HDi

Le V12 HDi de la Peugeot 908

La technologie HDi — pour High Pressure Direct Injection en anglais — est le nom donné au sein du groupe PSA Peugeot Citroën aux moteurs diesel à injection directe et turbocompresseur, faisant appel à la technologie common rail (rampe commune d'injection à haute pression, technologie développée par Fiat dans les années 1990). Cette technologie permet d'améliorer l'injection du carburant (pré-injection, injection principale et post-injection) et de diminuer sensiblement le bruit, les consommations et les émissions polluantes, et permettant une conduite plus agréable par rapport à l'injection directe simple ou à l'injection indirecte.

Le premier véhicule du groupe PSA équipé d'un moteur HDi fut la Citroën Xantia en septembre 1998 avec le 2.0 HDi 110 chevaux. Ce moteur fut ensuite rapidement utilisé par les autres véhicules du groupe (406, 806, évasion...). Ce fut un succès commercial, PSA annonçant en septembre 2007 la production du dix-millionième moteur^[1]

Le nom « HDi » fut inventé par PSA Peugeot Citroën, et désigne par extension les moteurs de ce type conçus au sein de ce groupe. D'autres constructeurs utilisent ces moteurs, généralement sous le nom qu'ils ont donné à leur propre famille de moteurs Diesel à common rail : JTD 1^re génération et Multijet 2^e génération dans le groupe Fiat — Fiat, Alfa Romeo, Lancia et Iveco —, TDCi chez Ford, DI-D chez Mitsubishi...

Principe

Le carburant est amené du réservoir par une pompe basse pression vers la pompe haute pression, puis une rampe de distribution (common rail) de carburant sous haute pression qui alimente les injecteurs pilotés électriquement à une pression maximum de 1500 bars. Cette pression permet d'injecter du carburant dans les cylindres de façon à obtenir une meilleure combustion (en pulvérisant le gasoil en très fines gouttelettes) que dans les anciens moteurs Diesel. Le résultat est un meilleur rendement du moteur.

Première génération

Il s'agit de moteurs développés pour remplacer les diesels de génération précédente afin de réduire la consommation, les vibrations et le bruit de façon à faire progresser l'agrément de conduite. Les 2.0 HDi 90 ch et 110 ch sont apparus pour la première fois sur la Citroën Xantia. Fiables, économes et modernes, ils ont contribué à la belle fin de carrière du modèle. Ce bloc se retrouvera sur les Peugeot 206, 306, 406, 806, Partner ainsi que sur les Citroën Xsara, Xsara Picasso, C5, Evasion et Berlingo. Le 2.2 HDi 136 ch a été inauguré par la Peugeot 607 lors de son lancement. Il s'agit du premier moteur au monde à avoir été équipé d'un filtre à particules. Ce filtre à particules était monté de série. Ce système fut récompensé par de multiples distinctions et équipe aujourd'hui une grande partie des moteurs diesels commercialisés. Des problèmes de fiabilité du 2.0 HDi sont apparus lors de son introduction dans la Peugeot 307, mettant en cause le nouveau volant moteur bi-masse.

Gamme de moteurs

La première génération de moteurs HDi était composée des modèles suivants :

• le 2 litres DW10TD 90 ch (DIN), aussi utilisé sur le Suzuki Vitara.
• le 2 litres DW10ATED 110 ch (DIN).
• le 2 litres DW10ATED4 110 ch (DIN).
• le 2,2 litres DW12TED4 136 ch (DIN).
• le 2,2 litres DW10UTED 100 ch (DIN). Ce moteur est destiné aux utilitaires Peugeot Expert / Peugeot Boxer / Citroën Jumpy / Citroën Jumper.

