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Nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
Brochure d'introduction
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Mercedes-Benz Service
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
Brochure d'introduction pour la maintenance
Daimler AG · Technical Information and Workshop Equipment (GSP/OI) · D-70546 Stuttgart
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Impressum
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© 2009 by Daimler AG Cet ouvrage ainsi que tous ses éléments est protégé par des droits d'auteur. Toute exploitation ou utilisation requiert l'autorisation expresse préalable de Daimler AG, département GSP / OIS, HPC R822, W002, D-70546 Stuttgart. Ceci vaut en particulier pour la reproduction, la diffusion, le traitement, la traduction, la mise sur microfiches et la mémorisation et / ou le traitement dans des systèmes électroniques, y compris banques de données et services en ligne. N° de figure de l'image titre : P01.00-3188-00 Référence de cette publication : 6516 1370 03 04 / 09
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Table des matières
Avant-propos
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Vue d'ensemble Description abrégée Nouveautés Vues du moteur Caractéristiques du moteur
6 7 8 9
Partie mécanique Culasse Bloc-cylindres Entraînement par chaîne Embiellage Transmission par courroie
10 12 14 16 17
Injection Injection directe homogène Système d'alimentation en carburant
18 21
Suralimentation Vue d'ensemble du système Régulation de la pression de suralimentation Commande des volets de turbulence
22 25 30
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Table des matières
Retraitement des gaz d'échappement Régulation lambda Insufflation d'air secondaire
32 34
Refroidissement et lubrification Refroidissement du moteur Lubrification du moteur
36 40
Électronique du véhicule Calculateur électronique moteur Système d'allumage Système démarrage-arrêt ECO
42 46 47
Outil spécial Moteur
50
Abréviations Index alphabétique
54 55
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Avant-propos
Chères lectrices, chers lecteurs, Nous vous présentons dans cette brochure d'introduction les modifications et nouveautés appliquées au moteur essence 4 cylindres M 271 EVO. Nous souhaitons ainsi vous familiariser avec les points forts techniques de ce nouveau moteur avant sa commercialisation. Cette brochure doit avant tout vous offrir des informations dans des domaines tels que la maintenance, l'entretien et la réparation ou le service après-vente. Nous supposons bien évidemment que vous connaissez les différents moteurs et séries déjà commercialisés par Mercedes-Benz. La brochure d'introduction met l'accent sur la présentation des composants, systèmes, composants de systèmes nouveaux ou ayant fait l'objet de modifications, ainsi que de leurs fonctions. La présente brochure d'introduction doit vous donner une vue d'ensemble de l'étendue des nouveautés techniques et un aperçu des constructions complexes utilisées. Elle n'a pas été conçue pour servir de document de base, ni pour la réparation ni pour le diagnostic technique. Pour cela, vous disposez des informations complémentaires que vous fournissent le système d'information atelier (WIS) et le système XENTRY Diagnostics. Le WIS bénéficie d'une mise à jour mensuelle. Les informations qu'il contient correspondent ainsi toujours au niveau technique le plus récent de nos véhicules. Les sujets abordés dans cette brochure ne seront pas actualisés. Aucun additif à une date ultérieure n'est prévu. Toutes les modifications et nouveautés seront publiées dans les documents correspondants du WIS. En conséquence, les indications fournies dans cette brochure d'introduction peuvent différer des informations plus récentes que vous trouverez dans le WIS. Tous les renseignements relatifs aux caractéristiques techniques, finitions et équipements correspondent à la date de rédaction de ce document en mars 2009 et peuvent ainsi différer de la version de série.
Daimler AG Technical Information and Workshop Equipment (GSP / OI)
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Vue d'ensemble
Description abrégée
M 271 EVO
Le moteur M 271 EVO sera utilisé sur les modèles BlueEFFICIENCY des Classes C et à partir de septembre 2009. Il sera disponible dans trois versions de puissance : 115, 135 et 150 kW. Le développement du moteur M 271 EVO associe les objectifs suivants : • Amélioration de la souplesse du moteur par une augmentation de la puissance et du couple • Optimisation du confort par une amélioration de la régularité de marche • Réduction nette de la consommation et des émissions de CO2 • Conformité à la norme Euro 5 Le moteur M 271 EVO associe ainsi les exigences imposées par le concept BlueEFFICIENCY en matière d'économie et de compatibilité avec l'environnement avec les caractéristiques de confort et de plaisir de conduite. Les objectifs ont été réalisés par la mise en oeuvre de nombreuses innovations et optimisations techniques : • Entraînement par chaîne silencieux et à faible entretien • Calage des arbres à cames • Équilibrage des masses Lanchester • Injection directe homogène à une pression d'injection de 140 bar • Injecteurs de carburant • Pompe à carburant à régulation du débit • Turbocompresseur • Régulation lambda • Insufflation d'air secondaire pour un échauffement rapide du catalyseur • Thermostat à deux coupelles avec fonctionnalité de thermostat à trois coupelles • Volet de radiateur • Pompe à huile régulée à haut rendement • Système d'allumage • Système démarrage-arrêt ECO
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P01.00-3189-00
Vue d'ensemble des nouveautés et des optimisations 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Système d'échappement avec turbocompresseur, régulation lambda optimisée et insufflation d'air secondaire Système d'allumage Injection directe homogène avec pompe à carburant à régulation du débit Injecteurs de carburant Système démarrage-arrêt ECO Pompe à huile régulée Équilibrage des masses Lanchester Volet de radiateur Thermostat à deux coupelles avec fonctionnalité de thermostat à trois coupelles Entraînement par chaîne silencieux et à faible entretien avec calage optimisé de l'arbre à cames
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Vue d'ensemble
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Nouveautés
Vue d'ensemble
Vues du moteur
M 271 EVO côté distribution
P01.10-2999-00
P01.10-3000-00
M 271 EVO côté sortie
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M 271 EVO Cylindrée Puissance nominale Couple nominal Taux de compression cm3 kW à 1 / min Nm à 1 / min ε
271.820 1 796 115 5 000 250 1 600...4 300 9,8 : 1
271.860 1 796 135 5 250 270 1 800...4 600 9,3 : 1
271.860 1 796 150 5 500 310 2 000...4 300 9,3 : 1
320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100
160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
M (Nm)
1000
2000
3000
4000 (1/min)
5000
6000
P01.00-3190-50
Diagramme de puissance M 271 EVO avec 115 kW M 271 EVO avec 135 kW M 271 EVO avec 150 kW
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P (kW)
Vue d'ensemble
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Caractéristiques du moteur
Partie mécanique
Culasse
La culasse et les soupapes d'admission ont été adaptées aux exigences de l'injection directe homogène. Le moteur M 271 EVO fonctionne selon le concept associant quatre cylindres avec deux arbres à cames, deux variateurs d'arbre à cames et des bougies d'allumage centrales.
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6
2
5
3
Culasse 1 Arbre à cames d'échappement 2 Arbre à cames d'admission 3 Soupapes d'admission 4 Injecteur de carburant 5 Soupapes d'échappement 6 Bougie d'allumage
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P01.30-2365-00
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Variateurs d'arbre à cames
Les variateurs d'arbre à cames des arbres à cames d'admission et d'échappement forgés sont conçus comme variateurs à ailettes optimisés. Ils permettent une variation en continu encore plus rapide du calage de la distribution. Le variateur d'arbre à cames est un entraînement pivotant hydraulique. L'angle de réglage est de 40° (angle de rotation du vilebrequin) – ce qui correspond à un angle de rotation effectuée au niveau du variateur (échappement) de 20°. Le réglage des arbres à cames permet d'optimiser la courbe du couple moteur et d'améliorer les caractéristiques d'émission des gaz d'échappement. Dans la position de base, un axe commandé par ressort verrouille le variateur d'arbre à cames lors de la coupure du moteur, afin de prévenir tout mouvement incontrolé du variateur lors du démarrage. Le nouveau variateur d'arbre à cames présente un poids réduit de 34 % pour une vitesse de réglage double.
