Hyundai développe son premier GDI, un moteur essence à injection directe.

Hyundai  2.4 Theta II GDI  2010.

 

• La technologie GDI (Gasoline Direct Injection – injection directe d’essence) réduit les émissions, tout en diminuant la consommation et en augmentant le couple.

 

• Le moteur 2,4 Theta II GDI développe 201 CV à 6.300 tr/min et le couple maximum atteint 250 Nm à 4.250 tr/min.

 

• Première application sur l’i40, successeur de la Sonata.




 

Pour conserver son avance dans le domaine de la technologie environnementale, Hyundai Motor Company présente aujourd’hui le moteur 2,4 Theta II GDI. Il s’agit du premier moteur essence à injection directe de Hyundai.

Dans les années 1980, l’injection a remplacé le carburateur. La technologie GDI constitue aujourd’hui le progrès le plus important dans le domaine de l’injection de carburant. Elle montre que Hyundai occupe le devant de la scène en ce qui concerne la conception et la gestion des moteurs essence.

Trois objectifs à première vue irréalisables on été atteints. La technologie GDI réduit les émissions tout en diminuant la consommation et en augmentant le couple. Avant l’arrivée de la technologie GDI, l’amélioration de l’un de ces éléments se faisait toujours aux dépens des autres.

Affichant un rapport de compression de 11,3:1, le moteur 2,4 Theta II GDI développe une puissance de 201 CV à 6.300 tr/min et son réglage pour le marché coréen lui permet d’atteindre un couple maximum de 250 Nm à 4.250 tr/min. 

Le développement du moteur 2,4 Theta II GDI, qui a duré 46 mois, va de pair avec un investissement de 170 milliards de wons. Le nouveau moteur à injection directe vivra ses débuts au cours de la première moitié de 2010 et sera appliqué pour la première fois sur la nouvelle Sonata qui vient d’être lancée et qui sera commercialisée en Europe comme l’i40. Grâce à cette nouvelle technologie fascinante, Hyundai devancera la concurrence dans le segment des berlines de classe moyenne.

Ultérieurement, la technologie GDI sera systématiquement appliquée sur les autres moteurs essence de la large gamme de Hyundai.

L’un des principaux inconvénients des moteurs essence équipés de l’injection traditionnelle est que le temps d’ouverture des soupapes se réduit systématiquement au fur et à mesure que le régime du moteur augmente, ce qui écourte le temps disponible pour l’injection. La technologie GDI permet d’éviter complètement ce problème car l’injecteur occupe la position la plus optimale au milieu de la chambre de combustion. Ceci permet une précision inégalée. Cette approche plus courte et plus directe permet d’assurer un meilleur contrôle de la combustion. Une pompe d’injection à haute pression injecte le carburant à une pression allant jusqu’à 150 bars. La quantité de carburant et le moment de l’injection sont très précis.

L’injection est répartie en deux temps pour permettre une combustion optimale. Lors de la première phase, la préinjection et l’allumage font descendre le piston. Ensuite, lors de la deuxième phase et lors du mouvement descendant du piston, une plus grande quantité de carburant est injectée et consumée. La répartition de l’injection permet de moins solliciter le catalyseur et contribue à la limitation des émissions. Cela se vérifie surtout lors d’un démarrage à froid quand les émissions sont les plus élevées, car le catalyseur n’a pas encore atteint une température de fonctionnement idéale.

La répartition de l’injection permet au catalyseur d’atteindre plus rapidement sa température de fonctionnement idéale et de réduire ainsi les émissions de 25 pour cent lors d’un démarrage à froid.

Les autres avantages de la technologie GDI sont l’amélioration des performances dynamiques et la diminution de la consommation. En comparaison avec un moteur de même cylindrée équipé d’une injection traditionnelle, le moteur GDI développe un couple supplémentaire de 7 % à bas régime et même de 12 % à haut régime. Cela profite aux accélérations et aux reprises. Un aspect peut-être encore plus important : un véhicule équipé d’un moteur GDI consomme environ 10 % de moins qu’un véhicule équipé d’un moteur alimenté par une injection multipoints traditionnelle, un moteur dénommé MPI.

La technologie GDI est appliquée sur la deuxième génération du moteur Theta. En comparaison avec son prédécesseur, le Theta II se caractérise par différentes améliorations de la conception. Il y a tout d’abord le système d’induction variable et double-phasé (VIS ou Variable Induction System) qui laisse le moteur « respirer » comme il se doit. La quantité d’air que le moteur aspire dans la chambre de combustion s’adapte automatiquement pour obtenir ainsi un rapport optimal entre l’air et le carburant en fonction de la charge du moteur.

Les performances ont aussi été améliorées par l’introduction d’une double distribution variable en continu (DCVVT ou Dual Continuously Variable Valve Timing). Le débit lors de la phase d’admission et d’échappement est amélioré, ce qui réduit la consommation et les émissions. En fonction du régime et de la charge du moteur, la DCVVT peut écourter ou allonger le temps d’ouverture et de fermeture des soupapes, ce qui augmente la puissance et diminue les émissions. Le système DCVVT est commandé par une chaîne de distribution d’un nouveau type équipée de glissières et de pignons qui se caractérisent par une conception innovante. Cela limite le bruit du moteur et assure la durabilité.

La DCVVT et le VIS stimulent la puissance. En outre, les ingénieurs ont effectué différentes interventions innovantes pour réaliser une économie importante de poids.

Une attention supplémentaire a ainsi été accordée au bloc-moteur qui est fabriqué en aluminium et supporte la charge la plus élevée. Le bloc-moteur a été renforcé sans en augmenter le poids. L’installation d’un vilebrequin à la conception revisitée, disposant de contrepoids intégrés, a permis une autre réduction de poids. Le catalyseur a aussi été allégé grâce à un nouveau processus de gainage. Cela permet d’utiliser de l’acier inoxydable plus fin tout en diminuant le nombre de soudures. 

Un autre défi important à relever pendant le développement était de réduire la friction interne et de limiter ainsi la consommation de carburant. Des axes de piston entièrement flottants ont ainsi été installés à la place des fixes en vue de réduire la friction entre le piston et la paroi du cylindre. Sous la couronne de piston, les ingénieurs ont installé un gicleur de refroidissement par lequel l’huile est pulvérisée sur les parois du piston. La friction ainsi que la consommation de carburant sont de ce fait encore limitées..