eau (régulation de la pression de suralimentation par wastegate) 3 Sonde Lambda à large bande LSU 4.9 en amont du cat. 4 Précatalyseur (support en céramique) 5 Sonde Lambda conventionnelle LSF 4.2 en aval du cat. 6 Catalyseur principal (support métallique) 78 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Électronique du moteur DME - Moteur V6 DFI de 3,6 l Les pages suivantes présentent les principales modifications apportées au nouveau moteur V6 DFI de 3,6 l du Cayenne par rapport au modèle précédent. Sommaire Alimentation et allumage (DME) 2 • Généralités • Calculateur DME du V6 DFI, Bosch MED 17 1.6 • Composants et fonctions du DME nouveaux ou modifiés • Alimentation en carburant côté basse pression • Alimentation en carburant côté haute pression • Système d’allumage • Système d'admission / débitmètre d'air massique à film chaud HFM 7 • Système d'échappement / dépollution Généralités Le nouveau Cayenne est équipé d'un moteur atmosphérique V6 perfectionné à injection directe d’essence (Direct Fuel Injection, DFI). En augmentant l'efficacité et en utilisant une technologie moteur de pointe, il a été possible de réduire considérablement la consommation par rapport au modèle précédent. Toutes les réglementations antipollution du monde entier sont respectées. Objectifs • Puissance moteur élevée • Couple maximal élevé • Faible consommation de carburant • Émissions réduites Évolutions • Module de gestion thermique • Système Stop-Start (Tiptronic S) • Coupure d’injection variable en décélération • Système de récupération de l’énergie • Débridage du système d'admission 79 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Caractéristiques du moteur atmosphérique V6 DFI de 3,6 l du Cayenne (10,6° V) Calculateur DME Bosch MED 17 1.6 Cylindrée 3,6 litres Puissance 300 ch / 6 300 1/min Couple 400 Nm / 3 000 1/min Compression 11,65 (-0,5) Régime de ralenti 650 1/min Régime maximal 6 700 1/min VarioCam Adm. 52° vil. / Éch. 32° vil. Ordre d’allumage 1-5-3-6-2-4 Consommation BVA (NEDC) 9,9 l/100 km Émissions de CO2 236 g/km (Tiptronic S) Le moteur se base sur le moteur atmosphérique V6 DFI de 3,6 l déjà utilisé sur le modèle précédent. Une grande importance a été accordée à l'optimisation de la consommation et de la puissance, mais également à des mesures permettant d'optimiser le confort de roulement et d'augmenter le confort en fonctionnement. Il s'agissait non seulement de satisfaire à toutes les lois antipollution existant dans le monde et de réduire la consommation de façon significative, mais également d'augmenter la puissance et le couple du moteur de 3,6 l. Grâce à diverses mesures, il a été possible d'augmenter la puissance de 10 ch pour atteindre un total de 220 kW/300 ch à 6 300 1/min et d'obtenir un couple plus important qui s'élève désormais à 400 Nm (+15 Nm) à 3 000 1/min. 80 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Calculateur DME du V6 DFI, Bosch MED 17 1.6 Le calculateur DME MED 17 1.6 a été adapté aux nouvelles fonctions suivantes du Alimentation et allumage (DME) moteur V6 : • Module de gestion thermique • Fonction Stop-Start (en association avec la Tiptronic S) • Coupure d’injection variable en décélération 2 ! • Système de récupération de l’énergie Les fonctions DME mentionnées sont • Capteur différentiel à effet Hall au niveau du vilebrequin décrites dans la partie consacrée aux • Calculateur de pompe à carburant électrique moteurs V8 de ce chapitre. Le moteur V6 de 3,6 l met en œuvre le calculateur moteur électronique hautes performances MED 17 1.6 de Bosch. Ce calculateur a été spécialement conçu pour répondre aux exigences inhérentes à l’injection directe d’essence (DFI) et au VarioCam. La commande des injecteurs joue un rôle particulièrement important, car les injecteurs représentent les éléments centraux de l’injection directe d’essence. La gestion moteur pilote aussi la position du papillon (accélérateur électronique), condition sine qua non pour le Porsche Stability Management (PSM) de série. Le calculateur DME moderne permet d’injecter séquentiellement dans la chambre de combustion le carburant de chaque cylindre selon un intervalle de temps très précis, ce qui contribue également à minimiser la consommation de carburant et les émissions polluantes, y compris en conduite dynamique. Chaque cylindre reçoit alors la quantité précise de carburant correspondant à un mélange air/carburant optimal, et ce, en fonction de la charge du moteur. Pour augmenter encore l'efficacité, on a fait appel au nouveau module de gestion thermique spécifique, à la coupure d'injection variable en décélération et à la fonction Stop-Start appliquée à la nouvelle Tiptronic s à 8 rapports. Le nouveau Cayenne avec la boîte manuelle de série atteint ainsi une consommation totale de seulement 11,1 l/100 km dans les conditions NEDC, ce qui représente env. 10 % de moins que le modèle précédent. Avec la boîte Tiptronic S disponible en option, la consommation est de seulement 9,9 l/100 km, soit env. 20 % de moins que la consommation du modèle précédent. 