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Variateurs d'arbre à cames 1 Variateur d'arbre à cames arbre à cames d'échappement 2 Variateur d'arbre à cames arbre à cames d'admission
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P05.20-2335-00
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Partie mécanique
Culasse
Partie mécanique
Bloc-cylindres
Purge du moteur
Le moteur M 271 EVO dispose de deux systèmes de purge du moteur : • Purge en charge partielle avec séparateur d'huile cyclone simple • Purge à pleine charge avec séparateur d'huile cyclone double
Purge en charge partielle
Le séparateur d'huile cyclone simple se charge de la séparation d'huile au niveau de la conduite de charge partielle. La conduite de purge en charge partielle va de la bride du support moteur gauche à la conduite de répartition d'air de suralimentation derrière l'actuateur de papillon des gaz. Par un orifice dans le bloc-cylindres, les gaz de fuite (soufflage dans le carter) affluent dans le séparateur d'huile cyclone simple situé derrière le support moteur gauche. Le séparateur d'huile a la forme d'un cyclone : l'air entrant est entraîné dans un mouvement en spirale destiné à séparer l'huile par les forces centrifuges ainsi générées, l'huile retournant ensuite dans le carter. L'air ainsi filtré quitte le séparateur d'huile par une valve combinée enfichée au-dessus du cyclone, servant de valve antiretour en cas de surpression dans la conduite de répartition d'air de suralimentation et de valve de coupure d'air destinée à protéger le catalyseur.
Purge en charge partielle séparateur d'huile cyclone
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P01.20-2239-00
Purge à pleine charge
La conduite de purge à pleine charge va du séparateur d'huile dans la conduite d'air de suralimentation située en amont du turbocompresseur. Les séparateurs d'huile sont intégrés dans le couvre-culasse. La sortie des gaz de purge à pleine charge se fait du côté gaz d'échappement. Un séparateur d'huile cyclone double parallèle garantit une séparation d'huile fine extrêmement efficace.
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Gaz de fuite dans le couvre-culasse 1 2 3 4 5 Entrée des gaz contournant le piston Séparateur de volume Rampe Séparateur d'huile cyclone double Sortie des gaz contournant le piston
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P01.20-2240-00
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Partie mécanique
Bloc-cylindres
Partie mécanique
Entraînement par chaîne
Entraînement par chaîne silencieux
Les arbres à cames sont entraînés par une chaîne crantée à rouleaux de conception nouvelle. Le logement de la glissière de guidage et du guidetendeur est conçu sans aucun contact avec le couvercle du carter de distribution. Ceci entraîne une nette réduction du niveau sonore. Y contribuent également le positionnement plus bas du tendeur de chaîne et la diminution de l'effort ainsi obtenue dans l'entraînement par chaîne. Les deux arbres d'équilibrage Lanchester sont entraînés par une deuxième chaîne, elle aussi disposée à l'avant sur le moteur. L'entraînement de la pompe à huile est assuré par l'arbre d'équilibrage Lanchester gauche. À cet effet, l'entraînement utilise une chaîne à rouleaux simples de conception nouvelle.
i Remarque Les forces d'impact générées par les rouleaux dans le fond de dent sont réduites, non seulement par une masse moindre, mais aussi par le fait que les éclisses de chaîne sont positionnées sur les épaulements latéraux, situés à gauche et à droite du pignon, absorbant ainsi en partie les impulsions d'impact.
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Entraînement par chaîne 1 2 3 4 5 6 7 8 Chaîne crantée à rouleaux : entraînement des arbres à cames Glissière Vilebrequin Pompe à huile Arbre d'équilibrage Chaîne à rouleaux simples : entraînement des arbres d'équilibrage Lanchester Pignon de chaîne Tendeur de chaîne avec guide-tendeur
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Partie mécanique
Entraînement par chaîne
Partie mécanique
Embiellage
Équilibrage des masses Lanchester
Le nouvel équilibrage des masses Lanchester a permis une réduction considérable des oscillations perturbatrices occasionnées par les mouvements de pistons et d'obtenir ainsi une régularité de marche gage de confort. L'équilibrage des masses Lanchester fonctionne avec deux arbres d'équilibrage contrarotatifs, supportés chacun par trois paliers dans un carter en aluminium monopièce coulé sous pression. Ces arbres en tube d'acier sont insérés dans le tunnelpalier du carter puis vissés avec les segments de masse de balourd. Les surfaces frontales des segments de masse de balourd servent simultanément au positionnement et au guidage axial dans le carter. i Remarque Le carter, dans lequel les arbres d'équilibrage sont logés, se trouve dans le carter d'huile. Il est vissé par le bas avec le bloc-cylindres. Ce carter joue en outre le rôle d'un cadre-échelle qui sert de pont de renfort des selles d'appui et améliore ainsi le renforcement transversal du bloc-cylindres.
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P03.00-2038-00
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Équilibrage des masses Lanchester 1 Entraînement du vilebrequin 2 Arbre d'équilibrage 3 Pignon de chaîne
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Généralités
Les organes du moteur M 271 EVO présentent une disposition nouvelle, due entre autres à la suppression du compresseur mécanique. La poulie du vilebrequin assure l'entraînement des organes suivants : • • • • Pompe d'assistance de direction Compresseur frigorifique Alternateur Pompe à liquide de refroidissement i Remarque Lors du montage de la courroie trapézoïdale à nervures, veiller à sa position de montage correcte, indiquée dans les instructions de réparation.
L'entraînement est assuré par une courroie trapézoïdale à nervures monopièce, sans entretien. La courroie trapézoïdale à nervures est tendue par un tendeur de courroie automatique avec galet tendeur.
1 8
2
3 4
7 5
6
P13.20-2070-00
Transmission par courroie 1 2 3 4 Poulie de renvoi Poulie de renvoi Pompe d'assistance de direction Tendeur de courroie avec galet tendeur 5 6 7 8 Compresseur frigorifique Poulie Alternateur Pompe à liquide de refroidissement
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Partie mécanique
Transmission par courroie
Injection
Injection directe homogène
Technologie d'injection
Le moteur M 271 EVO utilise l'injection directe homogène avec allumage commandé et alimentation par turbocompresseur. La consommation de carburant et l'émission de substances nocives s'en trouvent de ce fait considérablement réduites. Le calage de la distribution des soupapes d'admission et d'échappement est variable. De ce fait, la formation du mélange dans la chambre de combustion peut être adaptée de façon optimale aux conditions de service actuelles. Les soupapes d'admission et d'échappement sont commandées par les arbres à cames réglables. La position exacte des arbres à cames est saisie par les capteurs d'arbre à cames et transmise au calculateur ME.
Principe de fonctionnement de la régulation d'injection
La pression de carburant actuelle dans le rail est saisie par le capteur de pression de rail et transmise à la vanne de régulation de débit. Cette vanne agit sur la pompe à carburant à haute pression qui génère alors une pression pouvant atteindre 140 bar dans le rail. La durée précise de l'injection est calculée par le calculateur ME. Le calculateur ME analyse les signaux provenant des composants suivants : • • • • • • Actionneur de papillon Capteur d'arbre à cames Capteur Hall de vilebrequin Transmetteur de régime Capteurs de pression Transmetteur de température
Rail
Dans l'injection à accumulateur et rail, la génération de la pression et l'injection sont indépendantes l'une de l'autre. La pression d'injection est générée et régulée par la pompe à carburant à haute pression. La pression est disponible dans le rail lors de l'injection. Le calculateur ME pilote la vanne de régulation de débit, et les injecteurs de carburant assurent l'injection précise du carburant dans la chambre de combustion.
