Nouveau moteur 6 cylindres 3,0 L diesel Duramax pour Silverado 1500 et Sierra 1500

Fort d’une grande efficacité, le tout nouveau moteur turbocompressé à 6 cylindres de 3,0 L diesel Duramax® (EFC LM2) produit une grande puissance (282 HP et 450 lb-pi de couple) et procure une impressionnante économie de carburant de 7,8 L/100 km (30 mpg) sur route pour les modèles à deux roues motrices (fig. 1). Offert sur les modèles Silverado 1500 et Sierra 1500 2020, il est accouplé avec la boîte de vitesses automatique à 10 rapports 10L80 (EFC MQB).

 

Fig. 1

 

Performance turbocompressée

Le moteur à double arbre à cames en tête (DOHC) est doté d’un bloc en aluminium avec six chemises en fer insérées par pression et un système d’injection de carburant diesel haute pression. Le carter d’huile inférieur est fait en aluminium estampé double couche (fig. 2).

Le moteur diesel de 3,0 L utilise de l’huile moteur diesel SAE 0W-20 dexosD. Ne rien ajouter dans l’huile.

 

Fig. 2

 

Le turbocompresseur est doté d’une buse variable avec un actionneur d’aube électrique fixé à la tubulure d’échappement. L’ensemble corps de turbine à géométrie variable (VGT) contient un élément de détection de position VGT inductif sans contact géré par un circuit intégré sur-mesure. Le capteur de position VGT fournit une tension du signal qui change par rapport à l’angle des aubes du VGT. Le circuit intégré sur mesure traduit l’information de position basée sur la tension en données série au moyen du protocole SENT (Single Edge Nibble Transmission). L’information du capteur de position VGT est transmise entre le corps du VGT et le module de commande du moteur (ECM) sur le circuit de signalisation/données série. L’ECM décode le signal de données série, qui est utilisé comme des tensions pour le capteur de position VGT.

La tubulure d’admission contient le refroidisseur auxiliaire intégré. Le système de refroidisseur auxiliaire comprend un refroidisseur d’air/échangeur de chaleur intégré dans l’admission, un refroidisseur d’air de suralimentation (CAC) assemblé dans le recouvrement de parechoc avant et une pompe de liquide de refroidissement électrique. La pompe de liquide de refroidissement du refroidisseur CAC fournit la rétroaction de fonctionnement et de diagnostic à l’ECM (fig. 3).

 

Fig. 3

 

Le circuit d’alimentation en carburant comprend une pompe à carburant électrique triphasée dans le réservoir de carburant, qui est commandée par le module de commande du circuit de sortie de pompe à carburant et l’ECM. Le carburant est pompé du réservoir de carburant jusqu’à l’ensemble filtre à carburant, qui est constitué d’un filtre à carburant/séparateur d’eau, d’un réchauffeur de carburant, d’une sonde de température de carburant et d’un détecteur d’eau dans le carburant.

L’ECM commande le calage de distribution de l’injection carburant et a la capacité d’acquérir le rendement de la distribution des injecteurs. Dans les bonnes conditions de fonctionnement, l’ECM fournit une impulsion à chaque injecteur et mesure les changements de la vitesse de rotation du vilebrequin au moyen des données obtenues du capteur de position de vilebrequin. L’ECM exécute ce diagnostic à un point de fonctionnement de pression de rendement d’alimentation en carburant pour chaque injecteur. L’ECM mémorise la valeur du calage d’injecteur.

 

Gestion thermique active

Le système de gestion thermique active (ATM) du moteur diesel de 3,0 L distribue le liquide de refroidissement à travers le moteur de manière ciblée pour envoyer la chaleur aux endroits nécessaires afin de réchauffer le moteur et de réduire le frottement. Il permet également de réchauffer plus rapidement l’habitacle et améliore le refroidissement du moteur lorsque ce dernier fonctionne à haute puissance. Le système utilise une pompe à liquide de refroidissement entraînée par le moteur classique, alors que l’ECM commande le système ATM avec la rétroaction fournie par les différentes sondes de température de liquide de refroidissement.

L’ensemble vanne régulatrice de liquide de refroidissement du moteur qui fait partie du système ATM utilise deux chambres pour réguler le débit de liquide de refroidissement (fig. 4). La première chambre régule le débit de liquide de refroidissement dans le radiateur et la dérivation. La deuxième chambre régule le débit dans la boîte de vitesses et le refroidisseur d’huile moteur, au besoin, et fournit du liquide de refroidissement chauffé du circuit de retour EGR/turbocompresseur ou du liquide de refroidissement froid directement à partir de la sortie de la pompe.

 

Fig. 4

 

Système de post-traitement des gaz d’échappement

Le système de post-traitement des gaz d’échappement est conçu pour réduire le niveau d’hydrocarbures (HC), de monoxyde de carbone (CO), d’oxydes d’azote (NOx) et de matière particulaire (PM) qui demeurent dans le gaz d’échappement du moteur avant que ces substances soient libérées par l’embout d’échappement du véhicule. Le NOx est contrôlé par un convertisseur de réduction catalytique sélective (SCR) combiné à des injections précises de solution d’urée (DEF), alors que les matières particulaires sont contrôlées par un filtre à particules diesel (DPF). Pour réduire le volume d’emballage et les coûts de fabrication, le catalyseur SCR du filtre DPF est revêtu pour former un filtre DPF à revêtement SCR, ou une réduction catalytique sélective sur filtre (SCRoF). Le catalyseur d’oxydation diesel (DOC) monobloc et le système SCR sur filtre sont intégrés en un seul ensemble.

