Cayenne S Hybrid 1 Moteur thermique
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1. Lorsque le plateau de la pompe eau principale est ferm l eau reste dans la culasse et le carter moteur Ceci permet de r chauffer plus vite le moteur eau stagnante L ouverture du robinet d isolement du chauffage et l activation automatique de la pompe eau suppl mentaire permettent d alimenter le chauffage en eau chaude Effets de la gestion thermique e R duction de la puissance n cessaire au refroidissement lorsque le moteur tourne e D o un r chauffement rapide de l huile de la bo te de vitesses et de l huile moteur e R duction des frottements internes des composants du moteur et de la bo te de vitesses R sultat e R duction de la consommation de carburant e R chauffement rapide de l habitacle avec priorit sur le r chauffement de l huile moteur e conomie de carburant pouvant atteindre env 1 5 Moteur Pompe liquide de refroidissement plateau d bit important Pompe liquide de refroidissement plateau pas de d bit Circuit de refroidissement haute temp rature r OO NO O W eo Moteur Thermostat Radiateur haute temp rature Pompe eau principale plateau E Machine Radiateur d huile de bo te Robinet d isolement de la bo te de vitesses Pompe eau suppl mentaire Robinet d isolement de chauffage changeur thermique de chauffage Clapet bypass de l E Machine Moteur Circuit de refroidissement basse temp rature A2. TFN AN s Tja ri f ca e i gr Appr 7 ai o i a 7 F 7 i 1x ma e Moteur ti A MA L f Ti Partie sup rieure du carter de la soufflante Roots A Plaquette antibruit B Coupleur pour cache design C illet de transport D Carter Partie inf rieure du carter de la soufflante Roots Direction de d placement U gt Sortie d air changeur air air Capteur de pression de collecteur d admission et sonde de temp air UI O d admission E Unit de commande de papillon F Point de liaison du syst me de d gazage du carter moteur G Arbre d entrainement 34 Carter Le carter monobloc int gre la soufflante Roots un clapet bypass lectrique et un changeur air air pour chaque banc de cylindres Le fond est dot d orifices de sortie d air vers les diff rents cylindres Les illets de transport viss s sur le module de suralimentation permettent d accrocher le moteur lors de la d pose et de la repose Entrainement La soufflante Roots est entra n e par le vilebrequin par le biais de la deuxi me voie de la poulie L entra nement est permanent et n est pas mis en marche ou arr t par un embrayage lectromagn tique Les deux commandes sont isol es des vibrations du vilebrequin par un silentbloc situ dans l amortisseur de vibrations torsionnelles commun Cela a permis d am liorer le comportement de r sonance bas r gime et pleine charge Effet en d coulant la courroie est
3. celui d une vanne Wastegate sur un moteur avec turbocom presseur Fonctions de l unit de commande clapet e R gulation de la pression de suralimentation prescrite par le calculateur moteur e Limitation de la pression de suralimentation maximale 1 9 bar pression absolue Fonctionnement Fonctionnement pleine charge clapet bypass ferm En fonctionnement pleine charge l air traverse le papillon la soufflante Roots et les changeurs air air avant de parvenir au moteur Li D Ed VE 01 lla a dam a ei AL a oS T u pdu W g e M ay LS A VON Le Q T Ven Y v EEEE YV Tiat E Y eY i Fonctionnement en charge partielle clapet bypass ouvert En charge partielle au ralenti et en d c l ration une partie de l air est renvoy e au i c t aspiration via le clapet bypass ouvert Moteur Unit de commande clapet bypass L unit de commande clapet permet d viter d avoir arr ter la commande par courroie au moyen d un embrayage lectromagn tique ce qui s av re tre complexe et co teux La puissance absorb e par le module de suralimentation est comprise entre 1 5 et 38 kW suivant le r gime moteur Moteur Aspect du signal du potentiom tre pour le clapet bypass Servomoteur clapet bypass Potentiom tre clapet bypass Masse capteur Signal de commande Tension capteur 8 T Tension d alimentation moteur de clapet bypass Masse m
4. l ment ressort est suffisamment souple pour assurer un d couplage efficace Cependant il doit galement viter un battement trop rude en mode dynamique c est dire en cas d alternance de charge ce qui pourrait occasionner des bruits g nants Dans un deuxi me temps le second rotor est entra n par deux engrenages Cela permet aux deux rotors de tourner de facon parfaitement synchrone en sens inverse Un tr s grand nombre de dents permet d viter la transmission d oscillations Les engrenages sont emmanch s force sur les arbres des rotors L emmanchement est effectu par la fabricant avec des gabarits sp ciaux L ajustement doit tre tr s pr cis pour viter que les ailettes des rotors ne se touchent C est pour cela que les engrenages ne doivent pas tre retir s des arbres en cas de r paration La t te motrice est remplie d une huile sp ciale Coupe du module de suralimentation 1 Poulie 2 Carter d entrainement 3 Rotors 4 Engrenages synchrones 5 Douille d entr e 6 Ressort de torsion 7 Arbre d entra nement avec fixation Rotors Les rotors quatre ailettes sont vrill s 160 Les deux rotors tournent dans des paliers roulement sans entretien Afin d avoir une usure aussi faible que possible lors de la phase de rodage les rotors sont rev tus d une couche de graphite Ce rev tement assure une tanch it optimale rotor rotor et rotor al sage de rotor et emp che les fuites d air Cayenne S Hybrid