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
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Injecteurs de carburant
Les injecteurs de carburant sont montés de sorte que le carburant est injecté dans un angle d'inclinaison spécifique. Cet angle est tel que le carburant ne se dépose pas sur les parois de la chambre de combustion ni n'humidifie les soupapes d'admission. Les injecteurs multitrous des injecteurs de carburant produisent des jets individuels parfaitement accordés en fonction du mouvement de la charge et de la pression interne du cylindre. Ceci se traduit par une stabilité de combustion élevée ainsi que par des émissions et une consommation de carburant réduites.
4
3
1 2
P07.03-2272-00
Injecteur de carburant avec jets individuels 1 2 3 4 Injecteur de carburant Jets individuels Soupape d'admission Soupape d'échappement
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P07.03-2273-00
4 3
2
Vue en coupe de l'injecteur de carburant 1 Ressort hélicoïdal 2 Siège de soupape 3 Pastille multitrous 4 Aiguille d'injecteur 5 Induit magnétique 6 Enroulement magnétique
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Injection
Injection directe homogène
Injection
Injection directe homogène
Pompe à carburant à haute pression
La pompe à carburant à haute pression est disposée à l'arrière, sur la culasse. Elle est entraînée par l'arbre à cames d'admission. La pompe à carburant à haute pression est une pompe à piston unique. Chaque tour d'arbre à came permet ainsi quatre refoulements générés par l'intermédiaire de quatre cames.
Capteur de pression de rail
Le capteur de pression de rail mesure la pression instantanée du carburant à l'intérieur du rail et délivre un signal de tension correspondant au calculateur ME. Lors de l'arrêt du moteur, la vanne de régulation de débit coupe l'alimentation en carburant et réduit ainsi la haute pression.
Vanne de régulation du débit
La vanne de régulation de débit constitue une unité avec la pompe à carburant à haute pression. Elle joue le rôle d'étranglement d'aspiration (vanne proportionnelle) et assure la régulation du débit de carburant (pression de carburant maxi = 140 bar). La pression de carburant actuelle est saisie dans le rail par le capteur de pression de rail pour la régulation.
Système haute pression 18 20 20 / 1 20 / 2 B4 / 6 A B Rail Pompe à carburant à haute pression Entraîneur (entraînement) Amortisseur de pression de carburant Capteur de pression de rail Y76 / 1 Y76 / 2 Y76 / 3 Y76 / 4 Y94
P07.02-2110-79
Injecteur de carburant du cylindre 1 Injecteur de carburant du cylindre 2 Injecteur de carburant du cylindre 3 Injecteur de carburant du cylindre 4 Vanne de régulation du débit
Arrivée de carburant depuis le réservoir de carburant (basse pression carburant) Arrivée de carburant vers le rail (haute pression carburant)
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Système basse pression
Le système basse pression fonctionne avec un calculateur pour la pompe à carburant et un capteur de pression de carburant dans la conduite d'arrivée de carburant. Le calculateur est intégré dans l'interconnexion CAN (CAN = Controller Area Network) du moteur. Il assure la régulation de la pompe à carburant en fonction de la sollicitation du moteur. Comme référence, la pression de carburant est maintenue constante.
N118 2 1 3 6 N10/2
7 5 4 8
P07.00-2148-00
Système basse pression 1 2 3 4 5 6 7 8 Conduite d'arrivée de carburant Bride de filtre Capteur de pression de carburant Pompe à jet aspirant 1 Soupape de sûreté Bride de pompe Pompe à carburant régulée Pompe à jet aspirant 2 N10 / 2 N118 Calculateur SAM avec module à fusibles et à relais arrière Calculateur réservoir
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Injection
Système d'alimentation en carburant
Suralimentation
Vue d'ensemble du système
Pour augmenter la puissance et le couple, le moteur M 271 EVO est équipé d'un turbocompresseur à refroidissement de l'air de suralimentation. La suralimentation par compresseur est supprimée. Le silencieux situé à la sortie du compresseur amortit les variations de pression de suralimentation et les bruits d'écoulement associés, produits lors des variations rapides de régime. L'air comprimé afflue vers le refroidisseur d'air de suralimentation par la conduite d'air de suralimentation. Le refroidisseur refroidit l'air de suralimentation réchauffé lors de la compression, et le guide vers la conduite de répartition d'air de suralimentation, par la conduite d'air de suralimentation.
Principe de fonctionnement de la suralimentation
Dans la suralimentation, l'énergie d'écoulement des gaz d'échappement est utilisée pour entraîner le turbocompresseur. De l'air frais ou de l'air filtré afflue jusqu'à l'entrée du compresseur par le filtre à air. Il est amené dans la conduite d'air de suralimentation, avant le refroidisseur d'air de suralimentation, par la sortie du compresseur. L'air est comprimé dans la conduite d'air de suralimentation du fait du régime élevé de la roue du compresseur et du débit volumique important qui en résulte. La pression de suralimentation maxi est de 1,2 bar.
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Vue d'ensemble du système 1 2 3 4 Turbocompresseur Conduite de répartition d'air de suralimentation Collecteur d'échappement Silencieux
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P09.40-2365-00
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Suralimentation
Vue d'ensemble du système
Suralimentation
Vue d'ensemble du système
50/3
Y101 110/3
50
50/1
Y31/5 B28/15 110/2 110/4
110/1 12 B17/8 B28/7 M16/6 B28/6 A B C D E
P09.00-2106-00
110/5
Schéma fonctionnel de la suralimentation 12 50 50 / 1 50 / 3 110 / 1 110 / 2 110 / 3 110 / 4 A B C D E Conduite de répartition d'air de suralimentation Turbocompresseur Volet de régulation de pression de suralimentation (wastegate) Silencieux Boîtier de filtre à air Conduite d'air de suralimentation Conduite d'air de suralimentation vers le refroidisseur d'air de suralimentation Refroidisseur d'air de suralimentation Gaz d'échappement Air d'admission (non filtré) Air d'admission (filtré) Air de suralimentation (non refroidi) Air de suralimentation (refroidi) 110 / 5 B17 / 8 B28 / 6 B28 / 7 B28 / 15 M16 / 6 Y31 / 5 Y101 Conduite d'air de suralimentation vers l'actuateur de papillon des gaz Capteur de température air de suralimentation Capteur de pression avant papillon des gaz Capteur de pression après papillon des gaz Capteur de pression avant roue de compresseur Variateur de papillon des gaz Convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation Valve d'air pulsé en poussée
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Principe de fonctionnement du volet de régulation de pression de suralimentation
La régulation de la pression de suralimentation a lieu par un volet de régulation de pression de suralimentation (wastegate), monté à l'entrée de la turbine. Le convertisseur de pression de régulation de la pression de suralimentation commande la capsule à pression du volet de régulation de pression de suralimentation par pression de suralimentation. Si la pression de suralimentation est trop élevée, les gaz d'échappement contournent la turbine. Cela se traduit par une réduction du régime du turbocompresseur et par conséquent de la pression de suralimentation.
