Comparativement aux émissions des moteurs à essence, les moteurs diesel
ont généralement offert des avantages, notamment au chapitre des hydrocarbures
et du monoxyde de carbone. Néanmoins,
contrôler les oxydes d'azote (NOx) et les matières particulaires (MP) a
toujours été compliqué. Les nouvelles modifications à la réglementation en
matière d'émissions au Canada, aux États-Unis et en Europe exigent une
réduction considérable des NOx.
Le défi des émissions
Satisfaire ces nouvelles exigences par la seule modification du matériel
des moteurs s'est révélé extrêmement difficile. Toutefois, les technologies
post-traitement évoluées des nouveaux moteurs diesel Duramax (fig.) 1) ont fait preuve
d'une grande efficacité quant à ces émissions.
Fig. 1
Deux nouveaux moteurs diesel Duramax ont été mis au point pour
satisfaire les normes fédérales en matière d'émission des oxydes d'azote (NOx)
et des matières particulaires. Ils réduisent le NOx à 0,2 gramme par puissance
au frein par heure (g/bhp-hr). La norme de 2007 était de 1,2 (g/bhp-hr).
Applications du moteur
Le moteur diesel Duramax 6,6 L (EFC LGH, code L de NIV) est utilisé sur les 2010 temporaires et sur les fourgonnettes Express et Savana 2011 (GMT 610) et sur les camions Silverado et Sierra 2011 (GMT 900) munis de l'ÉFC ZW9 (à châssis-cabine ou camions avec suppression du plateau).
Le moteur diesel Duramax 6,6 L (ÉFC LML, code 8 de NIV) est utilisé
sir les modèles de camionnettes Silverado et Sierra 2011.
Caractéristiques mécaniques
Ces moteurs utilisent un bloc-moteur en fonte et des culasses en alliage d'aluminium. L'alésage et la course sont inchangés. Le palier de vilebrequin a été modifié de façon à améliorer l'épaisseur du film d'huile et le débit de la pompe à huile a été augmenté.
Dans le système de refroidissement, le thermostat est muni d'orifices de purge pour améliorer la purge de l'air du système. Le thermostat doit être positionné avec les orifices de purge orientés vers l'avant du moteur.
Un filtre à air ovale est utilisé sur les fourgonnettes et un filtre à air à panneau plat l'est sur les camionnettes. De plus, le refroidisseur d'air de suralimentation sur les camionnettes est muni de bagues de retenues en plastique sur les conduites d'admission et de sortie. Procédez avec soin pour éviter les dommages lorsque vous retirez la bague de retenue. Tournez la bague de retenue dans le sens antihoraire afin de relâcher les languettes.
Un seul turbocompresseur à section variable est utilisé. La canalisation d'alimentation en huile a été déplacée de la poulie de came numéro 4 vers un orifice d'alimentation réservé du côté arrière gauche de la vallée du moteur. Les bossages de montage du turbocompresseur ont été revus. Sur le moteur LGH, un bossage a été enlevé et un autre ajouté. Sur le moteur LML, un bossage a été revu et un autre a été ajouté.
La soupape RGE et le moteur pas-à -pas sont contenus dans une seule unité. Le capteur de position exprime désormais la véritable position de la valve - celle-ci se déplace lorsque le moteur pas-à -pas s'étend ou se rétracte.
Un refroidisseur de RGE unique est utilisé sur le moteur LGH pour les
applications des fourgonnettes Express et Savana tandis qu'un refroidisseur
double est utilisé sur le moteur LGH des camionnettes Silverado et Sierra. Le moteur LML pour
camionnettes utilise lui aussi un refroidisseur double avec une dérivation du
refroidisseur de RGE commandé par le module de commande du moteur afin de
prévenir le calaminage du refroidisseur en conditions de charge légère ou de
marche au ralenti.
Caractéristiques du circuit d'alimentation
Le côté alimentation du circuit d'alimentation est équipé d'un
interrupteur sous vide (fig. 2) situé près du filtre à carburant. Cet interrupteur
s'ouvre s'il y a une restriction du côté alimentation, laquelle est indiquée
par une dépression de 13,6 à 15 Hg.

Fig. 2
Le côté haute pression du circuit d'alimentation utilise une pompe à double chambre qui génère 200 mégapascals (MPa) de pression (29 000 psi). Deux conduites haute pression alimentent la rampe d'alimentation en carburant de droite. Un tube de transfert amène le carburant à la rampe d'alimentation en carburant de gauche. Un capteur de pression de rampe d'alimentation en carburant est situé à l'arrière de la rampe d'alimentation de gauche.
