SUBARU BOXER DIESEL Subaru Legacy/Outback 2.0D Information pour les médias Mars 2008 Fuji Heavy Industries Ltd.
SUBARU BOXER DIESEL Un moteur diesel totalement Subaru La philosophie de Subaru consiste à produire des voitures offrant une conduite à la fois sûre, sereine, exaltante et confortable. Le développement d une chaîne cinématique exclusive, associant la transmission intégrale symétrique avec le moteur à cylindres opposés à plat, a joué un rôle important dans l aboutissement de cette philosophie. Les conducteurs qui optent pour une Subaru le savent : ils profitent d un niveau de confort et de qualité de conduite que seule une Subaru peut offrir. La même volonté d obtenir un comportement routier hors pair a dicté la conception du compact et léger moteur Boxer Diesel. C est donc tout naturellement que celui-ci a repris l architecture de cylindres opposés à plat, couplée à la transmission intégrale symétrique. Les différentes caractéristiques propres au moteur SUBARU BOXER, telles qu un niveau de vibration réduit, un centre de gravité abaissé et une rigidité accrue, se retrouvent sur le Subaru Boxer Diesel. Un autre critère majeur a dicté son concept : la sensation sportive, que l on perçoit sur le moteur à cylindres opposés à plat, se retrouve sur le Boxer Diesel. La remarquable réactivité du Subaru Boxer Diesel aux sollicitations de l accélérateur donnent à ce groupe propulseur une importante longueur d avance sur ses concurrents. En proposant le premier moteur diesel à cylindres opposés à plat, Subaru élargit la clientèle potentielle pour ce type de véhicules. Les modèles Legacy / Outback sont les premiers à adopter la motorisation diesel. Subaru entend faire de cette motorisation un bras de levier pour les ventes de la marque sur le marché européen. Le Boxer Diesel équipera d autres modèles dans le futur. Le SUBARU BOXER DIESEL est le premier moteur diesel au monde à cylindres opposés à plat équipant une voiture de tourisme. Il ajoute de nouveaux avantages à ceux que l on connaît déjà des moteurs diesel. Le cahier des charges des ingénieurs Subaru a consisté à conserver les qualités de sobriété et de couple qui font le succès du diesel sur le marché européen tout en y ajoutant les qualités d équilibre et de comportement appréciées par les clients de la marque aux étoiles. Répondre à cette attente a constitué un nouveau challenge pour Subaru. Un nombre accru de clients pourra désormais bénéficier des qualités qui sont propres à la marque.
SUBARU BOXER DIESEL : Principales caractéristiques Le premier moteur diesel de série à cylindres opposés à plat Le premier moteur Boxer Diesel équipant une voiture de tourisme constitue la synthèse du travail mené par les ingénieurs Subaru et de l expertise acquise en Championnat du Monde des Rallyes. Ce moteur est aussi performant qu il est sobre et respectueux de l environnement. Léger, compact et rigide L entraxe des cylindres a été réduit et les blocs gauche et droite où est fixé le vilebrequin sont très rigides, ce qui a facilité l usage d un alliage d aluminium pour le bloc cylindres et donc un gain de poids. Il en résulte un moteur diesel qui se place au premier rang de la catégorie 2 litres pour sa légèreté. Vibrations et niveau sonore faibles Les mouvements opposés des cylindres du boxer offrent un équilibrage naturel et annulent les vibrations du moteur qui seraient perçues de façon désagréable par les passagers. La réduction des vibrations assurée par l architecture du moteur à plat dispense des arbres d équilibrage ajoutés sur beaucoup de moteurs en ligne ou en V. Le vilebrequin court et très rigide réduit aussi les vibrations sonores qui sont habituellement émises par les moteurs diesel traditionnels. Un excellent temps de réponse L équilibre supérieur du moteur à plat réduit l inertie de la rotation et les frictions. Il en résulte un temps de réponse exceptionnellement court du moteur aux sollicitations de l accélérateur. Remarquablement sobre et respectueux de l environnement Le Boxer Diesel satisfait aux normes Euro 4 tout en délivrant le couple généreux et typique de ce type de mécanique. Il obtient également le meilleur résultat possible en termes de sobriété dans la catégorie des voitures à quatre roues motrices.