Vue d'ensemble des composants 50 / 1 50 / 2 50 / 3 Y101 Volet rég. pres. suralimentation Caps. dép. vol. reg. pres. suralimentation Silencieux Valve de commutation air pulsé en poussée A B C D Conduite d'arrivée liquide de refroidissement Conduite de retour liquide de refroidissement Conduite d'arrivée huile moteur Conduite de retour huile moteur
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P09.40-2319-76
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Suralimentation
Régulation de la pression de suralimentation
Suralimentation
Régulation de la pression de suralimentation
Convertisseur de pression de la régulation de la pression de suralimentation
Le convertisseur de pression est commandé par le calculateur ME, en fonction de la courbe caractéristique et de la charge. Pour cela, le calculateur ME analyse les capteurs et les fonctions suivantes : • • • • • • • • Capteur de température d'air de suralimentation Capteur de pression avant papillon des gaz Capteur de pression avant roue de compresseur Capteur de pédale d'accélérateur : demande de charge exprimée par le conducteur Capteur Hall de vilebrequin : régime moteur Régulation du cliquetis Protection contre les surcharges de la boîte de vitesses Protection de surchauffe Le convertisseur de pression commande la capsule à pression du wastegate par pression de suralimentation provenant de la conduite d'air de suralimentation. La capsule à pression ouvre alors le wastegate et par conséquent le by-pass. Le flux de gaz d'échappement contourne la roue de turbine par le by-pass, ce qui a pour effet de réguler la pression de suralimentation et de limiter le régime de turbine.
A
B
P09.40-2366-00
Convertisseur de pression de la régulation de la pression de suralimentation A By-pass fermé B By-pass ouvert
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
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Capteur de pression avant papillon des gaz
Le capteur de pression avant papillon des gaz mesure la pression d'air de suralimentation dans la conduite d'air de suralimentation. Principe de fonctionnement La pression d'air de suralimentation déforme la membrane qui agit sur le potentiomètre. Le potentiomètre modifie la valeur de résistance et influence ainsi le signal de tension transmis par le capteur de pression au calculateur ME.
Capteur de pression après papillon des gaz
Le capteur de pression après papillon des gaz mesure la pression de l'air de suralimentation dans la conduite de répartition d'air de suralimentation et transmet cette valeur au calculateur ME.
B17/8 M16/6
B28/6
P09.41-2573-00
P09.41-2574-00
B28/7
Capteur de pression avant papillon des gaz M16 / 6 B28 / 6 Variateur de papillon des gaz Capteur de pression avant papillon des gaz
Capteur de pression après papillon des gaz B17 / 8 B28 / 7 Capteur de température air de suralimentation Capteur de pression après papillon des gaz
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
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Suralimentation
Régulation de la pression de suralimentation
Suralimentation
Régulation de la pression de suralimentation
Capteur de pression avant roue de compresseur
Le capteur de pression avant roue de compresseur est utilisé par le calculateur ME pour détecter la pression du côté air filtré. Ceci permet de détecter une chute de pression soudaine, suite notamment à un encrassement de la cartouche de filtre à air. Le capteur de pression avant roue de compresseur se trouve dans la conduite d'air de suralimentation, avant le turbocompresseur. i Remarque Tous les capteurs de pression fonctionnent selon le même principe – ils sont commandés par surpression.
1
Y31/5 B28/15
P09.41-2575-00
Capteur de pression avant roue de compresseur 1 Y31 / 5 B28 / 15 Capsule à dépression Convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation Capteur de pression avant roue de compresseur
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
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Valve électrique d'air pulsé en poussée
Le turbocompresseur continue de tourner après le début de la poussée, en raison de l'inertie de masse de l'arbre, de la roue du compresseur et de la roue de turbine. De ce fait, lors d'une fermeture rapide de l'actuateur de papillon des gaz, une onde de pression de suralimentation retourne au compresseur. Cette onde de pression de suralimentation provoque un état caractérisé par un faible volume de refoulement et par un rapport de pression élevé au niveau de la roue de compresseur, qui cause ce que l'on appelle "sifflement de turbocompresseur" (bref bruit strident et sollicitation mécanique). Pour prévenir cette onde de pression de suralimentation, la valve d'air pulsé en poussée s'ouvre et fait chuter rapidement la pression dans la conduite d'admission. Lorsque le calculateur ME détecte le passage de charge à poussée, il pilote la valve d'air pulsé en poussée. La valve d'air pulsé en poussée ouvre alors le by-pass au niveau de la roue de compresseur, et la pression de suralimentation est réduite. En charge, la valve d'air pulsé en poussée se ferme sous l'action d'un ressort intégré.
A
B
Y101
P09.40-2367-00
Principe de fonctionnement de la valve d'air pulsé en poussée Y101 A B Valve d'air pulsé en poussée Valve d'air pulsé en poussée ouverte Valve d'air pulsé en poussée fermée
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
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Suralimentation
Régulation de la pression de suralimentation
Suralimentation
Commande des volets de turbulence
Généralités
La commande des volets de turbulence a pour fonction de modifier le guidage d'air dans les canaux d'admission. Chaque cylindre possède deux canaux d'admission. L'un deux peut être obturé par un volet de turbulence. Le servomoteur de volet de turbulence règle les volets de turbulence par l'intermédiaire d'une tringlerie. Quatre des huit canaux d'admission sont fermés en permanence, afin de "générer la turbulence". Le calculateur ME analyse les capteurs suivants pour la commande des volets de turbulence : • Capteur de pression après papillon des gaz • Capteur Hall de vilebrequin • Capteur Hall de volet de turbulence Le calculateur ME commande le servomoteur de volet de turbulence par un signal modulé en largeur d'impulsion, en fonction de la courbe caractéristique. Le réglage des volets de turbulence a lieu en particulier lors de la phase de mise en température, afin d'optimiser la formation du mélange. Au ralenti et à bas régimes, les volets de turbulence sont fermés. Ceci provoque un puissant effet de turbulence, dont l'effet est positif sur la formation du mélange. Selon la charge et le régime moteur, les volets de turbulence sont réglés de sorte d'assurer à chaque instant un mouvement optimal de l'air. À une charge du moteur élevée, les volets de turbulence sont ouverts complètement. À l'état sans courant, les volets de turbulence sont ouverts. Cette fonction est assurée par un ressort de rappel intégré dans le servomoteur.
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
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M59
1
2
3
A 4 5
B
6
P09.41-2576-00
Vue en coupe du tube de répartition d'air de suralimentation 1 2 3 4 5 6 M59 A B Levier de réglage du servomoteur Tringlerie du servomoteur Axe de réglage Levier de réglage du volet de turbulence Guidage supérieur du volet de turbulence Volet de turbulence Servomoteur volet de turbulence Volet de turbulence fermé Volet de turbulence ouvert
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
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Suralimentation
Commande des volets de turbulence
Retraitement des gaz d'échappement
Régulation lambda
Principe de fonctionnement de la régulation lambda
Le moteur M 271 EVO fonctionne avec deux sondes lambda. La sonde lambda située avant le catalyseur mesure les variations d'oxygène dans le flux de gaz d'échappement. La sonde lambda montée après le catalyseur mesure l'oxygène résiduel dans les gaz d'échappement, après dépollution des gaz d'échappement dans le catalyseur. Afin d'obtenir un taux de conversion élevé des gaz d'échappement dans les catalyseurs, la composition du mélange fait l'objet d'une régulation destinée à la maintenir à l'intérieur des limites étroites d'une plage de λ = 1. L'oxygène résiduel est une donnée importante de la composition du mélange. Une faible teneur restante en oxygène est le signe d'un manque d'air, on parle alors de mélange "riche". Une teneur restante élevée en oxygène signifie un excès d'air, le mélange est alors qualifié de "maigre". Lorsque la sonde lambda détecte un mélange trop riche, le calculateur ME raccourcit la durée de l'injection, jusqu'à ce que le mélange s'appauvrisse. Si le mélange est trop maigre, c'est le processus inverse qui a lieu.