81 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Composants et fonctions du DME nouveaux ou modifiés Module de gestion thermique Le module de gestion thermique gère 3 zones fondamentales. Il assure le tempérage et la répartition de chaleur entre : • le moteur thermique, • l'habitacle et • la Tiptronic S. Objectifs • Amener rapidement les composants à leur température de service optimale pour réduire les frottements • Réduction des frottements au sein du moteur et de la boîte de vitesses par une régulation cartographique de la température de service • Assurer le confort des passagers ! Fonctionnement Vous trouverez de plus amples explicati- Les principaux composants du système de refroidissement modifié à cet effet sont ons sur les fonctions DME mentionnées les suivants : une pompe à eau désactivable par un tiroir avec bague à fente, une dans la partie consacrée aux moteurs V8 pompe à eau secondaire à débit modifiable et des électrovannes de coupure dans de ce chapitre. la canalisation d'eau menant à l'échangeur thermique de chauffage et à l'échangeur thermique huile de boîte-eau. Le module de gestion thermique est commandé à l'aide de deux sondes de température situées dans le circuit de refroidissement du moteur. L'une est montée dans la culasse, à l'avant gauche (dans le sens du déplacement), l'autre se trouve dans dans le tube collecteur du liquide de refroidissement au niveau du bloc-moteur. Fonction Stop-Start Sur tous les nouveaux modèles Cayenne à boîte Tiptronic S à 8 rapports (en option sur le Cayenne), la fonction Stop-Start peut être activée ou désactivée à l’aide d’une touche de la console centrale. Coupure d’injection variable en décélération • Évolution de la coupure d'injection classique • Coupure de l'alimentation en carburant en décélération, par ex. pour la descente d'un col de montagne • À l’issue d’une phase de coupure d’injection en décélération, l’injection reprend de façon variable, en fonction de la situation de conduite et à un régime moteur encore plus bas le cas échéant. 82 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Système de récupération de l'énergie communiquant avec le calculateur Gateway Ce processus de régulation implique notamment le calculateur DME, le calculateur Alimentation et allumage (DME) de passerelle (Gateway), le capteur de pédale de frein, la batterie de démarrage avec le capteur de batterie, l'alternateur et le réseau de bord. Capteur différentiel à effet Hall - V6 2 ! Le nouveau Cayenne V6 est également doté d'un nouveau capteur différentiel à Vous trouverez une description de cette effet Hall pour mesurer : fonction dans la partie consacrée aux • le régime moteur, moteurs V8 de ce chapitre ainsi que dans • la position du vilebrequin et la partie concernant la passerelle du • le sens de rotation du moteur. chapitre « Systèmes électriques ». Les fonctions DME mentionnées sont décrites dans la partie consacrée aux moteurs V8 de ce chapitre. • Touche Sport de série • Mode tout-terrain • Calage des arbres à cames d'admission et d'échappement par le VarioCam • 1 ventilateur de radiateur réglé en continu Cayenne V6 - BVM - 0 à 600 W, BVA 0 à 850 W • 1 ventilateur de radiateur réglé en continu Cayenne V6 - BVM - 0 à 600 W, BVA 0 à 850 W • Communication avec le calculateur du régulateur de vitesse adaptatif ACC (ACC Adaptive Cruise Control), accélération ou décélération par le biais de l’accéléra teur électronique et, le cas échéant, des freins, même jusqu'à immobilisation 850 W complète. • Augmentation du régime de ralenti Moteur chaud, la passerelle a la possibilité de solliciter une élévation du régime de ralenti, de manière à augmenter le courant de charge de l’alternateur. Le courant d’excitation est régulé par la passerelle. 