5. Rotors avec paliers 37 Moteur Les fonctions du calculateur moteur ainsi que les fonctions associ es de r gulation de la charge le syst me d injection et ses interactions avec l alimentation en carburant le syst me d chappement la d termination de l angle d allumage et le diagnostic sont d crits dans le chapitre 2 DME lectro nique du moteur R gulation du flux d air et de la pression de suralimentation La soufflante Roots est entra n e en permanence En l absence de suralimentation la soufflante Roots g n rerait toujours le d bit d air maximal et donc la pression de suralimentation maximale pour le r gime actuel Mais comme tous les tats de fonctionnement ne n cessitent pas d air de suralimentation une accumulation d air trop lev e se produirait du c t refoulement de la soufflante Cela engendrerait alors une perte de puissance inutile du moteur C est pourquoi il est n cessaire de pouvoir r guler la pression de suralimentation Sur le moteur du Cayenne S Hybrid la r gulation de la pression de suralimentation est effectu e par une unit de com mande clapet Cette derni re est viss e dans le module de suralimentation et relie le c t refoulement de la soufflante Roots au c t aspiration L ouverture du clapet bypass permet de renvoyer une partie de l air vers le c t aspiration de la soufflante Roots via le clapet bypass ouvert Le fonctionnement du clapet bypass est comparable
6. lectronique de puissance B changeur air air C Radiateur basse temp rature 60 maxi D Pompe eau suppl mentaire Le syst me de refroidissement rattach la gestion thermique comprend deux circuits r gul s en fonction de la temp rature du liquide de refroidissement Sur le Cayenne S Hybrid il est fait appel un thermostat lectrique d sactivable r gulation cartographique La circulation du liquide de refroidissement dans le moteur petit circuit reprend au cours de la phase de chauffe en fonction de l l vation de temp rature au sein du moteur Le radiateur s ouvre grand circuit en fonction du point de fonctionnement du moteur conform ment une cartographie consign e dans la gestion moteur La commande cartographique du thermostat permet ensuite de r guler la temp rature du liquide de refroidissement entre 94 et 105 C en fonction de la charge du moteur de mani re adapter et optimiser les caract ristiques de frottement en fonction de la charge nr 0 PEN m ne ne C Ju re na F ER LR Re ATAA T ii w EENS V RER IVE RCE d Refroidissement de l air de suralimentation APE Le module de suralimentation comprend un changeur air air par banc de cylindres Ces changeurs sont travers s par le liquide de refroidissement et sont reli s en parall le au circuit de refroidissement de l air de suralimentation A Module de suralimentation B changeur air air droit C changeu
7. me install Les m caniciens de l atelier peuvent ainsi aspirer l huile moteur le cas ch ant Ce tube est obtur l aide d un bouchon Calcul du niveau d huile Il existe deux m thodes de mesure pour d terminer le niveau d huile la mesure dynamique et la mesure statique La mesure dynamique est effectu e durant la conduite Les facteurs importants dans cette mesure sont les suivants e R gime moteur e Acc l rations transversale et longitudinale fournies par le calculateur PSM e Contact du capot moteur le capot doit tre ferm e Temp rature du moteur le moteur doit tre sa temp rature de service e La distance parcourue depuis la derni re ouverture du capot moteur doit tre gt 50 km e doit y avoir un nombre de valeurs mesur es minimum au cours de ce trajet La mesure dynamique est la plus pr cise et celle qui est privil gi e Elle ne peut toutefois pas tre toujours utilis e La mesure est interrompue si e les valeurs d acc l ration sont gt 3 m s e a temp rature d huile est gt 140 C et e sile contacteur du capot moteur a t actionn Moteur Moteur Pour qu une mesure soit toujours possible dans de tels cas on fait appel la mesure statique La mesure statique est effectu e lorsque e le contact est mis Pour avoir un r sultat de mesure aussi rapide que possible la mesure est initi e d s l ouverture de la porti re conducteur e a temp rature d huile moteur est gt
8. 15 min Temp rature excessive Temp rature trop basse liquide de refroidis sement trop froid viscosit trop lev e augmentant la consommation lectrique Surtension Blocage de la roue aubes Temp rature de l lectronique de pompe gt 160 C R duction du r gime 80 15 1 min maxi La pompe est arr t e R duction du r gime en deux tapes 80 puis 50 R duction du r gime en deux tapes 80 puis 50 Si la tension est gt 20 V la pompe est arr t e tant qu il y a surtension La pompe est arr t e Par des activati ons fr quentes on tente de la d blo quer La pompe est arr t e tant que la tem p rature est trop lev e Possibilit s de diagnostic l aide du testeur PIWIS de 2 me g n ration Possibilit s de diagnostic existantes e Lecture de la m moire de d fauts du calculateur moteur e Recherche guid e des d fauts e Lecture de valeurs r elles e Test d actionneur Lors du test d actionneur la pompe adopte diff rents r gimes qui sont ensuite valu s par le calculateur moteur C est pourquoi le test d actionneur ne doit pas tre interrompu Cayenne S Hybrid Circulation d air LEP Eg L l ment central du syst me d alimentation en air est le module de suralimenta 10 ue tion mont dans le V int rieur du moteur Il int gre la soufflante Roots la r gula tion bypass et le refroidissement de l air
9. 40 C e le r gime moteur est lt 100 1 min et e e moteur est arr t depuis plus de 60 s Les valeurs d acc l ration fournies par le calculateur PSM sont galement prises en compte afin de tenir compte d une inclinaison ventuelle du v hicule Le signal du frein de parking est aussi utilis Si le niveau mesur est inf rieur la valeur mini ce qui pourrait endommager le moteur le syst me met une alerte de niveau trop bas Si le niveau mesur est sup rieur la valeur maxi ce qui pourrait endom mager le moteur le syst me met une alerte de niveau trop haut Exemple de la n cessit d une mesure statique Lors d un appoint de carburant dans une station service la capot moteur est ouvert afin d ajouter du liquide lave glace Suite l actionnement du contacteur du capot moteur le cycle de mesure dynamique est interrompu Le signal du capteur de niveau d huile est lu via le bus CAN En raison de cette op ration le niveau d huile ne serait ensuite indiqu qu apr s avoir parcouru 50 km Le client ne pourrait ainsi plus v rifier le niveau d huile dans la station service En outre lorsque le v hicule est l atelier le m canicien doit galement pouvoir v rifier le niveau d huile Syst me de refroidissement Outre le gain de poids significatif observ sur tous les nouveaux mod les Cayenne en particulier au niveau de la carrosserie et du ch ssis de nombreux d tails et bien s r l emploi de la tout de