Deuxième génération

Une évolution des moteurs HDI est apparue en 2003 (début de commercialisation) à l'issue d'un partenariat de développement avec Ford. À cylindrée égale vis-à-vis des "anciens" HDi, ils bénéficient d'une puissance plus élevée et d'un couple plus important. La consommation est aussi moins élevée. Chez Ford, la technologie équivalente de ces moteurs Diesel est désignée sous le sigle TDCI. Ils ne sont pas proposés avec des puissances et couples strictement identiques aux HDi du groupe PSA, bien que sensiblement voisins. La deuxième génération a surtout été élaborée dans le cadre du respect de la norme de dépollution Euro 4 (en vigueur depuis le 1er janvier 2006). Ces moteurs sont présents sous les capots de très nombreuses marques: Peugeot, Citroën, Ford, Volvo, Mazda mais aussi Jaguar et Land Rover, ces deux dernières marques appartenant alors encore au groupe Ford lors de l'élaboration de ces moteurs. La Mini a récupéré le 1.6 HDi dans sa déclinaison 110 chevaux mais avec une boîte de vitesses développée par BMW.

Gamme de moteurs

Gamme Moteur HDi 2^e génération
Cylindrée inférieure ou égale à 2 000 cm³

Code	DV4TD	DV4TED4	DV6TED4	DV6ATED4	DV6BTED4	DV6UTED4	DW10BTED4	DW10UTED4
Cylindrée (l)	1,4	1,4	1,6	1,6	1,6	1,6	2,0	2,0
Nombre de cylindres / Disposition	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne
Nombre de soupapes	8	16	16	16	16	16	16	16
Puissance maxi (ch DIN)	54 / 70	92	110	90 (Peugeot) 92 (Citroën)	75	90	136 (Peugeot, Ford) 138 (Citroën)	120 / 122
Couple maxi (Nm)	130 (54 ch) / 160 (70 ch)	200	240 / 260[2]	215	170	180	320 / 340[2]	300
Véhicules	Citroën C1 Citroën C2 Citroën Nemo Peugeot 107 Peugeot 1007 Peugeot 206 Peugeot 207 Peugeot Bipper Toyota Aygo	Citroën C3 Suzuki Liana	Citroën C3 Citroën C4 Citroën C5 Peugeot 1007 Peugeot 206 Peugeot 207 Peugeot 307 Peugeot 308 Peugeot 407 Ford Focus Ford C-Max Mazda 3 Volvo C30 Volvo S40 Volvo V50 Volvo S80 Volvo V70 Mini Cooper D	Citroën C3 Citroën C4 Citroën Berlingo Peugeot 207 Peugeot 307 Peugeot 308 Peugeot Partner	Citroën Berlingo Peugeot Partner	Citroën Jumpy Peugeot Expert	Citroën C4 Citroën C5 Citroën C8 Citroën Jumpy Peugeot 307 Peugeot 308 Peugeot 407 Peugeot 607 Peugeot 807 Peugeot Expert Ford Focus Ford C-Max Ford Mondeo Volvo C30 Volvo S40 Volvo V50 Volvo V70 Volvo S80	Citroën C8 Citroën Jumpy Fiat Ulysse Lancia Phedra Peugeot 807 Peugeot Expert

Gamme Moteur HDi 2^e génération
Cylindrée supérieure à 2 000 cm³

Code	DW12TED4	DW12BTED4	DW12MTED4	DT17TED4	PUMA100	PUMA120
Cylindrée (l)	2,2	2,2	2,2	2,7	2,2	2,2
Nombre de cylindres / Disposition	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	6 en V	4 en ligne	4 en ligne
Nombre de soupapes	16	16	16	24	16	16
Puissance maxi (ch DIN)	136	170 (Peugeot) 173 (Citroën) 175 (Ford)	156 (Peugeot) 160 (Citroën)	204 (Peugeot) 208 (Citroën, Jaguar, Land Rover)	100	120
Couple maxi (Nm)	314	370	380	440	250	320
Véhicules	Peugeot 406, Coupé Citroën C5 Peugeot 607 Peugeot 807	Citroën C5 Citroën C6 Citroën C8 Peugeot 407 Peugeot 607 Peugeot 807 Ford Galaxy Ford S-Max	Citroën C-Crosser Peugeot 4007 Mitsubishi Outlander Land Rover Freelander	Citroën C5 Citroën C6 Peugeot 407 Peugeot 607 Land Rover Discovery (190 ch) Range Rover Sport Jaguar S-Type Jaguar XF Jaguar XJ	Citroën Jumper Peugeot Boxer	Citroën Jumper Peugeot Boxer

Troisième génération

Introduits progressivement au cours de l'année 2009, ces moteurs répondent à la norme de dépollution Euro 5.