83 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Alimentation en carburant côté basse pression - V6 DFI Qualité de carburant Le moteur est conçu pour les carburants sans plomb de type Super RON 98/MON 88. Si le carburant est de type RON 95/MON 85 au minimum, la régulation du cliquetis procède à une adaptation. Réservoir de carburant Cayenne V6 / Cayenne S - Capacité de 85 l, réserve de 15 l (option sur les V6 / S) Description des fonctions Vous trouverez la description des 3 points suivants dans la partie consacrée aux moteurs V8 de ce chapitre. • Structure interne du réservoir de carburant RLFS • Système de dégazage du réservoir • Calculateur de pompe à carburant électrique Calculateur de pompe à carburant électrique La commande présente les modifications suivantes par rapport à la fonction décrite pour les modèles V8 : • Sur le moteur V6 DFI du Cayenne et sur les modèles Cayenne S Hybrid, le débit peut être tellement réduit en fonction des besoins en carburant que la pression d'alimentation chute d'env. 5,7 bars à 4 bars. La basse pression est mesurée par un capteur de pression. Ce dernier est monté sur le tablier d'auvent gauche dans le compartiment moteur. • Cette régulation se distingue des moteurs V8 qui présentent une basse pression constante de carburant d'env. 5,7 bars. 84 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation en carburant côté haute pression - V6 DFI L'alimentation en carburant du côté haute pression, qui s'étend de la pompe haute pression à 1 piston avec régulateur de débit jusqu'aux injecteurs en passant par la Alimentation et allumage (DME) rampe haute pression avec capteur haute pression, est identique à celle du moteur V6 DFI du modèle Cayenne précédent. 2 L’injection directe d’essence est parfaitement adaptée aux caractéristiques du nouveau moteur V6. La pompe à piston axial est entraînée par un arbre avec double came. Lorsque le moteur tourne, la haute pression est régulée à une valeur comprise entre 35 et 105 bars par le régulateur de débit. La mesure est effectuée par le capteur de pression. Avec l’injection directe d’essence, l’injection du carburant s’effectue directement dans la chambre de combustion, la préparation du mélange ayant lieu pratiquement entièrement dans la chambre de combustion. L’injection directe d’essence du moteur V6 est basée sur un fonctionnement homogène, moteur chaud. Le mélange d’air et de carburant est réparti de la manière la plus homogène possible dans la chambre de combustion et permet de ce fait une combustion optimale. Avec ce procédé, le carburant est injecté à 105 bars maxi directement dans la chambre de combustion. Les stratégies d'injection directe avec simple injection et injection multiple sont également identiques au modèle précédent. Système d’allumage - V6 DFI Les bobines d'allumage individuelles avec amplificateur intégré ont été reprises du modèle précédent. ! La périodicité d’entretien selon le moteur et le degré thermique des bougies d’allumage figurent dans le plan d’entretien spécifique au pays concerné. 85 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Système d'admission - V6 DFI Sur le nouveau moteur V6 DFI de 3,6 l, la circulation d'air entre le filtre à air et l'accélérateur électronique a été débridée en mettant en œuvre le nouveau débitmètre d'air massique à film chaud HFM 7. Ce débitmètre optimisé améliore le débit d'air dans le système d'admission en réduisant la résistance de l'air d'admission. On obtient ainsi un meilleur remplissage des cylindres. Débitmètre d'air massique à film chaud HFM 7 • Une nervure spéciale de circulation d’air se trouve dans le tube de mesure, à droite à côté du débitmètre d’air, afin d’optimiser le flux d’air. • Le canal de dérivation a été optimisé du point de vue de l'écoulement par rapport au modèle précédent HFM 5. La dépression derrière le déflecteur entraîne l’aspiration du courant partiel nécessaire à la mesure du débit d’air massique dans le canal de dérivation. • Les particules de saleté inertes ne peuvent pas suivre ce mouvement rapide et sont ramenées à l’air d’admission via un alésage. • De cette manière, les particules de saleté ne peuvent ni fausser le résultat de mesure ni endommager l’élément capteur. Tubulure d’admission variable Le nouveau Cayenne V6 est équipé, tout comme son prédécesseur, d'une tubulure d’admission variable. Le système d’admission à géométrie variable allie les avantages d’un long collecteur d’admission présentant un couple plus élevé à bas régime à ceux d’un collecteur court, à savoir une puissance spécifique importante dans la plage de régime supérieure. Pour ce faire, le système à résonance