SUBARU BOXER DIESEL : La mécanique 1. Bloc cylindres Un bloc cylindres en alliage a pu être choisi grâce à la haute rigidité assurée par le concept de moteur à plat. Afin d obtenir une combustion idéale du carburant, la course des cylindres a été augmentée de 11 mm tandis que l alésage a été réduit de 6 mm par rapport aux moteurs essence. Subaru a réussi à augmenter la course sans accroître la largeur du moteur. De plus, l entraxe des cylindres a été réduit à 98,4mm, ce qui constitue une valeur comparable au Subaru Boxer 6 cylindres essence (EZ30). Le 4 cylindres essence (EJ20) affiche 113 mm. La réduction des entraxes a permis une réduction de 61,3 mm de la longueur du bloc moteur qui s avère ainsi très compact. BOXER DIESEL H4 (EE20) BOXER ESSENCE H4 (EJ20) Architecture et dimensions comparées : EE20 EJ20 EZ30 (BOXER DIESEL) Type de moteur Diesel 4 cylindres opposés à plat Essence 4 cylindres opposés à plat Essence 6 cylindres opposés à plat Cylindrée cm3 1 998 1 994 2 999 Alésage x course mm 86 86 92 75 89,2 80 Entraxe cylindres mm 98,4 113 98.4 Longueur mm 353,5 414,8 438,4 Bloc moteur de type semi fermé Le design du bloc est de type semi fermé dont la durabilité a été prouvée sur les modèles diesel turbocompressés. Ce procédé augmente la rigidité du bloc, en particulier autour du plan de joint de culasse.
Paliers Les 5 paliers du bloc cylindre sont dotés d inserts composite Metal Matrix afin de réduire l émission du bruit grâce à leur rigidité et à leur taux d expansion thermique similaire à celui du vilebrequin. Canaux de refroidissement supplémentaires Pour un refroidissement plus performant, des fentes faisant office de canaux de refroidissement par circulation d eau ont été placées entre les alésages des cylindres. Pistons Des matériaux très solides ont été utilisés pour résister aux fortes pressions de combustion propres au moteur diesel. Le refroidissement des pistons a été amélioré grâce à l intégration de canaux de refroidissement. L huile moteur est injectée individuellement par des gicleurs. Canal refroidissement Injection huile Les larges extrémités des bielles présentent un profil asymétrique qui augmente la précision durant le montage et la circularité de la surface reliant le maneton pour moins de friction. Ce profil contribue également à réduire le mouvement de rotation et permet ainsi d employer une course de piston plus longue à l intérieur du compact bloc cylindre. Vilebrequins Les vilebrequins très solides ont subi un traitement de surface afin de résister aux fortes pressions de combustion du moteur diesel. Le design unique du moteur à cylindres opposés à plat permet un gain de poids par rapport à un moteur à cylindres en ligne similaire.
2. Système de soupapes / système d admission et d échappement Des culasses très solides ont été utilisées pour résister aux fortes pressions de combustion. Des linguets à rouleaux comportant une extrémité de pivotement compacte et à faible friction sont combinés à un double arbre à cames en tête. Système de soupapes Le diamètre des soupapes d admission a été optimisé afin d obtenir une meilleure circulation de l air et de son effet tourbillonnant. Conduits d admission L association d un système d admission «swirl pot» avec le diamètre optimisé des soupapes d admission augmente le mouvement tourbillonnant de l air. Entraînement de l arbre à cames Un système de chaîne très résistant a été utilisé pour entraîner l arbre à cames et gérer les variations de couple produites par le moteur diesel. 3. Injection directe à rampe commune Pour obtenir un meilleur rendement, un système d injection directe à rampe commune a été utilisé pour l alimentation du carburant. Le carburant est soumis à une pression de 180 MPa avant d être dirigé vers la rampe commune. Injecteurs à solénoïde Des injecteurs ont été spécialement conçus pour ce moteur. Grâce à leurs dimensions réduites en longueur, la largeur totale du moteur est restée identique à celle du moteur à essence traditionnel malgré une course plus longue des pistons. 4. Turbocompresseur Un turbocompresseur à géométrie variable a été spécialement conçu pour offrir une turbocompression optimale à tous les régimes. Le turbocompresseur a été placé sous le moteur et monté directement sur les convertisseurs catalytiques pour une performance environnementale accrue. Cette disposition améliore le temps de réponse et contribue également à abaisser le centre de gravité. 