Dans le filtre à particules diesel (DPF), la matière particulaire constituée de très petites particules de carbone qui demeure après la combustion est éliminée des gaz d’échappement par la grande superficie du filtre DPF. La solution d’urée (DEF) est injectée dans les gaz d’échappement avant l’étape SCRoF. Dans le système SCRoF, l’oxyde d’azote (NOx) est convertie en azote (N2), en dioxyde de carbone (CO2) et en vapeur d’eau (H2O) grâce à la réduction catalytique alimentée par l’injection de solution d’urée (DEF).

Les composants du système de post-traitement des gaz d’échappement (fig. 5) comprennent :

  1. Sonde de température d’échappement
  2. Bride de montage d’injecteur de solution d’urée (DEF)
  3. Tuyau de capteur différentiel de pression d’échappement
  4. Tuyau de capteur différentiel de pression d’échappement
  5. Bride EGR
  6. Ensemble convertisseur catalytique de NOx
  7. Bossage de matière particulaire
  8. Soupape de contre-pression d’échappement

 

Fig. 5

 

Le goulot de remplissage de solution d’urée (DEF), identifié par un bouchon bleu, se trouve derrière le volet d’accès au réservoir de carburant (fig. 6). Après le remplissage du réservoir de solution d’urée (DEF), à moins que le réservoir de DEF ait été vide, il pourrait y avoir un bref délai avant que l’augmentation du niveau de liquide soit détectée et que le niveau de solution d’urée indiqué sur le centralisateur informatique de bord soit mis à jour.

 

Fig. 6

 

Système d’arrêt/démarrage automatique du moteur

Conçu pour favoriser l’économie de carburant, le système d’arrêt/démarrage automatique du moteur peut arrêter le moteur lorsque les freins sont serrés et que le véhicule est complètement arrêté, si les conditions de fonctionnement requises sont satisfaites. Le tachymètre affiche « Auto Stop » (arrêt automatique).

Le système d’arrêt/démarrage peut être désactivé et activé en appuyant sur le commutateur « Stop/Start » au centre du tableau de bord (fig. 7). Le système est activé à chaque démarrage du véhicule.

 

Fig. 7

 

Un moteur de pompe de liquide de refroidissement électrique auxiliaire (fig. 8) fait circuler continuellement le liquide de refroidissement par le radiateur de chauffage pendant que le système d’arrêt/démarrage a arrêté le moteur et que la température ambiante est inférieure à 15 °C (59 °F) pour maintenir la température de l’habitacle.

 

Fig. 8

 

Le moteur diesel de 3,0 L est également doté d’un système de support de moteur actif qui permet l’équilibre optimal entre le rendement NVH (bruit, vibration et dureté) du véhicule et les dynamiques de véhicule, y compris pendant les événements d’arrêt/démarrage automatique du moteur. Chaque support de moteur actif est doté d’un solénoïde qui est mis sous tension pendant un événement d’allumage et est activé pour les événements de marche au ralenti et de conduite. Les électrovannes sont alimentées par la tension de la batterie par un fusible unique et sont commandées par l’ECM.

 

Bruits normaux après l’arrêt du moteur

Une fois que le moteur diesel de 3,0 L a été arrêté, on peut entendre plusieurs bruits peuvent être entendus dans le compartiment moteur. Ces bruits peuvent être causés par les composants ci-dessous qui effectuent un cycle de nettoyage :

  • Tringlerie de turbocompresseur (fig. 9)
  • Vanne d’étranglement des gaz d’échappement
  • Vanne de turbulence de tubulure d’admission

 

Fig. 9

 

Les bruits sont des caractéristiques de fonctionnement normal du véhicule et n’ont pas incidence sur le rendement prévu ou la fiabilité du véhicule.

Pour de plus amples renseignements, se reporter au bulletin 19-NA-188.

 

Outils spéciaux

Les nouveaux outils ci-dessous ont été créés pour le moteur diesel de 3,0 L :

Numéro des outils Description
EN-52445 Outil d’arbre à cames
EN-52446 Outil de pose de bague d’étanchéité d’huile de vilebrequin arrière
EN-52448 Outil de pompe à carburant haute pression
EN-52449 Adaptateur de support de travail de moteur
EN-52451 Outil de dépose d’injecteur de carburant
EN-52452 Outil de pose, bague d’étanchéité d’huile de vilebrequin avant
EN-52474 Ensemble support de levage de moteur
EN-52579 Outil de rotation de vilebrequin
EN-52586 Goupille de fixation, calage de distribution du vilebrequin
EN-50717-20 Adaptateur d’outil de compression de ressort de soupape

 

Pour de plus amples renseignements sur le nouveau moteur diesel Duramax de 3,0 L, se reporter au bulletin n° 19-NA-180.

 

– Merci à Javier Hinojos et Sherman Dixon

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