exploite les vibrations de la masse d’air qui se produisent dans le système d’admission en fonction du régime, de manière à améliorer le remplissage du moteur. Selon la position du volet d’admission, et avec la géométrie du conduit d’admission optimisée, on obtient une courbe de couple plus pleine. C’est le calculateur DME qui pilote la vanne de commande électropneumatique chargée de générer une dépression au niveau de la capsule à membrane, de façon à basculer sur le circuit d’admission long à bas régime ou sur le circuit d’admission court à partir de 4 200 1/min. 86 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Système d'échappement / dépollution - V6 DFI Échappement Alimentation et allumage (DME) La ligne d'échappement est à double flux sur une grande portion. Les gaz d'échappement sont amenés via deux conduites distinctes des 2 collecteurs 2 d'échappement aux 2 catalyseurs principaux en passant par les 2 sondes Lambda à large bande (LSU en amont du cat.) De là, ils traversent les 2 sondes Lambda LSF pour parvenir au silencieux central. Ils traversent encore les silencieux arrière avant de parvenir aux sorties d'échappement simples de droite et de gauche. ! Deux collecteurs d’échappement Deux sondes Lambda à large bande (LSU en amont du cat.) Deux catalyseurs principaux (pot catalytique 3 voies, support en céramique) Deux sondes Lambda LSF (en aval du cat.) Un silencieux central Un silencieux arrière Sortie d'échappement simple à gauche et à droite Dépollution Le système d'échappement du moteur V6 a été adapté afin de respecter les réglementations strictes en matière d'émissions existant dans le monde entier. Le système précédent qui comportait un précatalyseur et un catalyseur principal a été remplacé par 2 catalyseurs principaux placés à proximité du moteur. Ce positionnement près du moteur permet aux 2 catalyseurs principaux d'amener plus rapidement le moteur à sa température de service optimale et ainsi de perdre moins de chaleur lors des phases Stop-Start. Le Cayenne V6 respecte toutes les réglementations antipollution existant dans le monde sans avoir recours à l'injection d'air secondaire : ULEV pour les États-Unis et EURO 5 pour l'Europe. 87 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) Alimentation et allumage (DME) 2 Alimentation en carburant basse pression Grâce à un système d'alimentation en carburant basse pression présentant un débit volumique maxi à l'allumage de 200 l/h à 5,7 bars (pression relative) et un débit volumique mini de 20 l/h à 3,5 bars (pression relative), il a été possible de renoncer à la pompe à carburant in-line supplémentaire. Le débit est généré par deux pompes de préalimentation activées en amont et régulées en fonction des besoins (concept monopompe CE) qui offrent un débit important. Cela a permis de réduire le poids et l'énergie d'entraînement de sorte que ce détail contribue également à l'optimisation globale de l'ensemble moteur du Cayenne Diesel. En outre, le moteur du Cayenne Diesel est doté de l'injection Common Rail moderne ainsi que d'un système complexe de dépollution des gaz d'échappement à l'intérieur comme à l'extérieur du moteur. Alimentation en carburant haute pression Le système Common Rail est un système d'injection avec accumulateur haute pression pour les moteurs diesel à injection directe. Le terme « Common-Rail » désigne une rampe de carburant commune servant également d'accumulateur de carburant. Dans ce système d'injection, la génération de pression et l'injection de carburant sont effectuées séparément. Une pompe haute pression indépendante fournit la pression d'alimentation élevée nécessaire pour l’injection. Cette pression d'alimentation est stockée dans les accumulateurs haute pression (rampes communes) qui sont reliés aux injecteurs par de courtes canalisations d'injection. 