G3/1
G3/2
Régulation lambda G3 / 1 Sonde lambda après catalyseur G3 / 2 Sonde lambda avant catalyseur
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
P14.00-2115-00
Sonde lambda avant catalyseur
La sonde lambda avant catalyseur est une sonde lambda à large bande dotée de deux sondes à saut de tension.
Système d'échappement
Le système d'échappement est un système monoflux comportant un catalyseur situé près du moteur, un catalyseur sous plancher ainsi qu'un silencieux de prédétente et un silencieux arrière.
Sonde lambda après catalyseur
La sonde lambda mesure la teneur restante en oxygène dans les gaz d'échappement, pour assurer les fonctions suivantes : • Régulation à deux sondes • Surveillance du rendement du catalyseur i Remarque L'information technique suivante donne une vue d'ensemble des systèmes de retraitement des gaz d'échappement ainsi que des valeurs limite correspondantes des normes antipollution : Retraitement des gaz d'échappement pour séries de VP actuelles Référence 6516 1337 03
6
1
5 4
2 3
Système d'échappement 1 2 3 4 5 6 Collecteur d'échappement Turbocompresseur Catalyseur Catalyseur sous plancher Silencieux de prédétente Silencieux arrière G3 / 1 G3 / 2 Sonde lambda après catalyseur Sonde lambda avant catalyseur
G3/2
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
P49.00-2123-00
G3/1
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Retraitement des gaz d'échappement
Régulation lambda
Retraitement des gaz d'échappement
Insufflation d'air secondaire
Pompe à air secondaire électrique
La pompe à air secondaire électrique insuffle de l'air frais dans les gaz d'échappement, afin d'accélérer la mise en température de service du catalyseur. L'insufflation d'air permet d'assurer une post-combustion des gaz d'échappement chauds avec l'air frais dans les canaux d'échappement. Les hydrocarbures (HC) et l'oxyde de carbone (CO) contenus dans les gaz d'échappement réagissent avec l'oxygène (O2) de l'air frais pour former de l'eau (H2O) et du dioxyde de carbone (CO2). La post-combustion entraîne une augmentation de la température des gaz d'échappement et par conséquent un échauffement plus rapide du catalyseur. Ceci permet d'optimiser la teneur en gaz polluants lors de la phase de mise en température du moteur. Après l'activation, l'insufflation d'air reste bloquée, jusqu'à ce que la température du liquide de refroidissement atteigne 60 °C puis retombe en-deçà de 40 °C. La pompe à air secondaire électrique est ainsi à même de se refroidir également.
i Remarque L'insufflation d'air secondaire du moteur M 271 EVO peut être commandée par l'intermédiaire du Xentry Diagnostics.
1
4 2
3
P14.40-2411-00
Système d'air secondaire 1 Valve de coupure d'air de la pompe à air secondaire 2 Pompe à air secondaire 3 Guidage d'air vers la soupape d'échappement 4 Soupape d'échappement
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
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Valve de commutation de la pompe à air
Pour activer l'insufflation d'air, la valve de commutation commande la valve de coupure d'air avec une dépression générée par la pompe à dépression. La conduite d'air de la pompe à dépression comporte une valve antiretour. Celle-ci garantit la montée et le maintien de la pression établie dans la valve de commutation. La valve de commutation est commandée directement par le calculateur ME, au moyen d'un signal de masse.
Valve de coupure d'air de la pompe à air secondaire
La valve de coupure d'air libère l'insufflation d'air lors de la commande. Lorsque l'insufflation d'air est coupée, elle prévient toute aspiration d'air dans les canaux d'échappement en raison du flux de gaz d'échappement. La valve de coupure d'air est commandée par dépression, depuis la valve de commutation de la pompe à air. Sous l'effet de la dépression, la membrane est ouverte, et l'air insufflé par la pompe à air secondaire électrique peut s'écouler par la valve de coupure d'air dans les canaux d'échappement de la culasse. En l'absence de dépression agissant sur la valve de commutation, la membrane prévient toute entrée d'air.
A
B
Valve de coupure d'air A Membrane ouverte B Membrane fermée
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
P14.40-2412-00
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Retraitement des gaz d'échappement
Insufflation d'air secondaire
Refroidissement et lubrification
Refroidissement du moteur
Principe de fonctionnement
Le moteur M 271 EVO est doté d'un thermostat à deux coupelles à commande électronique, dont la fonctionnalité est celle d'un thermostat à trois coupelles pour une température du liquide de refroidissement commandée par courbe caractéristique. La température du liquide de refroidissement fait l'objet d'une régulation en fonction des besoins, pour chaque point de fonctionnement. Cette fonction présente les avantages suivants : • Le coefficient de friction du moteur est réduit en charge partielle par une augmentation parallèle de la température d'huile et de la température du moteur. • La température du moteur est abaissée dans la plage élevé avec un rendement du moteur plus élevé. Lors d'un démarrage à froid, le liquide de refroidissement ne circule pas. Le liquide de refroidissement ne traverse pas la culasse. Ceci permet un échauffement rapide des chambres de combustion et des parois durant la phase de mise en température. Une fois que le liquide de refroidissement a atteint une température de 80 °C, le thermostat ouvre le circuit de bypass. Ce n'est qu'à une température de 103 °C que la température théorique du liquide de refroidissement est atteinte en charge partielle, et que le liquide de refroidissement est réglé à cette température par le début d'ouverture du circuit de refroidissement.
1
2 3
P20.10-2263-00
4 A B C D
Positions du thermostat à deux coupelles doté de la fonctionnalité d'un thermostat à trois coupelles 1 2 3 4 A B C D Radiateur Chauffage Moteur By-pass Étranglement intégral : les deux coupelles sont fermées lorsque le moteur est froid. Mode court-circuit : la coupelle by-pass s'ouvre à une différence de pression de > 0,7 bar. Fonctionnement mixte : la coupelle principale s'ouvre à 103 °C (sans courant) ou 80 °C (alimenté). Mode de refroidissement : la coupelle principale est complètement ouverte, le by-pass est fermé.
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
2
4
3 8 9 1 5 11
13
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10 7 6 12
P20.00-2365-00
Vue d'ensemble du circuit de liquide de refroidissement 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Radiateur Réservoir d'expansion Refroidisseur d'huile de boîte de vitesses Réservoir de gel de silice Thermostat à deux coupelles avec fonctionnalité de thermostat à trois coupelles Pompe à liquide de refroidissement Turbocompresseur Étranglement Vanne d'arrêt Bloc-cylindres Chauffage de liquide lave-glace Refroidisseur d'huile moteur Duovalve Échangeur thermique de chauffage Retour du liquide de refroidissement Arrivée du liquide de refroidissement Purge
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Refroidissement et lubrification
Refroidissement du moteur
Refroidissement et lubrification
Refroidissement du moteur
Volet de radiateur
Le volet de radiateur commande le passage du flux d'air frais à travers le radiateur et le compartiment moteur. Parallèlement à la réduction du débit d'air frais, la résistance de l'air baisse, réduisant ainsi la consommation de carburant. La fermeture régulée du volet de radiateur, par l'intermédiaire du calculateur ME, réduit le refroidissement du compartiment moteur. En même temps, la fermeture du volet de radiateur permet d'amortir considérablement le bruit extérieur du moteur.
