Nouveau moteur 1.2T

Petit, performant et sobre

Mardi 3 mars 2015 — La nouvelle Auris inaugure en première mondiale le moteur turbo essence à injection directe 1.2T. C’est l’une des quatorze motorisations que Toyota a prévu de lancer dans le monde entre avril 2014 et fin 2015.

En avril dernier, Toyota a annoncé l’arrivée d’une série de moteurs de conception nouvelle. D’une grande sobriété, ils font appel à des techniques de combustion et de réduction des pertes d’énergie réservées jusqu’alors aux groupes hybrides. Le nouveau quatre cylindres turbo essence 1.2T est le second moteur de cette famille à être commercialisé en Europe sous la marque Toyota, après le trois cylindres 1,0 litre implanté sur AYGO et Yaris l’an dernier. À l’instar de ce dernier, le 1.2T recourt à des technologies de pointe qui lui permettent de passer du cycle Otto au cycle Atkinson sous faible charge, des conduits d’admission créant un fort tourbillon vertical dans la chambre de combustion, un collecteur d’échappement intégré à la culasse et enfin une gestion thermique avancée.

Pour ce faire, le 1.2T adopte un système d’injection directe, un turbo et un échangeur de chaleur tous deux à refroidissement liquide. En outre, la distribution VVT-i du moteur 1,0 litre évolue pour devenir une distribution variable intelligente étendue VVT-iW (Variable Valve Timing - intelligent Wide), qui laisse encore plus de latitude quant au calage variable des soupapes.

La combinaison de ces technologies produit des performances et un rendement exceptionnels : pour 1 197 cm3 de cylindrée, le moteur développe 116 ch et un couple constant de 185 Nm sur la plage de 1 500 à
4 000 tr/min. Il emmènera la nouvelle Auris, premier modèle à l’embarquer, de 0 à 100 km/h en 10,1 secondes. La reprise de 80 à 120 km/h s’établit à 13,7 secondes sur le 5ème rapport et la vitesse de pointe à 200 km/h (sur circuit). Pour autant, la consommation et les émissions de CO2 restent très contenues avec 4,7 l/100 km en cycle mixe et 109 g/km.

 

À la fois plus performant et plus sobre

Pour obtenir une sobriété d’exception sans altérer les performances, la recette consiste à relever le taux de compression. Mais généralement, cela augmente également le risque de combustion anarchique – le fameux phénomène de cliquetis.

Si le moteur 1.2T affiche un rapport volumétrique élevé de 10 à 1, c’est grâce à l’adoption de technologies clés qui favorisent la maîtrise du processus de combustion et évitent ainsi le risque de cliquetis.

Pour commencer, la forme des conduits d’admission est étudiée pour accélérer le débit et créer un tourbillon vertical, une mesure relayée par l’optimisation de la forme des pistons en vue d’améliorer les turbulences dans le cylindre. Ainsi, l’air et le carburant se mélangent plus vite et de façon plus homogène – d’où une combustion plus rapide qui évite le cliquetis.

En soi, la gestion thermique est déjà un excellent moyen d’abaisser la consommation, mais c’est aussi une solution pour diminuer le risque de cliquetis. De par sa conception, le moteur permet d’optimiser la température de chacune des pièces. Par exemple, des gicleurs d’huile refroidissent l’intérieur des pistons tandis que le circuit de refroidissement de la culasse est dissocié de celui du bloc moteur. Cela permet d’abaisser la température de la chambre de combustion, tout en maintenant le bloc lui-même à une température suffisamment élevée pour diminuer les frictions.

L’injection directe participe à ces mesures en favorisant la dissipation thermique dans la chambre de combustion. La température de l’air de suralimentation est abaissée en passant par un échangeur de température refroidi par un circuit liquide indépendant du refroidissement du moteur.

 

Couple à bas régime et vivacité du moteur

Ensemble, le turbo à faible inertie, la distribution VVT-iW et l’injection directe D-4T fournissent un couple d’excellent niveau dès les plus bas régimes.

Le système d’injection a fait l’objet d’une adaptation spécifique au moteur 1.2T. Compact, il est parfait pour les petites cylindrées. De plus, il autorise les injections multiples par cycle et, quels que soient le régime et la charge moteur, il assure une combustion de qualité grâce à un jet de carburant plus court et à la largeur optimisée.

 

D’Otto à Atkinson

La distribution variable intelligente VVT-i (Variable Valve Timing - intelligent) s’applique à l’admission comme à l’échappement et maximise le couple à tous les régimes. La nouvelle distribution variable intelligente étendue VVT-iW (Variable Valve Timing - intelligent Wide) permettant en plus de retarder la fermeture des soupapes d’admission, le moteur est capable de fonctionner en cycle Otto ou en cycle Atkinson. Ce dernier intervient en conditions de très faible charge, lorsque les soupapes d’admission restent ouvertes un bref instant supplémentaire après l’amorce de la phase de compression, ce qui laisse le temps de refouler une partie de la charge gazeuse dans le conduit d’admission. Au final, la phase de compression effective s’en trouve réduite, les pertes par pompage diminuent puisque le piston subit moins de pression, et le papillon des gaz peut s’ouvrir davantage.

 

Douceur et rapidité du système Stop & Start

Un nouveau dispositif de commande assure au moteur un redémarrage souple et instantané. Lorsque le système Stop & Start coupe le moteur, il fait en sorte d’arrêter le piston à mi-chemin en phase de compression. Ensuite, au redémarrage, il applique une injection stratifiée dans le premier cylindre comprimé afin de contrer les vibrations. Le fait de retarder l’allumage limite la hausse du couple, évitant ainsi une montée en régime excessive au profit d’un redémarrage en douceur.

 

 

TOYOTA AURIS 1.2T

 

Type moteur                                         4 cylindres en ligne

Type d’injection                                    directe

Cylindrée (cm3)                                    1197

Alésage x course (mm)                        71,5 x 74,5

Taux de compression                           10 : 1

Puissance maxi (ch / kW à tr/min)         116/85 @5200 - 5600

Puissance au litre (ch/l)                        96,9

Couple maxi (Nm à tr/min)                   185 @ 1500-4000

Couple au litre (Nm/litre)                       154,6

Émissions de CO2 MT6/CVT                 109/106
(g/km - cycle mixte EU)

Vitesse de pointe (sur circuit, km/h)       200

0 - 100 km/h (sec)                                10,1