88 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Les principales caractéristiques de ce système d'injection sont les suivantes • Une pression d'injection variable pouvant être adaptée à l'état de fonctionnement actuel du moteur Alimentation et allumage (DME) • Des pressions d'injection jusqu'à 1800 bars maxi assurant une formation optimale du mélange 2 • Une procédure d'injection flexible grâce à plusieurs préinjections et postinjections possibles par temps moteur Le système d’injection Common Rail offre ainsi de nombreuses possibilités d'adapter la pression d'injection et la procédure d'injection à l'état de fonctionnement du moteur. Les exigences toujours plus strictes en termes de consommation de carburant faible, d'émissions polluantes réduites et de fonctionnement silencieux du moteur peuvent ainsi être satisfaites. Le système d'injection du Cayenne Diesel utilise des injecteurs à commande piézo-électrique conçus pour injecter la bonne quantité de carburant à l'instant optimal dans les chambres de combustion. Ces injecteurs sont commandés via un actionneur piézo-électrique directement intégré dans l'injecteur. Ce système utilise l'effet piézo-électrique inverse qui consiste à dilater un cristal (l'actionneur piézo-électrique) en y appliquant une tension. Cet effet modifie les pressions hydrauliques au niveau de l'aiguille d'injection pour ouvrir l'injecteur en conséquence. La technologie piézo permet de réduire la masse déplacée au niveau ! de l'aiguille d'injection par rapport aux injecteurs commandés par électrovannes. Il Lors de la pose de la poulie pour la en résulte les avantages suivants : pompe haute pression, respecter le • Temps de déclenchement très courts manuel d'atelier ! • Plusieurs injections par cycle moteur possibles • Dosage précis des débits d’injection Injection Lors de la préinjection, le système injecte une petite quantité de carburant dans la chambre de combustion. Ceci entraîne une augmentation de la température et de la pression dans la chambre de combustion. Le retard d'injection (durée entre le début de l'injection et le début de la combustion) est ainsi plus court, ce qui réduit l'augmentation de pression et les pics de pression dans la chambre de combustion. Les bruits de combustion et les émissions polluantes sont donc moins importants car la quantité d'oxydes d'azote (NOx) générée est réduite. Le nombre de préinjections dépend de l'état de fonctionnement du moteur : • Lorsque le moteur est froid et à bas régimes, il peut y avoir jusqu'à deux préinjections pour des raisons acoustiques • Lorsque la charge est plus importante et aux régimes élevés, le système n'effectue qu'une préinjection, voire désactive complètement la préinjection. Pour régénérer le filtre à particules, le système peut effectuer une à deux postinjections. Les postinjections augmentent la température des gaz d'échappement qui permet de brûler les particules de suie dans le filtre à particules. 89 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Fonction Stop-Start Principe de fonctionnement La fonction Stop-Start coupe le moteur à combustion lorsque le véhicule est à l’arrêt dans des conditions bien précises, de manière à réduire la consommation quand il ne roule pas. La fonction Stop-Start peut être activée ou désactivée manuellement à l’aide de l'interrupteur marche/arrêt de la console centrale. Pour que la fonction Stop-Start soit disponible, il faut que le moteur, la boîte de vitesses et la batterie aient atteint leur températures de service respective. Si le véhicule s’immobilise suite à une action sur les freins et que la pression sur la pédale de frein est maintenue, la fonction Stop-Start coupe le moteur au bout d’env. 1 à 2 secondes. En mode Stop, l'énergie est fournie par la batterie du véhicule. Les autres formes d'énergie qui ne sont disponibles que lorsque le moteur est en marche sont, selon le cas, stockées (accumulateur hydraulique), remplacées (pompe à huile électrique pour la boîte de vitesses) ou conduisent à un désenclenchement du mode Stop lorsque de la puissance est requise (par ex. direction assistée). Tous les systèmes restent en fonction, le contact reste mis et les dispositifs de communication restent actifs. Le désenclenchement du mode Stop peut être dû à un souhait actif du conducteur, mais aussi à une demande du calculateur DME, par ex. : • si l'énergie totale requise par les systèmes du véhicule ne peut pas être fournie par la batterie seule (en raison de l'état de charge de la batterie ou d'un nombre ! trop important d'accessoires électriques allumés) ; • si la climatisation automatique / le chauffage n'est plus en mesure, moteur à La fonction Stop-Start n'est pas l'arrêt, de garantir le maintien de la température réglée avec la seule exploitation disponible sur tous les marchés. de l’énergie résiduelle, pour cause de température extérieure très basse ou très élevée. Le redémarrage doit aussi pouvoir être effectué lors de la phase d'immobilisation du moteur sans avoir à faire appel au démarreur (par préinjection du moteur). Si ce n'est pas possible, il faut attendre l'arrêt du moteur avant de pouvant