Principe de fonctionnement
Le réglage du volet de radiateur est activé par l'intermédiaire d'une capsule à dépression / d'un élément de réglage situé sur le carter de radiateur. Un actionneur commandé par le calculateur ME est actionné par le calculateur ME par un signal de masse émis après le démarrage du moteur. La dépression provenant du servofrein est établie dans la capsule à dépression / l'élément de réglage, et le volet de radiateur est fermé par une tringlerie.
i Remarque Lorsque la température du liquide de refroidissement atteint 106 °C, le volet de radiateur s'ouvre sous l'action d'un ressort de rappel. À une température de 98 °C, il est refermé par l'élément de réglage.
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
1
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3
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Y84
Volet de radiateur 1 2 3 4 5 Radiateur Ventilateur de radiateur Volet de radiateur Conduite à dépression venant du servofrein Câble signal venant du calculateur ME Y84 Capsule à dépression / élément de réglage pour volet de radiateur (apte au diagnostic)
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
P20.20-2377-00
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Refroidissement et lubrification
Refroidissement du moteur
Refroidissement et lubrification
Lubrification du moteur
Pompe à huile régulée
Le circuit d'huile est alimenté par une pompe à huile régulée. Elle se caractérise par un volume de refoulement important pour un encombrement réduit et un rendement élevé. La pompe à huile régulée est conçue comme pompe rotative à ailettes. Elle est en mesure de régler la pression d'huile au moyen d'un débit variable en continu. Principe de fonctionnement La pompe à huile régulée bridée sur la face avant du palier de butée arrière du carter Lanchester est entraînée par l'arbre d'équilibrage du côté admission, par l'intermédiaire d'une paire de pignons. La régulation de la pompe à huile a lieu du côté huile propre. À cet effet, l'huile est prélevée dans la canalisation d'huile principale et acheminée dans la chambre de régulation. Dans cette chambre de régulation, l'huile agit contre la bague de positionnement de la pompe rotative à ailettes, commandée par ressort. Lorsque la pression théorique est atteinte dans la canalisation d'huile principale, la bague de positionnement est déplacée en s'opposant à la force du ressort, de sorte que l'excentricité de l'ailette est réduite. La taille utile de la pompe à huile s'en trouve réduite, de même que le volume de refoulement, de sorte que la pression d'huile ne peut plus augmenter.
9
1
8
2
3 7 4 6 5
P18.20-2099-00
Pompe à huile régulée 1 2 3 4 5 Point de transmission vers bloc-cylindres Entraînement Bague de positionnement Douille d'ajustage Ressort de bague de positionnement 6 7 8 9 Carter Canal d'admission Ailette Huile de régulation
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
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Contacteur de contrôle de niveau d'huile
La saisie du niveau d'huile se fait au moyen d'un contacteur de contrôle de niveau d'huile, qui transmet au calculateur ME un signal indiquant que le niveau minimum d'huile est atteint. Cette information est fournie au combiné d'instruments par CAN (Control Area Network), de sorte que le client est invité sans tarder à effectuer un contrôle du niveau d'huile, avant l'apparition d'un risque de lubrification insuffisante. i Remarque Le contacteur de contrôle du niveau d'huile se trouve côté boîte de vitesses, en bas à gauche dans le carter d'huile.
S43
P18.40-2359-00
Contacteur de contrôle de niveau d'huile S43
Contacteur de contrôle de niveau d'huile
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
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Refroidissement et lubrification
Lubrification du moteur
Électronique du véhicule
Calculateur électronique moteur
Le moteur M 271 EVO est doté d'une version améliorée de la gestion moteur électronique SIM4KE20 équipant le M 271. Les extensions tiennent compte de l'adoption du turbocompresseur et du passage du système d'injection à l'injection directe. Le calculateur du moteur M 271 EVO est intégré dans le filtre à air, ce qui lui fait bénéficier de conditions de refroidissement optimales. L'adoption des injecteurs de carburant modifiés s'est accompagnée d'une transformation du matériel, celuici comportant désormais des étages finaux conçus pour des tensions élevées et des commutations rapides et permettant ainsi la réalisation d'une stratégie d'injection double. Ce perfectionnement est une contribution à la mise en conformité du système à la norme Euro 5. Pour ce qui concerne la gestion moteur, le moteur M 271 EVO a été conçu comme une plateforme modulaire permettant une mise en oeuvre polyvalente sur différentes séries, dans différents pays et pour différentes versions de puissance. Du fait de la multitude de versions, la gestion moteur a été configurée dès le début comme calculateur flashable côté production.
i Remarque Dans une station de flashage située directement sur la chaîne de montage, le logiciel adapté au véhicule considéré est programmé avec la version des données correspondante sur un matériel standard.
i Remarque Les composants électroniques décrits en détail dans la présente brochure d'introduction sont repris dans la vue d'ensemble de la page suivante.
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
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M16/6
N3/10 T1/1-4
B28/6-7 B28/15
Y76/1-4
S43 Y31/5 Y101
Y84
B70 B6/15 B6/16 B4/6 B17/8 B11/4
Y49/1 Y49/2
P15.00-2193-00
Vue d'ensemble N3 / 10 M16 / 6 B28 / 6 B28 / 7 B28 / 15 S43 Y101 Y84 B70 B6 / 15 B6 / 16 B4 / 6 B17 / 8 B11 / 4 Y49 / 1 Y49 / 2 Y31 / 5 Y76 / 1-4 T1 / 1-4 Calculateur ME Variateur de papillon des gaz Capteur de pression avant papillon des gaz Capteur de pression après papillon des gaz Capteur de pression avant roue de compresseur Contacteur témoin du niveau d'huile Valve d'air pulsé en poussée Capsule à dépression / élément de réglage pour volet de radiateur (apte au diagnostic) Capteur Hall vilebrequin Capteur Hall arbre à cames d'admission Capteur Hall arbre à cames d'échappement Capteur de pression de rail Capteur de température air de suralimentation Capteur de température de liquide de refroidissement Électro-aimant arbre à cames d'admission Électro-aimant arbre à cames d'échappement Convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation Injecteur de carburant cylindre 1-4 Bobine d'allumage cylindres 1-4
Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
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Électronique du véhicule
Calculateur électronique moteur
Électronique du véhicule
Calculateur électronique moteur
P07-70-2179-79
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
Synoptique
A1 A1e58 A16 / 1 A16 / 4 B4 / 1 B4 / 2 B4 / 6 B4 / 7 B6 / 15 B6 / 16 B11 / 4 B17 / 8 B28 / 6 B28 / 7 B28 / 15 B37 B70 CAN B CAN C CAN D CAN E G2 G3 / 1 G3 / 2 L6 / 1 L6 / 2 L6 / 3 L6 / 4 LIN C1 M1 M3 M4 / 7
N3 / 10 N10 / 1 N10 / 1kJ N10 / 1kM N10 / 1kN N10 / 1kP N10 / 2 N15 / 3
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Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO q
Calculateur électronique moteur
M16 / 6 M33 M59 N2 / 10