5. Échappement Le système d échappement a été adapté avec précision à l utilisation d un moteur diesel. 6. Système de limitation des émissions de CO 2 Le système de limitation des émissions emploie principalement les convertisseurs catalytiques à oxydation, le filtre à particules diesel (DPF) et le système de recirculation des gaz d échappement (EGR). Un épurateur de gaz d échappement a été placé sous le moteur avec le turbocompresseur. Ce système permet des émissions plus propres sans affecter le centre de gravité du moteur à plat et du système Symmetrical AWD propres à Subaru. L ensemble est conforme aux normes EURO 4. Convertisseur catalytique à oxydation Le convertisseur catalytique à oxydation a été placé en dessous du moteur avec le turbocompresseur. Le convertisseur catalytique sépare le carburant non brûlé dans l eau et le dioxyde de carbone. Cet élément a été conçu de façon assez compacte afin d être rapidement opérationnel après la mise en route du moteur. Si la température atteint 300 C dans certaines
conditions de conduite, le convertisseur catalytique à oxydation produit du NO 2 qui oxyde les particules diesel recueillies à l intérieur du DPF. Filtre à particules diesel (DPF) Les particules diesel sont recueillies par les filtres à charbon situés à l intérieur du DPF. Si la température atteint 600 C dans certaines conditions de conduite, les particules recueillies sont brûlées et évacuées par le tuyau d échappement. Système EGR (Exhaust Gas Recirculation) Un système EGR a été utilisé pour être conforme à la norme européenne EURO 4 concernant les gaz d échappement. Les gaz d échappement refroidis par un échangeur air eau sont renvoyés dans la chambre de combustion pour abaisser la température de combustion et réduire les émissions d oxydes d azote (NOx). 7. Système de support moteur Un système de support moteur hydraulique a été utilisé pour atténuer les vibrations et optimiser les performances.
Principales caractéristiques du moteur : EE20 EJ20 (essence) EZ30 (essence) (BOXER DIESEL) Cylindrée cm 3 1 998 1 994 2 999 Puissance maxi kw(ch)/tr/mn 110 (150)/3 600 110 (150)/6 000 180(245)/6 600 Couple maxi Nm(kg)tr/mn 350 (35,7)/1 800 196 (20,0)/3 200 297(30,3)/4 200 Emissions CO 2 (g/km) 151 (Legacy 5 portes) 209 (Berline BVM) 243 (Berline BVM) Taux de compression 16,3 10,2 10,7 Alésage x Course mm 86,0 86,0 92,0 75,0 89,2 80,0 Entraxes des cylindres mm 98,4 113 98,4 Décalage entre blocs mm 46,8 54,5 46,8 cylindres Hauteur des blocs mm 220 201 202 cylindres Diamètre des paliers mm Φ67 Φ60 Φ64 (tourillons) Diamètre des manetons mm Φ55 Φ52 Φ50 Longueur entraxes de mm 134 130,5 131,7 bielle Diamètre d axe de piston mm Φ31 Φ23 Φ22 Hauteur de piston audessus mm 43,0 33,5 30,0 de l axe Système injection Rampe commune MPI MPI Suralimentation Turbocompresseur à géométrie variable Refroidissement EGR Par eau Filtre à particule Oui Longueur du moteur mm 353,5 414,8 438,4 Courbe de puissance : Couple (Nm) Puissance (kw) Puissance Couple Régime
Subaru Legacy/Outback 2.0D 1. Caractéristiques Des niveaux de confort, de sportivité et de discrétion sonore qui ne ressemblent pas à un moteur diesel. Un standard élevé de performance de conduite et de respect de l environnement. L association du compact et léger Boxer Diesel avec la transmission intégrale symétrique et un centre de gravité abaissé concourt de façon importante à l équilibre et la stabilité de la voiture. Le poids idéalement réparti de la chaîne cinématique permet une remarquable tenue de route et un niveau de contrôle extrêmement précis pour le conducteur Diesel sportif L excellente réactivité du Boxer Diesel fait de ce moteur un vrai sportif qui possède en ce domaine une nette avance sur tous les autres moteurs fonctionnant au gazole. Economique et respectueux de l environnement Les taux de friction ont été réduits au niveau du moteur et de la transmission ce qui améliore le rendement et donc la consommation. Emissions de CO 2 réduites. La sobriété du Boxer Diesel en font le plus respectueux de l environnement dans sa catégorie de véhicules de tourisme à transmission intégrale. Il satisfait aux normes Euro 