Gamme de moteurs

Gamme Moteur HDi 3ème génération

Code	DV6CTED		DW10BTED4E5	DW10DTED4	DW10CTED4	DT20CTED4
Cylindrée (l)	1.6	1.6	2.0	2.0	2.0	3.0
Nombres de cylindres / Disposition	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	4 en ligne	6 en V
Nombres soupapes	8	8	16	16	16	24
Puissance maxi (ch DIN)	92	112	140	150	163	240
Couple maxi (Nm)	230	270	320 / 340[2]	340	340	450
Véhicules	Citroën C3 II Citroën C4 II Peugeot 207 Peugeot 308	Citroën C3 II Citroën C4 II Peugeot 207 Peugeot 308	Citroën C4 Citroën C5 Citroën C8 Peugeot 407 Peugeot 807 Peugeot 508	Peugeot 3008 Peugeot 5008	Citroën C5 Citroën C8 Peugeot 3008 Peugeot 5008 Peugeot 508 Peugeot 807 Peugeot RCZ	Citroën C5 Citroën C6 Peugeot 407 Jaguar XF Jaguar XJ Range Rover Sport

Moteur DW10DTED4

Nouveau fruit de la coopération entre PSA Peugeot Citroën et Ford Motor Company, le moteur DW10DTED4 est une évolution très profonde du « DW10B », le 2.0 l HDi 110/136/138 ch (ou 140 ch dans sa version Euro 5). Les objectifs ayant déterminé sa conception sont les suivants :

• atteindre des performances environnementales, notamment en termes d’émissions d’oxyde d’azote, lui permettant de répondre facilement aux futures normes de pollution Euro 5 ;
• apporter un gain significatif en termes de confort acoustique et vibratoire ;
• un plaisir de conduite accru, dû à une amélioration importante de la souplesse à bas régime, du brio et de la puissance, en phase avec les attentes des clients les plus exigeants du segment de milieu de gamme ;
• concilier ces caractéristiques avec une baisse significative de la consommation et des émissions de CO₂.

Ce quatre cylindres de 1 997 cm3 est coiffé d’une culasse à seize soupapes et double arbre à cames en tête. Son couple maximal est porté à 340 Nm à 2 000 tr/min. Si le couple à bas régime est particulièrement soigné (déjà 225 Nm à 1 250 tr/min), le moteur possède également une très large plage d’utilisation pour une disponibilité à chaque instant (encore 298 Nm à 3 500 tr/min). Sa puissance maximale atteint 150 ch à 3 750 tr/min.

Malgré l’évolution de ses performances, sa consommation, en cycle mixte, chute d’environ 7 % par rapport au DW10B, soit l’équivalent de près de 10 g/km de CO₂.

Chambre de combustion

Dans chacun de ses pistons, le moteur bénéficie d’une chambre de combustion dotée d’une géométrie au traitement très spécifique. De plus, cette chambre est conçue avec de l’aluminium à très forte tenue mécanique et thermique. Ceci engendre :

• un taux de compression plus bas (16 contre 17,6 pour le DW10B) au bénéfice de la performance et de la réduction des émissions (dont les NOx) ;
• un plus grand diamètre de la chambre de combustion (+ 20 %), ce qui contribue à diminuer la quantité de carburant incomplètement brûlé car moins au contact des parois ;
• une diminution du swirl (mouvement tournant de l’air dans la chambre de combustion) de près de 12 %, en limitant ainsi les pertes thermiques contre les parois.

Ces évolutions permettent une meilleure homogénéité du mélange air/carburant, ce qui aboutit à une amélioration significative du rendement global du moteur, une diminution des émissions polluantes de tout type, et une combustion plus silencieuse.