initier un redémarrage. Autres conditions qui empêchent le redémarrage : • Présence du conducteur non garantie, par ex. porte conducteur ouverte ou ceinture de sécurité du conducteur non bouclée • Capot moteur ouvert 90 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Coordinateur Stop-Start Le coordinateur Stop-Start traite les données des fonctions de gestion représentées sur la figure ci-dessous et envoie les données pour commander le moteur et le démarreur. UCC DME Passerelle Convertis seur de couple Coordinateur Stop-Start BEM Alimentation et allumage (DME) 2 PSM Démarreur Gestion moteur Autorisation du passage en mode Stop : • Le véhicule est immobilisé en actionnant le frein. Le levier sélecteur doit se trouver dans la position D, N ou P, ou le levier de vitesses doit être dans le rapport de marche 1 ou 2. • La présence du conducteur est détectée au sens de la stratégie de sécurité, c'est-à-dire que la ceinture de sécurité côté conducteur est bouclée, la portière côté conducteur est fermée et la pédale de frein est enfoncée. • Le capot moteur est fermé. • Le moteur, la batterie et la boîte de vitesses ont atteint leur température de service. • Depuis la dernière coupure automatique du moteur, le véhicule a roulé à plus de 2 km/h pendant au moins 1,5 seconde. • Le moteur peut être coupé jusqu'à une montée ou une descente de 10 %. Pendant un arrêt du moteur en côte, le véhicule est maintenu immobile en conservant la pression de freinage (PSM). • Mode Sport inactif. • ESP-OFF inactif. • La fonction Stop-Start n'est pas désactivée via le bouton de désactivation. • A/C maxi inactive. • Le véhicule n'est pas en mode tout-terrain. • Pas de régulation de l'assiette. 91 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 • Feux arrière antibrouillard éteints. • Pas de remorque détectée. • Manœuvres de stationnement non reconnues. Demandes de démarrage (redémarrage) : • Le véhicule bouge. • Manœuvres de stationnement détectées. • Levier sélecteur amené en position R. • Activation du mode Sport. • Passage d'un rapport non autorisé dans le mode Stop-Start. • Redémarrage en position D ou N du levier sélecteur, ou levier de vitesses sur le rapport de marche 1 ou 2 avec • actionnement de la pédale d’accélérateur • Pressing the accelerator • Activation de la fonction ESP-OFF, A/C maxi, dégivrage, mode tout-terrain ou régulation de l'assiette.adjustment • Baisse de la pression de freinage. • Dépassement de la consommation maximale d'énergie autorisée par arrêt moteur et prélevée sur la batterie Si, en cas de dépassement d'une durée maximale après immobilisation du véhicule (c.-à-d. vitesse = 0 km/h), le coordinateur n'autorise toujours pas l'arrêt, le mode Stop est alors interdit pour cette phase d'immobilisation. Le fait de détacher la ceinture de sécurité ou d'ouvrir la portière côté conducteur lors d'un arrêt du moteur empêche tout démarrage automatique jusqu'à ce que toutes les conditions de sécurité soient de nouveau remplies et que la pédale de frein soit enfoncée. Fonction Stop-Start limitée, par ex. en cas : • de charge insuffisante de la batterie ; • de procédures de contrôle qui ne sont pas internes au véhicule, par ex. un diagnostic moteur automatique. Remarque : si l'une de ces conditions survient après une coupure automatique du moteur, un redémarrage automatique du moteur est possible. 92 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Indications visuelles : Si le moteur a été arrêté automatiquement par la fonction Stop-Start et que la présence du conducteur est détectée dans le véhicule (stratégie de sécurité), le témoin de contrôle de l’affichage multifonction du combiné d’instruments s’allume en vert. Alimentation et allumage (DME) 2 Affichage Stop-Start dans le combiné d'instruments : Le mode Stop est indiqué par un pictogramme vert qui apparaît sur l'écran TFT et disparaît en cas de redémarrage. Si l'arrêt n'est pas possible, cela est signalé par un symbole Stop-Start jaune sur l'écran TFT. C'est notamment le cas lorsque la fonction Stop-Start détecte : • qu'au moins une condition requise pour le mode Stop n’est pas remplie ou • qu'au moins une condition d’exception de la fonction Stop-Start est remplie. En cas de défaillance de la fonction Stop-Start, le message « Fonction Start/Stop désactivée » apparaît. Ce message ne doit être acquitté qu'une fois par cycle d'allumage-démarrage. Le fait de détacher la ceinture de sécurité ou d'ouvrir la portière côté conducteur, puis de relâcher la pédale de frein entraîne la désactivation de la fonction Stop-Start puisque la stratégie de sécurité suppose que le conducteur n'est plus présent. Le moteur doit être redémarré manuellement. 