10. AR Le b Av g p A yg a EAPN E Fi a gt i LL AY En Ms L AUS o T W Uo 5y k ar y LE DE VERRE D YO E EN re Moteur ir 1 L in A Le principal objectif est d amener aussi vite que possible tous les composants leur temp rature de service optimale tout en garantissant le confort des passagers dans l habitacle gr ce une rapide mont e en temp rature Si la temp rature ext rieure est basse et en cas de d marrage froid du moteur en particulier il est n cessaire de g rer au mieux la faible quantit de chaleur disponible L exploitation efficace de la chaleur disponible contribue conomiser du carburant r duire les missions de CO et respecter les r glementations strictes en mati re d missions Circuit de refroidissement haute temp rature Le syst me de refroidissement rattach la gestion thermique comprend cet effet 2 circuits utilis s en fonction de la temp rature du liquide de refroidissement Cela se fait via un thermostat C est ce thermostat qui permet de couper automatiquement le flux de liquide de refroidissement en fonction des besoins en l occurrence lorsque le moteur est froid d marrage froid Ce dernier chauffe ainsi plus rapidement ce qui r duit consid rablement les frottements Il en r sulte les avantages d j cit s La circulation du liquide de refroidissemen
11. Cayenne S Hybrid sont des compresseurs vis Compar la g n ration pr c dente qui disposait de rotors trois ailettes la soufflante Roots mise en uvre dans le Cayenne S Hybrid est dot e de rotors quatre ailettes Chacune des ailettes des deux rotors est vrill e 160 autour de l axe longitudinal L air circule ainsi de fa on continue et avec peu de pulsations La soufflante Roots mise en uvre est fabriqu e par la soci t EATON Cette entreprise dispose de nombreuses ann es d exp rience dans la fabrication de soufflantes Roots Structure Le module de suralimentation est enti rement int gr dans le V int rieur du moteur Le moteur est ainsi plat Le poids total du module s l ve 18 kg sans liquide de refroidissement Rotors Carter illet de transport e N e Capteur de pression de suralimentation Temp rature de collecteur d admission Plaquette antibruit Coupleur cache design Adaptateur Unit de papillon O O N O O1 Coude de d rivation 10 Adaptateur clapet bypass 11 Unit de clapet bypass 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 changeurs air air Chapeau de palier Roulements rouleaux avant Engrenages synchrones l ment de d couplage Arbre d entrainement Carter d entra nement Poulie Paliers arri re des rotors Capteur de pression de suralimentation Sonde de temp rature d air d admission Cayenne S Hybrid 33 Cayenne S Hybrid ge O a
12. ainsi ferm La pression d huile existante agit d sormais uniquement sur la surface de commande 1 ce qui oppose une force plus faible celle du ressort de commande Le ressort de commande fait alors basculer la couronne de r glage en sens horaire autour de l arr t de gaine La couronne de r glage sort alors de sa position centrale et agrandit l espace de circulation entre les cellules En raison de l agrandissement des espaces entre les cellules la quantit d huile transport e est plus importante L huile pr sentant ce d bit volum trique accru p n tre dans les orifices de passage d huile et offre une r sistance au jeu de coussinet du vilebrequin cette r sistance faisant augmenter la pression d huile C est de cette mani re que nous avons pu obtenir une pompe huile deux tages de pression r gul e par d bit volum trique Contr le de la pression d huile La pression d huile est surveill e au moyen de deux contacteurs de pression d huile Cette surveillance par deux contacteurs est n cessaire afin de contr ler le passage la basse ou la haute pression d huile Les contacteurs ne sont pas reli s au combin d instruments C est le calculateur moteur qui analyse les signaux des con tacteurs de pression d huile S il s av re n cessaire d allumer le t moin d alerte dans le combin d instruments un message est alors envoy sur le bus de donn es CAN pour commander le t moin d alerte correspondant du combin d ins
13. arbres cames e La lubrification des variateurs pour le calage variable en continu des arbres cames a t s par e de la lubrification de la culasse paliers d arbre cames et culasse tout en am liorant la liaison entre les lectrovannes de commande des l ments hydrauliques Cela a permis de restreindre la pression d huile dans la arbres cames et le circuit de lubrification 14 Cayenne S Hybrid Structure du syst me d alimentation en huile Ou Conduit d huile brute E Conduit d huile pure 15 Cayenne S Hybrid Pompe cellules semi rotative avec d bit faible 1 Surface de 5 Surface de commande 1 commande 2 2 Couronne de 6 Cellules r glage 7 Espace de 3 Arr t de gaine circulation 4 Ressort de 8 Pression d huile commande sortant du conduit Pompe cellules semi rotative avec d bit important l Surface de commande 1 2 Couronne de r glage d bit maxi 3 Arr t de gaine 4 Surface de commande 2 5 Espace de circulation 16 Pompe huile r gul e par d bit volum trique D bit faible L une des mesures permettant de r duire la puissance d entra nement requise par la pompe huile consiste faire appel une r gulation par d bit volum trique C est pourquoi le moteur du Cayenne S Hybrid tout comme le Cayenne Diesel met en uvre une pompe cellules sem rotative dont le d bit peut tre modifi au moyen
14. d une couronne de r glage rotative Cette couronne de r glage peut tre soumise la pression d huile via les surfaces de commande 1 5 et pivoter en opposition la force du ressort de commande Dans la plage de r gime inf rieure l lectrovanne qui se trouve sous tension est mise la masse par le calculateur moteur Elle lib re alors le conduit d huile menant la seconde surface de commande de la couronne de r glage Les deux flux d huile agissent alors la m me pression sur les deux surfaces de commande Les forces en r sultant sont sup rieures celle du ressort de commande et font donc pivoter la couronne de r glage en sens antihoraire La couronne de r glage bascule vers le centre de la pompe cellules semi rotative et r duit ainsi l espace de circulation entre les cellules Le niveau de pression inf rieur est activ en fonction de la charge du moteur du r gime moteur de la temp rature de l huile ainsi que d autres param tres de service La puissance d entra nement de la pompe huile s en trouve alors r duite A lectrovanne B Contacteur de pression d huile C Conduit d huile du vilebrequin lectrovanne activ e d bit faible lectrovanne hors tension d bit important D bit important partir d un r gime de 2 500 1 min ou d un couple de 300 Nm acc l ration pleine charge le calculateur moteur coupe l lectrovanne de la masse Le conduit d huile menant la surface de commande 2 est