Système d'injection

Le système de combustion est associé à un tout nouveau common rail (rampe d’alimentation commune) DDS (Delphi Diesel Systems) dont la pression d’injection est portée à 2 000 bar (contre 1 650 précédemment). La pression d’injection, élevée, combinée à de nouveaux injecteurs DDS à solénoïde, dont chaque buse est dotée de huit trous (au lieu de six pour le DW10B) d’un diamètre de 110 microns, permet de multiplier le nombre d’injections (potentiellement jusqu’à six par cycle) et engendre une grande finesse de pulvérisation du gazole. Avec un mélange air/gazole ainsi amélioré, la combustion est plus complète, plus homogène et réduit l'émission polluante à la source.

Turbocompresseur

Le moteur utilise un turbocompresseur à géométrie variable Honeywell Turbo Technology, dont la taille est optimisée : plus petit, il est donc doté d’une plus faible inertie. Ainsi, avec une vitesse de rotation qui peut atteindre 210 000 tr/min, ce turbocompresseur améliore la réactivité du moteur avec un temps de réponse réduit au minimum.

Optimisations

Entre le DW10DTED4 et son prédécesseur, ce sont plus de 50 % des pièces qui ont été entièrement repensées, afin d’améliorer au maximum le rendement du moteur, traquer la moindre perte d’énergie potentielle et maîtriser la consommation. Ainsi, en sus des techniques ci-dessus, de nombreuses autres évolutions ont été étudiées dont :

• une pompe à huile à cylindrée variable, autopilotée par la pression, qui permet de faire varier son débit en fonction des besoins du moment (moins de débit et donc d’énergie nécessaire à bas régime, conditions de roulage les plus fréquentes) ;
• un système optimisé de recirculation des gaz d’échappement dans les chambres de combustion (vanne EGR) ;
• la réalisation d’un travail important sur la réduction des frottements.

Enfin, la souplesse du moteur et la plus grande disponibilité de couple à faible régime contribuent à l’amélioration de l’agrément de conduite, tout en permettant à l’utilisateur de rouler davantage dans les bas régimes et de réduire ainsi sa consommation de carburant au quotidien.

Filtre à particules

Le DW10DTED4 est associé à la technique FAP de dernière génération (de type octosquare), avec filtre additivé à l’Eolys (qui réduit la quantité de résidus stockés sur les parois du filtre). Profitant de l’efficacité du moteur en termes de dépollution à la source, ce filtre à particules atteint une périodicité d’entretien de 210 000 km (contre 180 000 précédemment).

DW12C

Fin 2010, avec le lancement de la 508, Peugeot lancera deux évolutions du moteur 2,2l, de 200 et 204 chevaux^[3]:

2.2 HDi 200 :
Cylindrée : 2179 cm3
Turbocompresseur à géométrie fixe
Puissance : 147kW à 3500 tr/min
Couple : 420 Nm à 1750 tr/min

2.2 HDi 204 : Cylindrée : 2179 cm3
Turbocompresseur à géométrie variable
Puissance : 150 kW à 3500 tr/min
Couple : 450 Nm à 2000 tr/min

Compétition

Depuis 2007, Peugeot aligne en compétition la 908 pour les courses d'endurance dont les 24 Heures du Mans. Ce prototype est équipé d'un moteur HDi 12 cylindres en V bi-turbo doté de deux filtres à particules. Ce véhicule se distingue dans les épreuves d'endurance : entre 2007 et 2008 il gagne 10 des 13 courses auxquelles il a pris part (palmarès arrêté au 23 août 2008).

La 908 a gagné l'épreuve des 24 Heures du Mans 2009, 77ème édition de l'épreuve, après avoir terminé deux fois deuxième en 2007 et 2008. Mais en 2010, malgré quatre véhicules engagés, aucune ne termina l'épreuve.

Notes et références

1. ↑ Bourse Peugeot - UG - FR0000121501 : cours action, cotations, actualités, prévisions, cotation, actualité - EasyBourse
2. ↑ ^{a, b et c} Couple temporaire en mode overboost.
3. ↑ Nouvelles motorisations : 2.2 HDi 200 et 204ch, Forum Peugeot, 9 juin 2010. Consulté le 9 juin 2010