La pompe haute pression est réglée de sorte que les impulsions de pression de crête correspondent aux événements d'injection. La correspondance des impulsions de pression a pour effet d'assurer une pression plus constante à l'intérieur des rampes d'alimentation en carburant. Si la pompe est retirée, il faut la régler de nouveau lors de sa réinstallation. Des repères de distribution sur l'engrenage de la pompe et l'engrenage de l'arbre à cames doivent être alignés, en suivant les procédures dans les renseignements techniques (SI).
Deux régulateurs de pression de la rampe d'alimentation en carburant (FRPR) sont utilisés. Le FRPR1 est encore situé sur la pompe d'injection, comme sur les précédents moteurs Duramax. Le FRPR2 est situé à l'avant de la rampe d'alimentation en carburant de gauche. Ce solénoïde est normalement ouvert. Le module de commande du moteur assure la modulation de durée d'impulsion pour modifier le cycle de service du FRPR2 de façon qu'il contrôle la quantité de carburant renvoyée au réservoir de carburant.
Les nouveaux moteurs Duramax sont équipés d'injecteurs piézoélectriques Bosch. Ces injecteurs de carburant fonctionnent à haute tension, tel qu'indiqué par la couleur orange de leur faisceau.
IMPORTANT : Ne touchez pas au faisceau des injecteurs, au module de commande du moteur ou aux injecteurs de carburant lorsque le contact est à la position « On » ou « Run ». Portez des gants isolés certifiés EL-48286. Ces gants de Classe 0 sont cotés à 1000 volts. Vérifiez la fonctionnalité des gants ainsi que leur date de péremption.
Le module de commande (ECM) du moteur fournit de la haute tension et offre une mise à la masse. La tension fournie va jusqu'à 160 volts à 20 ampères et peut atteindre une crête jusqu'à 240 volts. Cela provoque l'ouverture de l'injecteur. Le condensateur décharge par un injecteur pour l'ouverture initiale et reste ouvert avec 12 volts.
Les injecteurs sont groupés en quatre paires : 1-4, 6-7, 2-5 et 3-8. Si un état est détecté dans un groupe, celui-ci est mis hors fonction et un code d'anomalie est établi.
Sur le côté retour du circuit d'alimentation de carburant, les canalisations de retour sont désormais équipées de raccords encliquetables. Le côté retour est sous pression.
Une valve de rétention de pression maintient une pression de 0,4 à 1,1 MPa à l'intérieur des canalisations de retour afin d'assurer le bon fonctionnement de l'injecteur de carburant.
CONSEIL : Une pression inadéquate dans la canalisation de retour de l'injecteur peut entraîner une absence de démarrage ou des problèmes de rendement.
Si le moteur se trouve en panne de carburant, ou si le circuit
d'alimentation est entretenu, le circuit doit être amorcé. Après amorçage, une
canalisation d'alimentation du côté basse pression de la pompe remplit les
canalisations de retour de l'injecteur. La canalisation d'alimentation
sera aussi remplie si la pression tombe à moins de 0,3 MPa dans les
canalisations de retour de l'injecteur.
Caractéristiques électriques
Sur les camionnettes, un bloc-fusibles Mega est intégré au câble d'alimentation positif de la batterie. Il renferme un fusible de 175 ampères qui protège le centre électrique à bus sous le capot et l'alternateur, un fusible de 125 ampères pour le régulateur de bougie de préchauffage et un fusible de 175 ampères pour le réchauffeur d'air d'admission.
CONSEIL : Les véhicules dotés de deux
alternateurs sont munis d'un deuxième fusible de 175 ampères pour le
second alternateur.
Caractéristiques des commandes électroniques
Le module de commande du moteur Bosch E86 est plus grand et comporte trois connecteurs au lieu de deux. Il commande aussi l'injecteur d'hydrocarbure (HCI), le FRPR2, la pompe DEF et l'injecteur DEF. L'ECM a plus de 160 nouveaux codes d'anomalie et vous pouvez vous servir de l'analyseur-contrôleur Tech 2 pour communiquer avec lui.
CONSEIL : Ce module de commande du moteur sera mis en restriction de pièces pour une durée de six mois.