15. devant le radiateur principal vu dans la direction de d placement La pompe est mont e proximit du radiateur d huile l avant gauche du compartiment moteur La structure de la pompe correspond celle d une pompe centrifuge Une pompe centrifuge n est pas autoaspirante C est pourquoi elle ne doit pas fonctionner sec Le palier de pompe pourrait alors surchauffer Le module de pompe int gre les sous ensembles suivants e Pompe centrifuge e Moteur lectrique e Commande lectronique Fonctionnement de la commande de la pompe La pompe est activ e en fonction de la temp rature en aval de l changeur air air issue d une cartographie dans le calculateur moteur et de la pression en aval de l changeur air air Elle se met syst matiquement en marche partir de 1 300 mbars ou d une temp rature du liquide de refroidissement de 50 C Le calculateur moteur active la pompe au moyen d un signal MLI partir de ce signal l lectronique de la pompe calcule le r gime de pompe voulu et active le moteur lectrique Si la pompe est en bon tat l lectronique de pompe transmet le r gime actuel de la pompe au calculateur moteur Ce processus s ex cute cycliquement tout au long du fonctionnement de la pompe R percussions en cas de d faillance Si l lectronique de pompe d tecte un d faut le signal MLI est modifi Le signal modifi est analys par le calculateur moteur La r action est diff rente selon le ty
16. distance jusqu aux cylindres de sorte que le moteur compresseur se caract rise par une r activit spontan e Cela est parti culi rement appr ciable aux bas r gimes et en cycle urbain le Cayenne S Hybrid pouvant d montrer tous ses avantages en termes de consommation par la conduite tout lectrique la fonction Stop Start et la r cup ration de l nergie au freinage Cela repr sente galement un avantage pour la d pollution des gaz d chappement car le catalyseur atteint plus rapidement sa temp rature de service optimale Le Cayenne S Hybrid utilise comme compresseur une soufflante Roots avec refroidissement de l air et un clapet bypass positionn dans le V int rieur du moteur de facon gagner de la place et assurer une meilleure r activit Une commande par courroie s par e entra ne 2 arbres parall les reli s par un tage d engrenages dans le carter du compresseur Cet tage d engrenages permet aux deux arbres de tourner en sens oppos mais de facon parfaitement synchrone Les deux arbres accueillent des rotors qui assurent l tanch it de tous les c t s c est dire par rapport aux aubes de l autre arbre et par rapport au carter du compresseur La rotation en sens inverse des deux arbres am ne la masse d air sans compression entre les rotors depuis l entr e d air dans le compresseur jusqu la sortie d air Les rotors sont munis de 4 ailettes et sont vrill s selon un ange de 160 degr s au total autour de
17. l axe longitudinal Cela permet d obtenir une circulation d air continue La compression est r alis e en faisant p n trer l air dans la masse d air stock e en amont des soupapes d admission Pour am liorer l effet de suralimentation le compresseur est dot d un changeur air air par banc de cylindres avec un cir cuit de refroidissement basse temp rature Comme tous les tats de fonctionnement ne n cessitent pas d air de suralimentati on et que l tablissement en continu de la pression de suralimentation entra nerait une trop grande accumulation d air et donc une perte de puissance le compresseur comporte une r gulation de pression de suralimentation int gr e Au lieu d avoir une r gulation complexe de la pression de suralimentation via un embrayage lectromagn tique permettant de coupler et de d coupler le compresseur on utilise un clapet bypass Lorsque la pression de suralimentation prescrite ou maximale est atteinte une partie de l air peut tre ramen e au c t aspiration en ouvrant le clapet bypass 450 s 150 300 P ei 100 200 50 100 50 0 0 N P Puissance en kW Courbe de puissance N R gime en 1 min Courbe de couple T Couple en Nm Cayenne S Hybrid JE Cayenne S Hybrid Embiellage Bloc cylindres Comme le bloc cylindres est fortement sollicit au niveau des si ges de palier par la pression de combustion il est soumis un traitement thermique sp cial lors de sa fabr
18. l effet du m canisme ressort de la capsule d pression La puissance moteur s en trouve r duite Moteur i I F7 j Ei EE Avant de monter le flasque interm diaire il faut placer les volets de collecteur d admission en position puissance conduit d admission ouvert Clapet de volet collecteur d admission Potentiometre volets collecteur d admission La position des volets collecteur d admission est contr l e par deux capteurs Moteur Banc de cylindres 1 potentiom tre du volet de collecteur d admission 1 D Banc de cylindres 2 potentiom tre du volet collecteur d admission 2 Les capteurs sont int gr s dans le flasque de la capsule d pression Il s agit de capteurs d angle sans contact fonctionnant selon le principe des capteurs effet Hall Un signal de tension est g n r dans l lectronique des capteurs puis est analys par le calculateur moteur Potentiom tre de commande des volets collecteur d admission Potentiom tre B Capsule d pression Utilisation du signal Le signal permet de surveiller la position et est utilis des fins de diagnostic R percussions en cas de d faillance du signal La position n est plus d tect e correctement Le diagnostic n est plus possible Ce composant rel ve de l OBD En cas de d faillance le t moin Check Engine MIL s allume donc Insonorisation de la soufflante Roots Lors du d velo
