Moteur D-Max 1,9l – L’histoire de son élaboration

Moteur D-Max : histoire d’une naissance

Il vous est sans doute assez difficile d’imaginer le long processus d’élaboration, de conception et de fabrication, qui préside au lancement d’un modèle totalement nouveau.

Isuzu a sorti en 2017 un nouveau D-Max entièrement adapté aux besoins de ses exigeants utilisateurs et intégrant parfaitement les nouvelles normes. Leur volonté était de se positionner favorablement par rapport à la concurrence, en termes d’efficacité, de longévité, d’agrément et d’économie.

À cet égard, nous souhaitions vous conter la belle histoire de la naissance du moteur D-Max qui a fait appel aux avancées technologiques actuelles pour vous apporter entière satisfaction.

Diagnostic et cahier des charges

Comme pour tout projet, Isuzu a procédé à un état des lieux précis :

• des normes obligatoires (et de leur évolution projetée)
• de l’évolution technologique ambiante
• du positionnement de la concurrence
• des souhaits et des besoins exprimés par la clientèle (européenne pour la circonstance)…

À partir de là, des objectifs furent assignés aux ingénieurs.

Nous allons passer au crible le cahier des charges auquel les motoristes ont eu à répondre et expliquer en quoi les réponses apportées sont de nature à garantir l’atteinte des objectifs, certes ambitieux mais très adaptés au contexte actuel et aux exigences de qualité souhaitées par Isuzu.

La firme centenaire, dont la devise pourrait être « Créer sans accepter de compromis », a depuis longtemps investi dans la recherche pour satisfaire ses multiples clients (individuels et autres constructeurs) adeptes de ses moteurs diesel. Si les principes généraux d’efficience, de fiabilité élevée, de faiblesse des coûts de gestion et de la consommation guident toujours les activités « recherche et développement » d’Isuzu, pour la gestation du moteur D-Max 2017, on est allé dans le détail comme vous pourrez en juger en nous suivant dans le bureau d’études.

Le premier objectif imposé fut la question des normes européennes en matière d’antipollution (Euro 6b). Ensuite, ce sont les souhaits des clients qui furent intégrés au cahier des charges avec, dans l’ordre (décroissant en fonction de l’importance de la demande) :

• moins de bruit et un démarrage amélioré
• prix d’exploitation et d’entretien contenus
• poids réduit pour de meilleures accélérations et plus de charge potentielle
• faible consommation

Ce dont il faut bien se souvenir, c’est, qu’au Japon, on avait décidé de ne pas dissocier l’étude du moteur de celle de la boîte. Toutes les solutions envisagées ne furent retenues qu’à partir du moment où elles validaient une amélioration à mettre au compte, soit de la consommation et des émissions polluantes, soit de la fiabilité ou enfin, soit de l’entretien. Réduire les frais d’entretien et maximiser la fiabilité, voilà bien deux atouts majeurs appréciés par la clientèle, que ce moteur de nouvelle génération aura, au bout du compte, su mettre dans son jeu.

On se souvient que le pari de départ des ingénieurs Isuzu consistait à abaisser considérablement la cylindrée de leur moteur tout en conservant une puissance identique tout en réduisant les émissions polluantes. Le 2,5 L turbo-diesel de 163 ch et 400 Nm de couple a donc laissé la place à un quatre cylindres 1,9 L turbo-diesel de 164 ch et 360 Nm à 2 000 – 2 500 tr/mn. Comme l’ensemble moteur-boîte a perdu environ 60 kilos, aucune restriction de performance n’a été à déplorer, notamment pour ce qui concerne la charge de traction toujours maintenue à 3,5 tonnes. Par contre, de nombreux avantages ont été capitalisés sur la durée de vie, l’économie d’entretien, la fiabilité, les performances du moteur lui-même.

Innovation à tous les étages

L’obtention de tels résultats n’a été possible qu’à partir d’un travail intensif du bureau d’études notamment basé sur une foule de simulations comparatives afin d’arrêter un choix définitif de telle ou telle solution en capacité d’apporter un plus à l’ensemble.

Ayant présenté dans le détail cette question du traitement de la pollution dans un précédent article, nous ne reviendrons donc pas sur ce choix pertinent et économique du piège à Nox, dispensant les utilisateurs de recourir au coûteux AdBlue.

Par contre, il nous faut parler de la réalisation assez innovante du bloc moteur lui-même. Le procédé de la trempe par induction consiste en un traitement thermique permettant d’améliorer les propriétés mécaniques dans une zone spécifique d’un composant ferreux. La zone durcie qui en résulte résiste mieux à l’usure, tout comme la résistance mécanique en est accrue. C’est ainsi qu’Isuzu a décidé d’appliquer ce procédé à son 4 cylindres, assurant à ce bloc (sans chemise), une durée de vie – avec une constance des performances – plus longue que les moteurs équivalents de la concurrence.

Après avoir défini un bloc-moteur solide on pouvait travailler la question de son rendement. Un turbocompresseur est un système qui récupère une partie de l’énergie des gaz d’échappement d’un moteur afin de comprimer l’air alimentant le moteur, dans le but d’améliorer son rendement. Isuzu a ainsi opté pour un turbo à géométrie variable, permettant de rendre linéaire toute accélération et montée en régime, c’est-à-dire évitant d’avoir des trous à bas régime et de ce fait, procurant une certaine nervosité du moteur.

En termes de facilité d’utilisation, Isuzu a eu recours à des bougies céramiques, qui peuvent monter en température très rapidement (1 000 degrés en 2 secondes), ce qui s’avère très pratique en usage quotidien.

Au plan des optimisations recherchées à tous les niveaux, il faut bien entendu mentionner le travail opéré sur les pièces en mouvement, avec des bielles forgées et usinées en une seule pièce, tout comme les pistons traités au graphite pour une longévité accrue et des démarrages à froid améliorés par une lubrification optimale.

Des solutions techniques visant à réduire les coûts d’entretien ont été également adoptées. On retrouve ainsi un rattrapage automatique du jeu des soupapes, la courroie des accessoires avec également la tension automatique et le filtre à huile papier recyclable.

En plus de tous ces chantiers, il va de soi que pour atteindre une efficacité énergétique en augmentation de 19% par rapport au précédent moteur D-Max, un gros travail a dû être entrepris autour des chambres de combustion et du système d’injection à rampe commune. Des injecteurs de nouvelle génération à 8 trous et tarés pour supporter une pression de 2 000 bars ont été retenus et couplés avec une combustion optimisée (4 soupapes par cylindre et chambre optimisée). Ils garantissent à la fois puissance et économie d’énergie, but essentiellement recherché d’ailleurs. Une distribution par chaîne en acier à haute performance et à longue durée de vie complète utilement ce système.

C’est bien d’une page blanche que sont partis les concepteurs de ce moteur dénommé RZ4E-TC. Leur travail de fond (conception, simulations, tests, essais et validation) se traduit par une réussite indéniable tant au plan de l’agrément d’utilisation que de la maîtrise des consommations et des coûts d’entretien. Nous ne pouvons que vous inviter à le découvrir par vous-mêmes auprès de notre réseau.

Auteur : Alain Monnot
Photos : Gilles Vitry – DR