CONSEIL : Lors de la programmation, le téléchargement vers le module de commande du moteur ne doit pas être interrompu pendant les premiers 10 à 15 pour cent du transfert des données, à défaut de quoi l'ECM risque de ne pas pouvoir être récupéré aux fins d'entretien.
Le module de commande des bougies de préchauffage (GPCM) est situé sur
le support d'alternateur du côté droit du moteur. Le GPCM offre aussi la
régulation de la tension B+ pour les capteurs d'oxydes d'azote et les dispositifs
de chauffage réducteurs.
Système post-traitement
Les nouveaux moteurs diesel Duramax utilisent un système post-traitement
(fig. 3) pour réduire les
oxydes d'azote (NOx) de 90 pour cent. Ce système se caractérise par :
A. Convertisseur
catalytique à oxydation de diesel (DOC)
B. Injecteur
et mélangeur DEF
C. Fluide
d'échappement diesel (DEF)
D. Réduction sélective
catalytique (SCR)
E. Filtre à particules
diesel (DPF)
F. Refroidisseur d'échappement
La technologie de réduction sélective catalytique (SCR) permet la réduction des oxydes d'azote dans une atmosphère oxydante. On la qualifie de sélective parce qu'elle utilise de l'ammoniac comme agent réducteur pour réduire les teneurs en NOx à l'intérieur d'un système catalytique. L'agent réducteur est de l'urée de qualité automobile -- aussi appelé fluide d'échappement diesel (DEF) ou fluide de réduction des émissions (ERF) -- qui réagit avec les oxydes d'azote et transforme les polluants en azote, en eau et en teneurs négligeables de CO2. L'urée est rapidement hydrolysée pour produire de l'ammoniac oxydant.
Deux capteurs d'oxydes d'azote sont utilisés. Chaque capteur et ses modules intelligents associés sont branchés en permanence et sont entretenus comme une seule unité. Le capteur 1 lit les NOx en provenance du moteur. Le capteur 2 lit les NOx de la réduction sélective catalytique. Les données des capteurs sont utilisées par le module de commande du moteur pour ajuster le dosage du fluide d'échappement diesel à la réduction sélective catalytique. Le capteur 2 permet au système SCR de détecter un mauvais contrôle du DEF et un convertisseur catalytique SCR endommagé.
L'ECM commande le circuit d'alimentation du fluide d'échappement diesel. Selon le niveau des
émissions d'oxydes d'azote transmis par les tables d'étalonnage de l'ECM ou par
les résultats du capteur de NOx, l'ECM enverra une commande à l'injecteur de
fluide d'échappement diesel pour doser une quantité donnée de DEF. À l'aide d'un
mélangeur, le DEF injecté se mélange au gaz d'échappement avant de contacter le
système SCR. La
brique SCR stocke l'ammoniac et, par réaction chimique avec les oxydes d'azote
dans le gaz d'échappement, produit de l'azote (N2) et de l'eau.
Filtre à particules diesel
Le filtre à particules diesel (DPF) fonctionne comme sur les moteurs précédents pour enlever les matières particulaires du diesel (suie) de l'échappement. Les paramètres de régénération sont toujours fondés sur le temps, la distance, le carburant et la teneur en suie, mais les algorithmes servant à déterminer la régénération accordent désormais un temps plus long entre les événements de régénération.
Un injecteur d'hydrocarbure (HCI) est situé sur le côté droit du moteur. Il est muni d'une buse insérée dans le tuyau primaire, entre le turbocompresseur et le convertisseur catalytique à oxydation de diesel (DOC). Le carburant diesel est injecté dans le système d'échappement en amont du DOC afin d'élever la température de l'échappement pour la régénération du filtre à particules diesel.
CONSEIL : Le HCI remplace les anciennes post-injections utilisées dans les moteurs précédents, même s'il est encore possible de les utiliser en cas de défectuosité dans le circuit HCI.
L'injecteur d'hydrocarbure est amorcé lorsque les données de l'ECM
indiquent que les conditions nécessaires à la régénération sont satisfaites.
Formation
Pour en apprendre davantage sur les nouveaux moteurs diesel Duramax,
reportez-vous au Cours de formation en ligne en deux parties qui couvre les
modifications aux moteurs et au circuit d'alimentation de carburant ainsi que
le système post-traitement évolué. 16440.15D1/D2 - Moteurs : Nouveautés et mises à jour
pour les EFC LGH et LML (au Canada : 16051.01D1/D2 - Introduction aux
nouveaux moteurs diesel LML et LGH).
