19. t refoulement La pression de l air transport est g n r e par le reflux Moteur Moteur a el Le Diff rents types de soufflantes Roots Les anciennes soufflantes Roots taient dot es de rotors deux ailettes Les versions modernes utilis es dans le moteur thermique du Cayenne S Hybrid comportent trois ailettes et sont en forme de vis Cela permet d obtenir une pression de suralimentation plus lev e et surtout constante meilleur rende ment Historique Le nom du syst me vient des fr res Philander et Francis Roots qui ont fait breveter le principe en 1860 l poque les soufflantes Roots servaient principalement de g n rateurs d air pour les hauts fourneaux mais trouvaient galement leur utilit dans d autres secteurs de l industrie En 1900 Gottlieb Daimler fut le premier constructeur installer une soufflante Roots dans une voiture Dans les ann es 20 et 30 les soufflantes Roots furent utilis es dans le sport automobile Caract risti que sp cifique ces moteurs se reconnaissalent ais ment de par le grincement typique du compresseur Suite au d veloppement de mat riaux r sistant aux hautes temp ratures les soufflantes Roots ont t d laiss es au profit du turbocompresseur D sormais les soufflantes Roots sont surtout utilis es dans les voitures de sport Module de suralimentation Les soufflantes Roots modernes telles que celle utilis e sur le
20. triovale Oo nm mm gt Pompe huile cellules semi rotative 12 Caract ristiques techniques de la distribution avec pignons triovales Sur le moteur du Cayenne S Hybrid les arbres cames sont entra n s par des pignons triovales Fonctionnement Les pignons triovales n ont pas tout fait une forme circulaire Ils pr sentent en effet trois pointes Comme le diam tre ext rieur est plus important au niveau des pointes le bras de levier effectif agissant sur les soupapes augmente Les pointes levier plus important agissent l instant exact o une came doit ouvrir la soupape L agrandissement du bras de levier r duit les forces appliqu es sur la cha ne Cela agit en m me temps contre les oscillations g nantes Avantages La diminution des forces appliqu es sur la cha ne entra ne une diminution des frottements et donc de la consommation de carburant En outre cela permet d utiliser des cha nes et tendeurs de cha ne moins chers pour un fonctionnement identique La diminution de l oscillation des cha nes constitue un autre avantage Cela permet d obtenir une r gularit de fonctionnement encore plus grande 200 N Diminution des forces sur les cha nes par des pignons triovales au dessus du r gime d env 35 mm Sans pignons triovales avec Moteur Pignon triovale Rayon du cercle de t te en mm rl 46 86 45 71 Entrainement des accessoires moteur Pour entra ner les ac
21. 1 Moteur thermique G n ralit s Les nouveaux mod les Cayenne mettent en uvre une g n ration de moteurs perfectionn s issus des moteurs prouv s des mod les pr c dents le moteur Moteur atmosph rique V6 de 3 6 avec une puissance accrue pour le Cayenne le V6 turbo diesel de 3 0 couple lev pour le Cayenne Diesel et le moteur V8 de 4 8 pour les Cayenne S et Cayenne Turbo Pour le nouveau Cayenne S Hybrid dot de la propulsion hybride int grale parall le innovante et le Cayenne V6 en Chine Porsche propose pour la premi re fois un moteur V6 de 3 0 avec suralimentation par compresseur G n ralit s 3 Indication du niveau d huile 18 Description technique 5 Syst me de refroidissement 20 Embiellage 8 Refroidissement de Fair D gazage du carter moteur 10 de suralimentation 25 Culasse 11 Circulation d air 29 Commande par cha ne 12 Soufflante Roots 31 Lubrification 14 Volets du collecteur d admission 43 Pompe huile r gul e par d bit volum trique 16 La nouvelle g n ration de moteurs pr sente les caract ristiques suivantes TE Cayenne S Hybrid uniquement moteur thermique Cayenne V6 Chine Cayenne Turbo N 2 A v gt O Conception Moteur en V Cayenne S Soupapes Cylindre 4 Ordre RE 1 5 3 6 2 4 1 4 3 6 2 5 1 3 7 2 6 5 8 1 4 3 6 2 5 1 3 7 2 6 5 8 Injection directe Arbres cames Arbres cames Distribution d admission et VarioCam Plus d Vario
22. 29 Moteur Turbocompresseur Soufflante Roots Les crit res qui ont t d cisifs dans le choix d un compresseur m canique sont les suivants Grandes exigences en mati re de confort D marrage puissant large spectre d utilisation entre confort et sportivit radicale Moteur pouvant tre mis en uvre dans de nombreux mod les de v hicules de par ses caract ristiques Respect de toutes les normes antipollution actuelles et venir prochainement EURO 5 et ULEV Il Avantages et inconv nients de la suralimentation m canique avec soufflante Roots par rapport une suralimentation par turbocompresseur Avantages Pression de suralimentation disponible imm diatement si besoin est La pression de suralimentation est fournie en continu et augmente avec le r gime L air de suralimentation ne doit pas tre refroidi trop intens ment Grande long vit et fonctionnement n cessitant peu d entretien Compact peut tre mont dans le V int rieur la place du collecteur d admission Consommation de carburant id ale tablissement rapide dynamique du couple pointe de couple pr coce d o un bon comportement au d marrage Tr s courts trajets de l air comprim jusqu aux cylindres ce qui donne un volume d air tr s faible d o une r activit spontan e Meilleures valeurs d chappement car le catalyseur atteint sa temp rature de service plus rapidement Dans un moteur avec suralimentation par turbocompr