93 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Calculateurs concernés Maître Esclave et calculateurs autorisés à poser un veto Niveau 2 Niveau 3 BCM 1 (avant) EZS BCM 2 (arrière) Toit ouvrant / toit panoramique Capteur batterie UCC avant Assiette & PASM Remorque Portière conducteur Passerelle, PASM, Coordinateur Stop-Start UCC, convertisseur de couple, PSM, DME Combiné PCM/CDR Chauffage autonome KLSM Airbag PLG Portière passager Siège conducteur Siège passager Transformateur CC/CC Systèmes de bus concernés 94 CAN Transmission Passerelle, DFI, convertisseur de couple, airbag, PSM CAN Confort Passerelle, BCM 1 (avant), BCM 2 (arrière), portière conducteur, portière passager, remorque, PLG, siège conducteur, siège passager CAN MMI Passerelle, combiné, PCM/CDR, chauffage autonome, UCC avant CAN Châssis Passerelle, assiette & PASM, KLSM Bus LIN (BCM 1 (avant)) EZS Bus LIN (BCM 2 (arrière)) Toit ouvrant / toit panoramique Bus LIN (passerelle) Capteur batterie Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Composants concernés Nom Calculateur / composant raccordé Type Touche Sport UCC avant Commutateur Bouton Stop-Start UCC avant Commutateur Sonde de température extérieure UCC avant Capteur Compresseur de climatisation UCC avant Moteur Bouton PSM UCC avant Commutateur Bouton de dégivrage UCC avant Commutateur Bouton FSH UCC avant Commutateur Transducteur audio avant Combiné d’instruments Haut-parleur Affichage Combiné d’instruments Affichage Capteur de dépression freins DFI Capteur Capteur de vitesse du vilebrequin DFI Capteur Contacteur compartiment moteur BCM 1 (avant) Commutateur Relais de démarreur BCM 1 (avant) Relais Transformateur CC/CC Relais de démarreur Transformateur Démarreur à aimant Relais de démarreur Commutateur Démarreur Relais de démarreur Moteur Pompe à huile électrique Convertisseur de couple Moteur Alimentation et allumage (DME) 2 95 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Recyclage des gaz d'échappement (EGR) Le nouveau moteur V6 diesel met en œuvre un module de recyclage des gaz d'échappement (module EGR) modifié par rapport au modèle précédent. Ce nouveau modèle réunit en un même composant les fonctions d'un radiateur EGR, d'une vanne EGR et d'un clapet bypass EGR, y compris la commande. La partie du boîtier côté vanne intègre en supplément une canalisation de refroidissement indépendante destinée à refroidir le clapet bypass et la vanne EGR. La vanne EGR électrique, le clapet bypass, le dispositif de commande du clapet bypass, le thermostat de liquide de refroidissement et le support du radiateur sont montés dans le boîtier. 2 3 1 4 1 Vanne EGR 2 Sortie de liquide de refroidissement du radiateur EGR 5 3 Capsule à dépression 4 Arrivée de liquide de refroidissement dans le radiateur EGR 5 Ailettes de refroidissement 6 Sortie de liquide de refroidissement 12 du clapet bypass et de la vanne EGR 7 Radiateur EGR 8 Gaz d'échappement chauds du 6 11 moteur 7 9 Arrivée de liquide de refroidissement dans le clapet bypass et la vanne EGR 10 Clapet bypass 10 8 11 Sonde de température des gaz d'échappement 9 12 Gaz d'échappement refroidis vers le collecteur d'admission L'échange de chaleur entre les gaz d'échappement et le liquide de refroidissement a lieu au niveau des ailettes de refroidissement internes du module qui baignent dans le liquide de refroidissement. Le radiateur EGR contient deux ailettes de refroidissement séparées en une partie supérieure et une partie inférieure. Les ailettes de refroidissement comportent des nervures disposées de façon à diriger le flux de gaz d'échappement dans le radiateur EGR. Les nervures de refroidissement représentent une grande surface qui absorbe la chaleur des gaz d'échappement et transmet celle-ci à la surface des ailettes de refroidissement. Pour obtenir une circulation optimale du liquide de refroidissement et une puissance de refroidissement élevée, le liquide de refroidissement traverse les ailettes de refroidissement à trois niveaux, puis est amené à la sortie par des rebords de guidage. 