Combiné d'instruments Témoin de contrôle diagnostic moteur Capteur de cliquetis arrière Capteur de cliquetis avant Transmetteur de réservoir indicateur de niveau de carburant, gauche Transmetteur de réservoir indicateur de niveau de carburant, droit Capteur de pression de rail Capteur de pression carburant Capteur Hall arbre à cames d'admission Capteur Hall arbre à cames d'échappement Capteur de température de liquide de refroidissement Capteur de température air de suralimentation Capteur de pression avant papillon des gaz Capteur de pression après papillon des gaz Capteur de pression avant roue de compresseur Capteur de pédale d'accélérateur Capteur Hall vilebrequin CAN habitacle CAN d'entraînement CAN diagnostic CAN train de roulement Alternateur Sonde lambda après catalyseur Sonde lambda avant catalyseur Capteur de vitesse de rotation essieu avant gauche Capteur de vitesse de rotation essieu avant droit Capteur de vitesse de rotation essieu arrière gauche Capteur de vitesse de rotation essieu arrière droit LIN transmission Démarreur Pompe à carburant Moteur de ventilateur moteur thermique et climatiseur avec régulation intégrée Variateur de papillon des gaz Pompe à air électrique Servomoteur volet de turbulence tubulure d'admission Calculateur système de retenue
Calculateur ME Calculateur SAM avec module à fusibles et à relais avant Relais borne 15 Relais borne 50 démarreur Relais borne 87 moteur Relais insufflation d'air secondaire Calculateur SAM avec module à fusibles et à relais arrière Calculateur commande électronique de boîte de vitesses (avec code (423) Boîte de vitesses automatique 5 rapports (NAG)) N15 / 5 Calculateur module de sélecteur électronique (avec Code (423) Boîte de vitesses automatique 5 rapports (NAG)) N22 / 7 Calculateur et clavier climatiseur automatique N30 / 4 Calculateur régulation du comportement dynamique (sauf Code (233) DISTRONIC PLUS) N30 / 7 Calculateur régulation du comportement dynamique Premium (avec code (233) DISTRONIC PLUS) N62 / 1 Calculateur capteur radar (avec code (233) DISTRONIC PLUS) N73 Calculateur contacteur antivol électronique N80 Calculateur module de jupe de direction N118 Calculateur pompe à carburant R48 Élément chauffant thermostat de liquide de refroidissement S9 / 1 Contacteur feu stop S40 / 3 Contacteur pédale d'embrayage (avec boîte de vitesses mécanique) S40 / 4 Levier de TEMPOMAT S43 Contacteur témoin du niveau d'huile T1 / 1-4 Bobine d'allumage cylindres 1-4 X11 / 4 Prise de diagnostic Y16 / 2 Vanne d'arrêt système de chauffage Y31 / 5 Convertisseur de pression régulation de la pression de suralimentation Y32 Valve de commutation pompe à air Y49 / 1 Électro-aimant arbre à cames d'admission Y49 / 2 Électro-aimant arbre à cames d'échappement Y58 / 1 Valve de commutation régénération Y76 / 1-4 Injecteur de carburant cylindre 1-4 Y84 Capsule à dépression / élément de réglage pour volet de radiateur (apte au diagnostic) Y94 Vanne de régulation du débit Y101 Valve de commutation air pulsé en poussée
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Électronique du véhicule
Électronique du véhicule
Système d'allumage
Bobines d'allumage
Le moteur M 271 EVO utilise des bobines d'allumage à une étincelle. Chaque cylindre possède sa bobine d'allumage propre, commandée et régulée par le calculateur ME. Quel que soit l'état de marche (démarrage, pleine charge, charge partielle, poussée), le système est en mesure d'effectuer des corrections de l'angle d'allumage si des variables extérieures (par exemple température du moteur, température d'air d'admission, tension de batterie) l'exigent. La courbe caractéristique d'allumage est accordée en règle générale d'après les critères suivants : • • • • • Abaissement de la consommation Réduction des polluants Augmentation du couple à bas régime Augmentation de la puissance Amélioration de la régularité de marche du moteur
Le calculateur ME intègre des fonctions additionnelles telles que : • • • • • • Régulation du régime de ralenti Limitation de régime (à réglage variable) Régulation du cliquetis Programme de fonctionnement de secours Surveillance des capteurs Autodiagnostic
1
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P15.10-2368-00
Disposition des bobines d'allumage 1 Bobine d'allumage 2 Bougie d'allumage
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q Présentation du nouveau moteur essence 4 cylindres M 271 EVO
– Pour cette impression, pas de mise à jour prévue par le service des modifications. Version : 04 / 2009 –
Le moteur M 271 EVO recevra, en vue de son introduction sur le marché en septembre 2009, un système démarrage-arrêt ECO, réservé dans un premier temps aux véhicules à boîte de vitesses mécanique.
Conditions de fonctionnement
Pour amener le système de démarrage-arrêt ECO en mode auto-stop, les conditions suivantes doivent être remplies : 1 Le moteur a atteint les paramètres de service requis (par exemple la température minimale requise du liquide de refroidissement). 2 Les conditions suivantes, côté conducteur, sont remplies : • La boîte de vitesse est au point mort. • L'embrayage et la pédale d'accélérateur ne sont pas actionnés. • Le frein de service est actionné. • La vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse limite. 3 Le système démarrage-arrêt ECO n'a pas été coupé au moyen du contacteur ECO (l'état standard après démarrage initial est l'état enclenché). 4 Après un démarrage effectué par clé ou après des manoeuvres, les vitesses limites correspondantes ont été dépassées. 5 Les conditions des systèmes suivants, côté véhicule, sont remplies : • Climatiseur • Réseau de bord • Système de freinage • Train de roulement • Autres capteurs, au niveau des serrures de porte et des boucles de ceinture ainsi que des contacteurs de capot moteur
Principe de fonctionnement
Grâce au système démarrage-arrêt ECO, le moteur peut être coupé à très petites vitesses et à l'arrêt (fonction auto-stop), en fonction des conditions côté véhicule et côté conducteur. Cette fonction permet de réduire encore la consommation de carburant. Le démarreur peut opérer dès que nécessaire un redémarrage automatique (fonction auto-start). Le système démarrage-arrêt ECO utilise un capteur Hall de vilebrequin avec détection du sens de rotation ainsi qu'un démarreur modifié. Le capteur Hall de vilebrequin modifié permet au calculateur ME de détecter la position du vilebrequin. En cas de démarrage répété, il est ainsi possible d'injecter directement une quantité de carburant réduite dans le premier cylindre, afin d'assurer un démarrage rapide, par exemple au niveau de feux de circulation.
Contacteur ECO avec témoin de contrôle
P54.25-8174-00
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Électronique du véhicule
Système démarrage-arrêt ECO
Électronique du véhicule
Système démarrage-arrêt ECO
Fonctions principales
Le système démarrage-arrêt ECO comporte les fonctions principales suivantes : • Fonction arrêt moteur • Fonction démarrage moteur • Démarrage forcé du moteur
Fonction démarrage moteur
Un démarrage automatique du moteur a lieu lorsque le moteur se trouve en mode auto-stop, c'est-à-dire que le moteur a été coupé par la fonction arrêt moteur et que la borne 15 (contact MIS) est toujours sous tension. Pour cela, une des conditions de fonctionnement suivantes doit être remplie :
Fonction d'arrêt moteur
Le moteur est coupé par le calculateur ME, lorsque les conditions de fonctionnement suivantes sont remplies : • La boîte de vitesse est au point mort. • L'embrayage et la pédale d'accélérateur ne sont pas actionnés. • Le frein de service est actionné. • La vitesse du véhicule est inférieure à une vitesse limite donnée.
• La pédale d'accélérateur est actionnée. • L'embrayage est actionné. • Le système démarrage-arrêt ECO est coupé par actionnement du contacteur ECO. • La vitesse du véhicule est supérieure à une vitesse limite donnée. • Une fonction associée au fonctionnement du moteur, telle qu'élévation du niveau du véhicule, est activée par le conducteur. Pour démarrer de nouveau le moteur, le calculateur ME requiert un redémarrage (auto-start).
