subaru boxer diesel

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 :
Type de moteur
Cylindrée
Alésage x course
Entraxe cylindres
Longueur
cm3
mm
mm
mm
EE20
(BOXER DIESEL)
Diesel
4 cylindres
opposés à plat
1 998
86 × 86
98,4
353,5
EJ20
EZ30
Essence
4 cylindres
opposés à plat
1 994
92 ×75
113
414,8
Essence
6 cylindres
opposés à plat
2 999
89,2×80
98.4
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 CO2
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 NO2 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 :
Cylindrée
Puissance maxi
Couple maxi
Emissions CO2
EJ20 (essence)
EZ30 (essence)
mm
mm
mm
EE20
(BOXER DIESEL)
1 998
110 (150)/3 600
350 (35,7)/1 800
151
(Legacy 5 portes)
16,3
86,0×86,0
98,4
46,8
1 994
110 (150)/6 000
196 (20,0)/3 200
209
(Berline BVM)
10,2
92,0×75,0
113
54,5
2 999
180(245)/6 600
297(30,3)/4 200
243
(Berline BVM)
10,7
89,2×80,0
98,4
46,8
mm
220
201
202
mm
Φ67
Φ60
Φ64
mm
mm
Φ55
134
Φ52
130,5
Φ50
131,7
mm
mm
Φ31
43,0
Φ23
33,5
Φ22
30,0
MPI
−
MPI
−
−
−
414,8
438,4
cm3
kW(ch)/tr/mn
Nm(kg)tr/mn
(g/km)
Taux de compression
Alésage x Course
Entraxes des cylindres
Décalage entre blocs
cylindres
Hauteur
des
blocs
cylindres
Diamètre des paliers
(tourillons)
Diamètre des manetons
Longueur entraxes de
bielle
Diamètre d’axe de piston
Hauteur de piston audessus de l’axe
Système injection
Suralimentation
Refroidissement EGR
Filtre à particule
Longueur du moteur
Rampe commune
Turbocompresseur
à géométrie
variable
Par eau
Oui
mm
353,5
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 CO2 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.
2eme
3eme
1ere
Berline/SW
3.454 2.062 1.448
G
Outback
↑
↑
↑
Berline/SW
↑
1.750 1.096
D
Outback
↑
↑
↑
* G = moteurs essence, D = moteurs diesel
4eme
1.088
↑
0.785
↑
5eme
0.825
↑
0.634
↑
AR
3.333
↑
↑
↑
FINAL
4.111
3.900
3.700
3.900
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