23. Cam Plus Fe admission d chappement Cylindr e em cm 3 598 2 297 4 806 2 995 4 806 Ce a M x course mm 89 x 96 4 CE x 91 4 96 x 83 84 5 x 89 96 x 83 Rapport volum trique volum trique O Ail O 68l 8 1 O Kai D 5 1 Cn oil Puissance D un kW 300 ch nn kW 240 ch ne kW 400 ch nn kW 333 ch nn kW 500 ch au r gime de 1 min 6 300 2 000 2 250 6 500 5 500 6 500 6 000 Couple maxi au r gime 400 Nm 550 Nm 500 Nm 440 Nm 700 Nm de ee 3 000 4 000 4 400 3 500 2 500 5 000 2 250 4 500 En augmentant l efficacit et en utilisant une technologie moteur de pointe il a t possible sur tous les moteurs de r duire consid rablement les consommations par rapport aux mod les pr c dents Avec une r duction de consommation pouvant atteindre 23 selon les mod les les missions de CO ont galement pu tre nettement r duites Tous les seuils d mission exig s dans le monde entier sont respect s Consommation du Cayenne S Hybrid Type de carburant Consommation 1 100 missions de CO g km Cycle extra urbain Bo te automatique 7 9 Bo te automatique 193 Description technique Le Cayenne S Hybrid est quip du nouveau moteur V6 de 3 0 I compresseur avec injection directe qui associ une E Machine assure un haut rendement en motorisation hybride En plus d assurer les caract ristiques routi res propres aux v hicules Porsche avec des performances dignes d un V8 l objectif de d veloppe ment t
24. ait de d atteindre des niveaux faibles de consommation et de rejet de CO et de r pondre toutes les normes internationales en mati re d missions C est la premi re fois que Porsche met en uvre pour ce faire un moteur V6 sur alimentation par compresseur Ce dernier offre une puissance de 333 ch 245 kW entre 5 500 1 min et 6 500 1 min et d veloppe un couple maximal de 440 Nm entre 3 000 1 min et 5 250 1 min Cayenne S Hybrid 3 0 TFSI Distance entre les cylindres en mm Banc de cylindres d calage en mm Diam tre des paliers de vilebrequin en mm _ Diam tre des paliers de bielle en mm Longueur de bielle en mm Hauteur du bloc en mm Caract risation Les principales caract ristiques du nouveau moteur V6 de 3 0 compresseur sont les suivantes e Cylindr e de 2 995 cm e Angle des bancs de cylindres de 90 e Culasse en aluminium e Lubrification carter humide e Bloc moteur en aluminium plein e Suralimentation par compresseur e Technologie 4 soupapes e Refroidissement de l air e Calage variable en continu des arbres de suralimentation cames e Mesures pour r duire la consommation c t admission Le moteur est un moteur essence 6 cylindres 24 soupapes avec un angle des bancs de cylindres de 90 degr s et 2 arbres cames par rang e de cylindres Le moteur V6 de 3 0 comprend notamment un bloc moteur en aluminium une culasse en aluminium ainsi que d autres technologies moteur modernes telles qu
25. apteur de pression de collecteur d admission est d faillant la r gulation de la pression de suralimentation devient irr guli re Des d faillances du capteur de pression de suralimentation peuvent conduire une mauvaise composition de m lange sur toute la plage de r gime la masse d air calcul e tant erron e Cela conduit galement un mauvais d bit d injection Non seulement la qualit des gaz d chappement est alors moins bonne mais cela a galement un impact sur le d veloppement de puissance En charge une d faillance de ces capteurs pourrait conduire de mauvaises pressions de suralimentation ce qui pourrait d truire le moteur C est pourquoi le syst me effectue un diagnostic de tous les capteurs d s que le contact est mis Si un d faut est constat il est enregistr dans la m moire de d fauts Le syst me fait alors appel un capteur quivalent ou au mod le de remplacement Ainsi du point de vue du conducteur le syst me se comporte quasiment comme l tat de fonctionnement normal et tout dommage cons cutif est vit R gulation de la charge L unit de commande clapet bypass fonctionne conjointement l unit de commande du papillon des gaz Lors du d veloppement de cette r gulation l accent a t mis sur un fonctionnement le moins restrictif possible et un grand d veloppement de puissance Dans la plage charge partielle admission le clapet bypass est ouvert sans limitation Le pa
26. beaucoup moins sollicit e Le rapport entre le vilebrequin et le module de suralimentation est de 1 2 5 Cela permet d avoir un r gime maximal de 18 000 1 min La figure montre le moteur thermique sans E Machine utilis habituellement non hybride les accessoires moteur sont supprim s sur le Cayenne S Hybrid Moteur A Module de suralimentation B Entra nement de la soufflante Roots Moteur Le couplage de la soufflante Roots s effectue via l l ment de d couplage SSI Single Spring Isolator Cet l ment de d couplage concu comme un l ment ressort est int gr dans le carter d entrainement du module de suralimentation Il permet d optimiser le parcours des forces en cas d alternance de charge Cela permet d obtenir un fonctionnement tr s silencieux acoustique optimis e et d augmenter la dur e de vie de la courroie d entra nement Poulie B Carter d entra nement C Arbre d entra nement avec fixation D l ment de d couplage SSI E Engrenages synchrones F Roulements rouleaux avant G Chapeau de palier Fonctionnement Dans le carter d entra nement de la soufflante Roots le ressort de torsion est plac entre une douille d entr e et une douille de sortie Le ressort transmet le couple moteur de la poulie l tage d engrenages Les douilles d entr e et de sortie d limitent la plage de basculement dans le sens de rotation de la soufflante Roots ainsi que dans le sens inverse L
27. cessoires le moteur dispose de deux commandes par courroie ind pendantes Comme sur le Cayenne S Hybrid divers accessoires sont entra n s lectriquement compresseur de climatisation direction assist e etc et que l alternateur est remplac par l E Machine il est possible de diminuer la tension des deux courroies d entrainement La commande entra ne la courroie d entra nement de la soufflante Roots via le pignon d entra nement du vilebrequin et la commande B la pompe liquide de refroidissement Lubrification Lors du d veloppement du syst me de lubrification l objectif principal tait de r duire encore les frottements internes au sein du moteur Une s rie de mesures a alors t prise par exemple au niveau de la distribution Le d bit d huile a en outre pu tre nettement r duit gr ce des optimisations dans le circuit d huile Souftlante Roots B Galet enrouleur C Dispositif de serrage commande par courroie D Pompe liquide de refroidissement Mesures d optimisation E Dispositif de serrage commande par courroie B e Modification du coussinet de palier de vilebrequin sup rieur l angle de sa gorge F Vilebrequin en croissant est pass de 180 150 e D placement de l orifice d arriv e d huile dans les paliers d arbre cames e R duction de moiti du d bit des gicleurs d huile e R duction des fuites des variateurs d arbres cames avec les lectrovannes de commande des