Schéma du passage des rapports sur les véhicules à système démarrage-arrêt ECO
P26.60-2420-00
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Démarrage forcé du moteur
Une autre forme du démarrage du moteur automatique, le démarrage forcé du moteur, est également disponible comme fonction de protection. Cette fonction doit satisfaire à une condition, à savoir que la chaîne cinématique doit être ouverte. Le démarrage du moteur est commandé de manière autonome, sans intervention du conducteur, par le calculateur ME, lorsque l'une des conditions de fonctionnement suivantes est présente : 1 Le conducteur détache la ceinture de sécurité ou ouvre la porte conducteur. 2 Une condition, côté véhicule, de l'un des systèmes suivants n'est plus remplie : • Climatiseur • Réseau de bord • Système de freinage • Train de roulement • Autres capteurs
Affichages dans le combiné d'instruments
Sur les véhicules dotés du système de démarragearrêt ECO, d'autres messages sont enregistrés dans l'affichage multifonction du combiné d'instruments. Le symbole ECO signale au conducteur la disponibilité de la fonction auto-stop.
Symbole ECO dans l'affichage multifonction
P54.32-7820-00
i Remarque Vous trouverez des informations plus détaillées sur ces systèmes et d'autres systèmes électriques (par exemple descriptions du fonctionnement et disposition des composants électriques) dans le système d'information atelier (WIS), dans la rubrique Connaissances de base / Fonctions (GF).
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Électronique du véhicule
Système démarrage-arrêt ECO
Outil spécial
Moteur
Clé à fourche
Utilisation La clé à fourche permet de positionner les arbres d'équilibrage Lanchester, afin de pouvoir procéder au desserrage et au serrage des vis de fixation.
P58.20-2260-00
Référence W271 589 01 01 00 FG 01 Jeu C
Extracteur
Utilisation L'extracteur sert à retirer les injecteurs de carburant bloqués.
P58.20-2261-00
Référence W271 589 02 33 00 FG 07 Jeu B Remarque Seulement en liaison avec : extracteur à chocs W602 589 00 33 00
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Outil de montage
Utilisation L'outil de montage s'utilise pour la pose et le calibrage de la bague en Teflon sur l'injecteur de carburant.
P58.20-2262-00
Référence W271 589 01 43 00 FG 07 Jeu B
Bouchon de contrôle
Utilisation Le bouchon de contrôle s'utilise pour le contrôle de la pression d'huile au niveau de l'insert de boîtier de filtre à huile.
Référence W271 589 04 63 00 FG 18 Jeu B Remarque Seulement en liaison avec : appareil de contrôle W103 589 00 21 00
P58.20-2263-00
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Outil spécial
Moteur
Outil spécial
Moteur
Têtes de pièce pour riveteuse
Utilisation Les têtes de pièce pour riveteuse s'utilisent pour l'emmanchement des éclisses extérieures et pour le rivetage de la chaîne à rouleaux.
P58.20-2264-00
Référence W271 589 05 63 00 FG 05 Jeu C Remarque Outil composé d'un guidage de chaîne F13 et D16 et de fourches de centrage (2 pièces). Seulement en liaison avec : outil de rivetage et d'emmanchement W642 589 00 33 00
Plaque de guidage
Utilisation La plaque de guidage s'utilise pour comprimer et guider les ressorts de soupape.
Référence W271 589 06 63 00 FG 05 Jeu B Remarque Seulement en liaison avec : coffret d'outils de montage pour soupapes W111 589 25 61 00
P58.20-2265-00
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Adaptateur de raccordement
Utilisation L'adaptateur de raccordement s'utilise pour le contrôle d'étanchéité du système de suralimentation.
Référence W271 589 01 91 00 FG 09 Jeu B Remarque Seulement en liaison avec : contrôleur d'étanchéité W611 589 02 21 00
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Outil spécial
Moteur
Annexe
Abréviations
CAN Controller Area Network CO Oxyde de carbone CO2 Dioxyde de carbone HC Hydrocarbures H20 Eau LIN Réseau local d'interconnexion ME Électronique moteur O2 Oxygène SAM Module de saisie des signaux et de commande WIS Système d'information atelier
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Index alphabétique
A
Adaptateur de raccordement . . . . . . . . . . . 53
I
Injecteurs . . . . . . . . . . Injecteurs de carburant . . . Injection directe homogène Insufflation d'air secondaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 19 18 34
B
BlueEFFICIENCY. . . . . . . . . . . Bobines d'allumage . . . . . . . . . Bobines d'allumage à une étincelle . Bouchon de contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 46 46 51
L
Lubrification du moteur. . . . . . . . . . . . . . 40
C
Capteur de haute pression de carburant . . . . Capteur de pression de rail . . . . . . . . . . . Capteurs de pression . . . . . . . . . . . . . . Caractéristiques du moteur . . . . . . . . . . . Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . Chaîne à rouleaux simples . . . . . . . . . . . Chaîne crantée à rouleaux . . . . . . . . . . . Circuit de liquide de refroidissement . . . . . . Clé à fourche . . . . . . . . . . . . . . . . . . Commande des volets de turbulence . . . . . . Contacteur de contrôle de niveau d'huile . . . . Contacteur de niveau d'huile . . . . . . . . . . Convertisseur de pression de la régulation de la pression de suralimentation. . . . . . . . . . . Courroie trapézoïdale à nervures . . . . . . . . Culasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Culasse et distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 20 27 .9 .9 14 14 37 50 30 41 41 26 17 10 10
N
Nouveautés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
O
Outil de montage . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Outil spécial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
P
Partie mécanique . . . . . . . . . . . Plaque de guidage . . . . . . . . . . Pompe à air secondaire électrique . . Pompe à carburant à haute pression . Pompe à huile. . . . . . . . . . . . . Pompe à huile régulée . . . . . . . . Post-combustion . . . . . . . . . . . Purge à pleine charge . . . . . . . . Purge du bloc-cylindres . . . . . . . Purge du moteur . . . . . . . . . . . Purge en charge partielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 52 .34 20 40 40 34 .13 .12 .12 .12
D
Démarreur. . . . . . . . . Description abrégée. . . . Diagramme de puissance . Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 .6 .9 10
R
Rail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Refroidissement du moteur . . . . . . . . . Régulation de la pression de suralimentation Régulation lambda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 .36 .25 .32
E
Embiellage. . . . . . . . . . . . . . Entraînement par chaîne . . . . . . Équilibrage des masses Lanchester. Extracteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 14 16 50
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Index alphabétique
S
Séparateur d'huile cyclone . . . . . . Signaux d'entrée et de sortie . . . . . Sonde lambda après catalyseur . . . Sonde lambda avant catalyseur . . . . Suralimentation . . . . . . . . . . . . Système basse pression . . . . . . . Système d'alimentation en carburant . Système d'allumage . . . . . . . . . Système d'échappement . . . . . . . Système de refroidissement . . . . . Système démarrage-arrêt . . . . . . . Système démarrage-arrêt ECO . . . . Système haute pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 42 33 33 22 21 21 46 33 36 47 47 20
V
Valve de commutation de la pompe à air Valve de coupure d'air de la pompe à air secondaire . . . . . . . . . . . . . . . . Vanne d'air pulsé en poussée . . . . . . Vanne de régulation du débit . . . . . . . Variateurs d'arbre à cames . . . . . . . Volet de radiateur. . . . . . . . . . . . . Volet de régulation de pression de suralimentation . . . . . . . . . . . . . Vues du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 .29 20 .11 38
. . . . .25 .....8
W
Wastegate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
T
Technologie d'injection . . . . . . . . . . . Têtes de pièce pour riveteuse . . . . . . . Thermostat à trois coupelles . . . . . . . . Thermostat de liquide de refroidissement . Transmission par courroie . . . . . . . . . Tube de répartition d'air de suralimentation Tubulure d'admission . . . . . . . . . . . . Turbocompresseur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 52 36 36 17 30 30 22
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