L’Audi S4/S5 de la nouvelle génération B9 va bientôt arriver sur le marché. Outre les améliorations apportées à la plateforme et à la structure de la carrosserie par rapport à la génération précédente (B8), un changement majeur est la suppression du V6 suralimenté vieillissant de la marque, remplacé par un tout nouveau V6 turbo.
Ce nouveau V6 est fondamentalement différent de son prédécesseur (le V6 suralimenté). Audi n’a pas révélé beaucoup de détails sur ce nouveau moteur, mais nous pouvons extraire quelques informations techniques utiles à partir d’une récente vidéo officiellement publiée. Voici une analyse succincte.
Principaux Changements et Points Forts
- Collecteur d’échappement à flux inversé (qui rend possible l’utilisation d’un turbocompresseur à double volute)
- Collecteur d’échappement intégré dans le collecteur
- Chemise de cylindre en fonte (au lieu de l’Alusil dans l’ancien V6 suralimenté)
- Système d’injection directe changé en type à pulvérisation guidée (Audi utilisait précédemment le type à air guidé)
- Turbocompresseur simple à double volute
- Introduction du cycle Miller (également appelé cycle Atkinson) dans son fonctionnement
- Intercooler air-air
- Version modifiée pour être utilisée dans la Porsche Panamera V6 2017
Spécifications
- Espacement des alésages : 93 mm
- Cylindrée : 2 995 cc
- Puissance : 354 ch, 369 lb-ft (500 Nm) @ 1 300-4 500 RPM
Voici une analyse plus détaillée.
Bloc-Cylindres
L’image ci-dessous indique que le nouveau V6 turbo utilise toujours une conception de bloc-cylindres fermé, tout comme le précédent V6 suralimenté :
Un changement majeur concerne la chemise de cylindre. Sur le nouveau V6, Audi utilise une chemise de cylindre en fonte, totalement différente de l’ancien V6 suralimenté, qui utilisait une couche d’Alusil. Cela indique que si vous avez connu une consommation excessive d’huile moteur sur les modèles B8 S4/S5, vous ne devriez probablement pas vous en inquiéter sur les tout nouveaux modèles B9 S4/S5.
En raison du principe de conception légère, le nouveau V6 ne pèse que 172 kg, soit une diminution significative par rapport aux 189 kg de son prédécesseur.
En raison de l’angle de banc de 90 degrés du V6, il nécessite naturellement un allumage inégal. Audi utilise des manetons de vilebrequin fractionnés décalés pour corriger cela. La géométrie à 90 degrés entraîne également des vibrations déséquilibrées, c’est pourquoi vous pouvez voir dans la conception d’Audi qu’un arbre d’équilibrage supplémentaire est ajouté au-dessus du vilebrequin, comme illustré ci-dessous.
Collecteur d’Échappement à Flux Inversé
On peut considérer cela comme la plus grande innovation de ce moteur V6, et c’est aussi le seul moteur V6 turbo moderne à utiliser la conception à flux inversé.
Ici, le flux inversé signifie que le collecteur d’échappement est situé en haut et l’admission sur le côté. La raison pour laquelle Audi choisit ce schéma est d’adopter le turbocompresseur à double volute pour le moteur V6, sans complexité de canalisation et de routage.
Cette conception minimise également la longueur du trajet que les gaz d’échappement doivent parcourir pour atteindre le turbocompresseur, ce qui signifie une meilleure réponse de l’accélérateur et moins de temps de réponse.
Turbocompresseur : Pourquoi pas de Turbos Jumelés ?
Pour une conception à double turbocompresseur à simple volute, son avantage est que la pression de suralimentation peut toujours être maintenue élevée pour une charge élevée à RPM élevé, ce qui permet au moteur d’atteindre une puissance de crête très élevée. Cependant, la réponse de l’accélérateur de cette configuration est inférieure à celle du type à double volute, avec une conception similaire.
Le principal avantage de la conception à simple turbocompresseur à double volute est une meilleure réponse de l’accélérateur dans la plage de bas régime. Les inconvénients sont principalement liés aux limites relativement serrées du volume d’écoulement dans les situations de régime élevé et de forte charge. Dans le cas de l’application S4/S5, ce moteur développe 354 ch, pas suffisamment élevé pour justifier un plan de turbocompresseurs jumeaux. C’est donc la raison pour laquelle les ingénieurs d’Audi ont choisi le turbocompresseur à double volute simple comme solution finale.
En général, pour un moteur 6 cylindres d’environ 3.0 L de cylindrée, si son application vise un niveau de puissance d’environ 350 ch, le turbocompresseur à double volute simple apporte plus d’avantages que d’inconvénients. C’est également pourquoi le dernier moteur BMW B58 a emprunté cette voie.
Injection Directe : Pulvérisation Guidée par Rapport à l’Air Guidée
Avant ce nouveau V6, l’injection directe guidée par air était une tradition chez Audi. Sur ce nouveau V6, Audi déplace les injecteurs vers le haut central du cylindre, ce qui en fait une conception typique à pulvérisation guidée. La raison derrière cela peut être : 1. des considérations d’emballage en raison de la conception du collecteur d’échappement à flux inversé ; 2. la pulvérisation guidée peut atteindre une meilleure efficacité.
Distribution de Soupapes : Cycle Miller
Audi déclare officiellement que la distribution de soupapes du V6 a un contrôle à deux étages, ce qui signifie en fait que lorsque la charge est moyenne ou légère, le moteur passe en mode cycle Miller. Si vous n’êtes pas familier avec ce terme, vous connaissez certainement le cycle Atkinson, rendu célèbre par Toyota. Ici, le cycle Miller et le cycle Atkinson signifient la même chose.
Il convient de noter que ce V6 turbo, tout comme le dernier moteur EA888, intègre ce mode cycle Miller dans diverses voitures VW/Audi.
Gestion de la Chaleur
Il y a des circuits de refroidissement distincts dans le carter du moteur et la culasse.
En raison du fait que l’espace au centre de la vallée du banc en V est occupé par le turbocompresseur, qui est un emplacement de montage préférable s’il veut utiliser le type air-liquide ; d’autre part, déplacer un intercooler air-liquide vers d’autres parties du moteur n’est pas non plus bénéfique. Par conséquent, la contrainte d’emballage incite Audi à utiliser un intercooler air-air, comme on peut le voir sur l’image ci-dessous.
De ce point de vue, on peut voir que le moteur est bien ajusté dans le compartiment moteur de la S4/S5, il n’y a pas assez d’espace pour placer d’autres composants majeurs sur le côté des bancs en V. L’intercooler doit être à l’avant du moteur.
Résumé
Développé en collaboration avec Porsche, ce nouveau V6 turbo a le même niveau d’avancement que le moteur BMW B58.
Par rapport à son prédécesseur (le V6 suralimenté 3.0L), le nouveau V6 est beaucoup plus léger, ce qui est essentiel pour les véhicules Audi, car ils sont tous basés sur la configuration traction avant et plaçant le moteur à 100% devant l’essieu avant. Le nouveau moteur est également plus efficace grâce à l’élimination du compresseur d’air mécanique et à l’adoption de l’injection directe à pulvérisation guidée.
Ce moteur V6 turbo sera également utilisé dans la prochaine génération de la Porsche Panamera (à partir de l’année modèle 2017). Cependant, dans l’application de Porsche (et peut-être la future Audi RS4/RS5), la chemise de cylindre en fonte actuelle sera remplacée par une couche de revêtement par pulvérisation plasma, pour de meilleures performances.
Voici toutes les images disponibles pour révéler les détails techniques de ce nouveau V6.