28. d huile Pour l affichage du niveau d huile dans le combin d instruments le moteur du Cayenne S Hybrid est dot d un capteur de niveau d huile fonctionnant selon le principe de mesure par ultrasons PULS Packaged Ultrasonic Level Sensor Principe de fonctionnement Les impulsions d ultrasons envoy es sont r fl chies par la limite entre l huile et l air Le niveau d huile est ensuite calcul partir du laps de temps entre l mission de l impulsion et son retour en tenant compte de la vitesse du son Le capteur de niveau d huile traite le signal mesur via une lectronique int gr e dans le bo tier du capteur Le capteur met un signal MLI MLI modulation de largeur d impulsions Avantages du capteur ultrasons e Signal du capteur disponible tr s rapidement apr s env 100 ms e Faible consommation lectrique lt 0 5 L analyse du signal du capteur de niveau d huile s effectue dans le calculateur moteur Les valeurs ainsi calcul es sont plac es sur le bus CAN Transmission Les signaux sont ensuite transmis aux syst mes de bus correspondants via l interface de diagnostic pour bus de donn es passerelle Le Cayenne S Hybrid affiche un niveau d huile calcul de facon r aliste C est pour quoi la jauge d huile a t supprim e D sormais le client peut uniquement contr ler le niveau d huile via l affichage du combin d instruments Le tube o s ins re habituellement la jauge d huile est tout de m
29. e r paration hybride E Machine et lectronique de puissance Strat gie de mise en temp rature du module de gestion thermique sur le Cayenne S Hybrid Objectif e R chauffement rapide de tous les fluides ayant un effet sur les frottements huiles mise en uvre avec le liquide de refroidissement pr sent par exemple e Gestion de la chaleur en se focalisant sur la consommation le confort etc e solement de masses inertes en termes de chaleur dans le circuit e Augmentation du confort de chauffage Processus de mise en temp rature e Mont e en temp rature du moteur e Mont e en temp rature de l habitacle si besoin est prioritaire sur la mont e en temp rature de la bo te de vitesses e Mont e en temp rature de la bo te de vitesses e vacuation de la chaleur par le radiateur principal Exigences particuli res e Hybride le refroidissement de l E Machine et de l lectronique de puissance est assur tout instant Le module de gestion thermique du Cayenne S Hybrid g re la r partition de chaleur entre plusieurs zones fondamentales le moteur thermique la bo te de vitesses et l habitacle circuit de refroidissement haute temp rature Outre le circuit de refroidissement haute temp rature il y a aussi un circuit de refroidisse ment basse temp rature destin au refroidissement des changeurs air air et de l lectronique de puissance du syst me hybride EN mn Si 7 n a p f L n Fas D De
30. equel les gaz de Blow by sont dirig s vers les chapeaux de soupapes Ces derniers comportent un labyrinthe pour une premi re s paration grossi re Les gaz sont ensuite amen s via des flexibles en plastique jusqu au V int rieur du moteur o se trouve le module s parateur d huile Les conduits de liquide de refroidissement sont int gr s dans le module s parateur d huile Ce dernier forme donc le couvercle du bloc moteur Les gaz sont d pollu s dans deux cyclones fonctionnant en parall le Si le d bit de gaz est trop lev un clapet bypass s ouvre pour viter qu une pression trop importante ne s tablisse dans le carter moteur Une fois d pollu s les gaz sont ramen s directement dans le module de suralimentation via le raccord correspondant L huile est r cup r e dans la partie inf rieure du s parateur d huile dans un compartiment collecteur Tant que le moteur tourne ce collecteur est ferm par un purgeur d huile Le purgeur d huile est press contre le si ge d tanch it par la pression r gnant dans le carter moteur Le collecteur est suffisamment grand pour accueillir toute l huile pouvant tre r cup r e lors du fonctionnement du moteur sur un r servoir plein Un autre purgeur se trouve sous le r gulateur de pression Il permet d vacuer des vapeurs de carburant condens es ou de l eau Raccordement au module de suralimentation Les gaz de Blow by sont introduits par le bas dans le module de suralimentatio
31. esseur une partie de l nergie thermique sert entrainer le turbocompresseur et est donc perdue Inconv nients Tr s compliqu fabriquer en raison de tol rances tr s strictes des rotors par rapport au carter et des rotors entre eux Plus grande sensibilit la p n tration de corps trangers dans le circuit d air pur Poids relativement lev Plus grande difficult d att nuer les bruits L entra inement de la soufflante n cessite une partie de la puissance moteur qui est ainsi perdue Soufflante Roots Principe de fonctionnement de la soufflante Roots Les soufflantes Roots sont con ues comme des machines piston rotatif Elles fonctionnent sans compression interne selon le principe volum trique La soufflante se compose d un carter dans lequel tournent deux arbres rotors Les deux rotors sont entra n s m caniquement par exemple par le vilebrequin via une courroie Les deux rotors sont reli s de fa on synchrone par un tage d engrenages situ l ext rieur du carter et tournent en sens inverse lls s engr nent ainsi l un dans l autre Lors de la conception il est tr s important de veiller ce que les rotors soient bien tanches l un avec l autre et avec le carter Il ne doit y avoir aucun frottement dans la mesure du possible En service lorsque les rotors tournent l air circule entre les ailettes et la paroi ext rieure entre l arriv e d air c t aspiration et la sortie d air c
