EcoBoost. Les secrets d'ingénierie des moteurs Ford modernes

Anonim

Ford a une longue tradition de production de moteurs à essence innovants. Qui ne se souvient pas des moteurs Sigma (commercialement connus sous le nom de Zetec) qui dans les cylindrées de 1,25 l, 1,4 l, 1,6 l et 1,7 l ravirent les fans de la marque ovale bleue dans des modèles comme la Ford Fiesta, la Puma ou encore la Focus ?

Il n'est pas surprenant qu'étant donné la capacité de Ford à produire des moteurs essence innovants, la famille de moteurs EcoBoost ait vu le jour, alliant efficacité et performances, utilisant la suralimentation, l'injection directe haute pression et la double commande d'ouverture variable des soupapes (Ti-VCT).

EcoBoost est désormais synonyme d'une grande famille de groupes motopropulseurs chez Ford , allant du gros et puissant V6, comme celui qui équipe la Ford GT, au petit trois cylindres en ligne qui, malgré sa taille compacte, a fini par devenir le joyau de cette famille mécanique.

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1.0 EcoBoost : l'œuf de Colomb

Pour créer le trois cylindres 1.0 EcoBoost, Ford n'a épargné aucun effort. C'est un moteur compact, si compact que la zone occupée par le bloc se trouve sur les limites d'une feuille de papier A4 . Pour prouver ses dimensions réduites, Ford l'a même transporté, en avion, dans une petite valise.

Ce moteur est apparu pour la première fois dans la Ford Focus en 2012 et a depuis été étendu à de nombreux autres modèles de la gamme Ford. Le succès était tel qu'à la mi-2014, un modèle Ford sur cinq vendu en Europe utilisait déjà le trois cylindres 1.0 EcoBoost.

L'une des clés de son succès est son turbocompresseur à faible inertie, capable de tourner jusqu'à 248 000 tours par minute, soit plus de 4000 fois par seconde. Juste pour vous donner une idée, c'est environ le double du régime des turbos utilisés en Formule 1 en 2014.

Le 1.0 EcoBoost est disponible en plusieurs niveaux de puissance : 100 ch, 125 ch et 140 ch, et il existe même une version 180 ch utilisée dans la Ford Fiesta R2 de rallye.

Ford Fiesta

Dans la version 140 ch, le turbo fournit une pression de suralimentation de 1,6 bar (24 psi). Dans les situations extrêmes, la pression exercée est de 124 bars (1800 psi), soit l'équivalent de la pression exercée par un éléphant de cinq tonnes placé au sommet d'un piston.

déséquilibre à équilibre

Mais les innovations de ce moteur ne proviennent pas uniquement du turbo. Les moteurs à trois cylindres sont naturellement déséquilibrés, cependant, les ingénieurs de Ford ont décidé que pour améliorer leur équilibre, il était préférable de les déséquilibrer intentionnellement.

En créant un déséquilibre intentionnel, en fonctionnement, ils ont pu équilibrer le moteur sans avoir à recourir à autant de contrepoids et de supports de moteur qui ne feraient qu'ajouter à sa complexité et à son poids.

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On sait aussi que pour gagner en consommation et en efficacité, l'idéal est que le moteur se réchauffe le plus rapidement possible. Pour y parvenir, Ford a décidé d'utiliser du fer à la place de l'aluminium dans le bloc moteur (ce qui prend environ 50 % de moins pour atteindre la température de fonctionnement idéale). De plus, les ingénieurs ont installé un système de refroidissement divisé, qui permet au bloc de chauffer avant la culasse.

Trois premiers cylindres avec désactivation des cylindres

Mais l'accent mis sur l'efficacité ne s'est pas arrêté là. Afin de réduire encore la consommation, Ford a décidé d'introduire la technologie de désactivation des cylindres dans sa plus petite hélice, un exploit sans précédent dans les moteurs à trois cylindres. Depuis début 2018, 1.0 EcoBoost est capable d'arrêter ou de redémarrer un cylindre lorsque sa pleine capacité n'est pas nécessaire, comme dans les descentes ou à vitesse de croisière.

L'ensemble du processus d'arrêt ou de redémarrage de la combustion ne prend que 14 millisecondes, soit 20 fois plus vite qu'un clin d'œil. Ceci est réalisé grâce à un logiciel sophistiqué qui détermine le moment optimal pour désactiver le cylindre en fonction de facteurs tels que la vitesse, la position du papillon et la charge du moteur.

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Pour s'assurer que le bon fonctionnement et le raffinement ne soient pas affectés, Ford a décidé d'installer un nouveau volant bimasse et un disque d'embrayage antivibratoire, en plus de nouveaux supports de moteur, arbres de suspension et bagues.

Enfin, pour s'assurer que l'efficacité reste au niveau de la consommation, lors de la réactivation de la troisième bouteille, un système contient les gaz pour assurer le maintien des températures à l'intérieur de la bouteille. Dans le même temps, cela assurera un effet de ressort qui aide à équilibrer les forces entre les trois cylindres.

Les récompenses sont synonymes de qualité

Les nombreux prix qu'il a remportés témoignent de la qualité du plus petit moteur de la famille EcoBoost. Pendant six années consécutives, le Ford 1.0 EcoBoost a été nommé « Moteur de l'année 2017 International - « Meilleur moteur jusqu'à 1 litre » ». Depuis son lancement en 2012, le petit moteur a ratissé 10 trophées du moteur international de l'année.

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Sur ces 10 prix remportés, trois sont allés au général (un record) et un autre au « Meilleur nouveau moteur ». Et ne pensez pas que ce soit une tâche facile d'être nominé, et encore moins de gagner l'un de ces trophées. Pour ce faire, le petit trois cylindres Ford a dû impressionner un panel de 58 journalistes spécialisés, venus de 31 pays, en 2017 a dû lutter avec 35 moteurs dans la catégorie trois cylindres de 1,0 l.

Actuellement, ce moteur se trouve dans des modèles tels que la Ford Fiesta, Focus, C-Max, EcoSport et même dans les versions passagers Tourneo Courier et Tourneo Connect. Dans la version 140 ch, ce moteur a une puissance spécifique (chevaux par litre) supérieure à celle d'une Bugatti Veyron.

Ford continue de miser sur les moteurs à trois cylindres, avec une variante de 1,5 l utilisée dans la Focus et la Fiesta qui atteint des puissances de 150 ch, 182 ch et 200 ch.

Ford Fiesta Ecoboost

La famille EcoBoost comprend également des moteurs à quatre cylindres en ligne et V6 - ce dernier, avec 3,5 l, développant 655 ch dans la Ford GT susmentionnée et 457 ch dans le pick-up radical F-150 Raptor.

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