4. Silence et confort Les vibrations et les bruits qui sont le propre des diesel ont été réduits de façon drastique sur ce moteur, grâce à son architecture boxer. Le silence de fonctionnement à bord est tel qu il est facile d entretenir une conversation sur autoroute même aux vitesses les plus élevées. L assistance électrique de la direction contribue à réduire la consommation. Son système a été conçu de manière à améliorer la sensation de conduite ainsi que le silence à bord. 2. Transmission Une BVM 5 spécifique au BOXER DIESEL Conçue spécialement pour le BOXER DIESEL, la boîte de vitesses manuelle adopte un étagement adapté. La commande a également été améliorée. Volant moteur et embrayage adaptés Le double volant moteur et l amortisseur d embrayage ont été spécifiquement adaptés aux caractéristiques du moteur diesel et réduisent les bruits parasites produits à bas régime. L étagement de la boîte de vitesses L étagement des rapports de boite a été revu pour s adapter au régime maxi plus faible et au couple plus élevé du diesel. En limitant lé régime du moteur à haute vitesse (environ 3 000 tr/mn à 150 km/h) un niveau de silence exceptionnel est obtenu à bord de la voiture. 1 ere 2 eme 3 eme 4 eme 5 eme AR FINAL G Berline/SW 3.454 2.062 1.448 1.088 0.825 3.333 4.111 Outback 3.900 D Berline/SW 1.750 1.096 0.785 0.634 3.700 Outback 3.900 * G = moteurs essence, D = moteurs diesel
3. Châssis et carrosserie En parallèle au travail accompli en ce domaine sur le moteur diesel, le châssis a été adapté afin de contribuer au silence de fonctionnement mécanique perçu dans l habitacle. L isolation phonique a été renforcée sur l ensemble du véhicule. Les vibrations et les bruits ont été réduits sur la chaîne cinématique afin d obtenir la même discrétion sonore qu une mécanique fonctionnant à l essence. Ce silence est tel qu il reste possible de ternir une conversation avec tous les occupants, quelque soit la vitesse du véhicule. La nouvelle direction assistée électrique a été spécialement développée pour réduire la consommation et améliorer les sensations de conduite. D autres éléments, comme la suspension avant et les freins en particulier, ont été revus pour améliorer leur discrétion de fonctionnement et la qualité de comportement de la voiture. Isolation des vibrations et des bruits L isolation phonique a été renforcée en plusieurs points. Le sabot isolant du moteur a été étendu sous la boîte de vitesses. Les autres renforts d isolation se situent sur le couvre moteur, la partie basse de la baie de pare-brise, le tapis isolant du plancher, qui a été doublé, le tablier moteur et l intérieur des ailes. Direction assistée électrique La nouvelle direction assistée électrique a été spécialement étudiée pour réduire la consommation et améliorer les sensations de conduite. La crémaillère est montée directement sur berceau par quatre fixations de type silentbloc ce qui apporte à la fois une meilleure rigidité et des vibrations réduites. Adaptation de la suspension La suspension avant a été revue en fonction de la nouvelle implantation du moteur diesel et de la direction assistée électrique. Il en résulte une stabilité accrue. Arbres de roues La dimension des joints homocinétiques avant est augmentée afin de supporter le couple du diesel. Le diamètre des axes a été modifié pour contribuer également à la réduction des émissions sonores et des vibrations, quant le véhicule évolue à faible vitesse sur un rapport de boîte élevé. Freinage En raison du poids supplémentaire sur le train avant, le diamètre des freins a été augmenté à 16 pouces. L assistance de freinage a également été optimisée pour un freinage fiable et précis à toutes les vitesses.
4. Equipements de sécurité Airbags frontaux, latéraux et rideaux SRS de série Système de contrôle dynamique du véhicule (VDC) en série 5. Autres équipements spécifiques Le pommeau et le fourreau de levier de vitesses sont spécifiques Raccourci de 10 mm, le levier de commande de boîte procure de meilleures sensations Les sièges sont spécifiques pour les versions à moteur diesel La climatisation a été développée de manière à procurer un chauffage rapide de l habitacle après la mise en route du moteur, même par temps très froid Sièges chauffants et dégivrage des essuie-glaces avant de série