96 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Une seconde sortie de liquide de refroidissement située sur le radiateur EGR peut être ouverte ou fermée par un thermostat de liquide de refroidissement. Alimentation et allumage (DME) 2 2 1 1 Sortie de liquide de refroidissement (moteur froid) 3 2 Arrivée de liquide de refroidissement 3 Sortie de liquide de refroidissement régulée par thermostat (le thermostat ouvre à partir d'une température moteur de 75°C) 4 Rebords de guidage pour le flux de liquide de refroidissement 5 Ailettes de refroidissement extérieures du haut 6 Ailettes de refroidissement intérieures 7 Rebords de guidage centraux pour le flux de liquide de refroidissement 4 8 Sortie des gaz d'échappement 9 Arrivée des gaz d'échappement 5 10 Ailettes de refroidissement extérieures du bas Flux de liquide de refroidissement 6 7 8 9 10 97 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 Échappement La quantité de CO2 générée par la combustion dépend de la proportion d'hydrocarbures dans le carburant. Le moteur diesel rejette env. 8 % de CO2 de plus par unité de volume qu'un moteur à essence. La quantité de CO2 rejetée ne peut être diminuée qu'en réduisant la consommation de carburant du moteur. La faible consommation du Cayenne Diesel permet ainsi d'avoir des émissions de CO2 de 195 g/km. Cela ajouté aux mesures internes au moteur visant à réduire les émissions polluantes permettent de respecter les seuils d'émission stricts de la norme EU5. Le système d'échappement du nouveau Cayenne Diesel se compose des éléments suivants : • Système de recyclage des gaz d’échappement • Collecteur d'échappement • Turbocompresseur • Turbocharger • Catalyseur à oxydation • Filtre à particules • Silencieux arrière • Capteurs 98 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Afin de répondre aux exigences élevées en termes de sollicitations mécaniques, de fortes variations de température et de conditions atmosphériques, le système d'échappement est en acier spécial. Classements antipollution : (commande assurée par le calculateur DME) Alimentation et allumage (DME) 2 • Norme EU5 avec filtre à particules • Norme EU3 sans filtre à particules comme variante pour carburant de mauvaise qualité pour certains marchés Différences entre les véhicules EURO 3 et EURO 5 Le Cayenne Diesel est proposé selon les marchés avec ou sans système de filtre à particules. Cette distinction s’explique par les différences de qualité de carburant dans les divers pays. Les véhicules EURO 3 et EURO 5 sont différenciés de la manière suivante par les techniciens d'atelier : Les véhicules avec système de filtre à particules ont : • une sonde Lambda à large bande vissée dans le carter du catalyseur • un filtre à particules en aval du catalyseur à oxydation • un capteur de pression relative en haut, au centre du moteur, au niveau du réservoir d'eau Si ces composants sont absents, on peut en déduire qu'il s'agit d'un véhicule EURO 3. Les véhicules EURO 5 à système de filtre à particules nécessitent la qualité de carburant EN 590. L'indice de cétane CZ doit être de 51 au minimum. Les carburants ne remplissant pas ce critère de qualité contiennent des proportions de substances indésirables (telles que des colorants ou du soufre) qui détruisent le filtre à particules et affectent la fiabilité de fonctionnement du moteur. La substance la plus nocive est le soufre. Il • favorise la production de suie et • monopolise de l'espace dans le filtre à particules Lorsque la quantité de particules de suie est trop élevée, le filtre à particules se colmate trop rapidement. La gestion moteur n'a pas assez de temps pour régénérer le filtre à particules. 99 Cayenne Cayenne Diesel Cayenne S Cayenne Turbo Alimentation et allumage (DME) 2 À cela s'ajoute le soufre du carburant, qui est libéré lors de la combustion dans le moteur. Le soufre s'incruste à l'intérieur des alvéoles du filtre à particules et bloque l'espace prévu pour les particules de suie. Le soufre et les autres substances indésirables dans le filtre à particules ne sont plus éliminés du filtre lors de la phase de régénération, ou ils ne le sont pas suffisamment, car ils nécessitent des températures de combustion plus élevées que la suie. Les phases de régénération n'atteignent pas ces températures et la contre-pression des gaz d'échappement qui arrivent devient de plus en plus forte. Ceci provoque d'abord une perte de puissance, puis même l'arrêt du moteur et il devient impossible de redémarrer. En outre, l'évacuation de chaleur insuffisante des gaz d'échappement entraîne une hausse des températures à l'intérieur du moteur et du système d'échappement, ce qui peut provoquer des détériorations voire l'endommagement du moteur. 100