32. ication Les vis de palier de vilebrequin pr sentent en outre une classe de r sistance lev e Bloc cylindres Partie inf rieure du carter cylindres bedplate Partie sup rieure du carter d huile Partie inf rieure du carter d huile Vilebrequin Le vilebrequin est dimensionn pour une course de 89 mm Il est con u avec des goupilles fendues Les bielles craqu es ont une longueur de 153 mm et sont optimis es en termes de r sistance Tous les coussinets sont constitu s de 3 mat riaux sans plomb Pistons Les pistons sont con us comme des pistons support annulaire pour un rapport volum trique de 10 5 1 Les jupes de piston sont rev tues d une couche de Ferrostan r sistante l usure Une combinaison appropri e de segments de piston assure des d bits de gaz de Blow by et une consommation d huile faibles haute puissance tout en garantissant des frottements et une usure minimum Moteur JJ Piston coul Support annulaire Segment asym trique bomb en acier de 1 2 mm Segment face conique et talon de 1 5 mm Segment racleur d huile de 2 0 mm en deux pi ces Moteur Module s parateur d huile B Raccord couvre culasse avec s pa rateur d huile labyrinthe int gr C Conduite en PVC avec clapet anti retour D Raccord vers le module de suralimen tation l ment D gazage du carter moteur Le d gazage du carter moteur est un d gazage de t te dans l
33. ieur du moteur Alors qu un panneau plus pais est plac entre les deux collecteurs d admission deux panneaux plus minces ont t ins r s sur les c t s entre les collecteurs d admission et les culasses 46
34. n Un l ment interm diaire assure l tanch it de la conduite d arriv e contre le module de suralimentation L ouverture du module de suralimentation est conique de fa on simplifier l introduction de l l ment interm diaire L l ment interm diaire est dot d un ergot pour garantir lors du montage son bon positionnement la sortie du syst me de d gazage du carter moteur Culasse Sur le moteur DFI 3 0 l utilisation de la soufflante Roots rend inutiles la commande de lev e des soupapes et le calage des arbres cames d chappement Moteur Les diff rents l ments de la culasse sont les suivants 1 lectrovanne de commande des arbres cames 2 Couvre culasse 3 Pompe carburant haute pression 4 Arbre cames d admission 5 Soupapes avec ressorts et culbuteur 6 Arbre cames d chappement 7 Carter de culasse Cayenne S Hybrid Commande par cha ne VE 1 Moteur Distribution avec pignons triovales Pour ouvrir les soupapes d un cylindre un couple doit tre appliqu Sur un moteur V6 les soupapes s ouvrent trois fois par cycle pour chaque banc de cylindres et arbre cames chaque ouverture de soupape des forces accrues agissent ainsi sur la commande par cha ne Ces forces peuvent engendrer des oscillations dans la distribution qui sont particuli rement perceptibles haut r gime B C Chaine rouleaux Cha ne douilles Entra nement d arbre d quilibrage Pignon
35. on de collecteur d admission 15 Borne 15 31 Borne 31 Signal de tension pression de collecteur d admission Signal de r sistance temp rature de l air d admission 41 Moteur Les fonctions du calculateur moteur ainsi que les fonctions associ es de r gulation de la charge le syst me d injection et ses interactions avec l alimentation en carburant le syst me d chappement la d termination de l angle d allumage et le diagnostic sont d crits dans le chapitre 2 DME lectro nique du moteur Utilisation du signal Le signal du capteur de pression de collecteur d admission situ en amont de l unit de commande du papillon permet de calculer la position th orique du clapet bypass Ceci est n cessaire pour obtenir la pression de suralimentation souhait e Cette position th orique du clapet bypass d pend fortement du niveau de pression en amont du module de suralimentation Les deux capteurs de pression de suralimentation servent d une part r guler la pression de suralimentation pour qu elle soit la valeur nominale D autre part leur signal de sortie permet de calculer la masse d air chaque cycle Cette masse d air est une grandeur d entr e importante pour la gestion moteur bas e sur le couple qui d termine le d bit d injection le point d injection et l angle d allumage R percussions en cas de d faillance du signal En cas de d faillance le t moin Check Engine MIL est activ Si le c
36. oteur de clapet bypass Aspect du signal du potentiom tre pour le clapet bypass 1 But e m canique inf rieure 2 But e m canique sup rieure Course du capteur B Signal du capteur en Potentiom etre de clapet bypass Ce composant d tecte la position actuelle du clapet bypass Il se trouve dans le couvercle du bo tier de l actuateur Sa plage de tension de sortie est comprise entre 0 5 et 4 5 V Le potentiom tre fonctionne selon le principe de mesure magn tor sistif Il est donc insensible au rayonnement lectromagn tique Utilisation du signal Le signal indiquant la position du clapet bypass est utilis pour d terminer la grandeur de r gulation Il sert galement calculer les valeurs d adaptation de l unit clapet bypass R percussions en cas de d faillance du signal Le clapet est mis hors tension et se place en but e ouverte sous l action du ressort La d faillance est irr versible pour le cycle de conduite en cours Dans ce cas la pression de suralimentation n est pas g n r e Le moteur ne dispose pas de la pleine puissance ni du couple maximal Ce composant rel ve de l OBD En cas de d faillance le t moin Check Engine MIL s allume donc Cayenne S Hybrid Capteurs mesurant la masse d air et la pression de RULES L suralimentation UNIL E N AC La r gulation de charge du moteur utilise les valeurs principales hr Moteur M H e masse d air et e pression de suralimentation Trois capteu
37. pe de d faut Lorsqu un d faut est d tect il est enregistr dans la m moire de d fauts du calculateur moteur Comme en cas de panne la baisse de puissance n est sensible qu pleine charge et que la qualit des gaz d chappement ne se d grade pas aucun voyant de contr le ne s allume Aucune r action n est d clench e en substitution dans le calculateur moteur en cas de panne de la pompe La temp rature de l air de suralimentation est toutefois surveill e Si elle est trop lev e le calculateur moteur r duit la puissance du moteur Si le c ble de signaux vers la pompe est coup ou comporte un court circuit au plus la pompe passe en fonctionnement de secours en fournissant 100 de puissance En cas de court circuit la masse sur le c ble de signaux la pompe s arr te Moteur Raccord de refoulement B Connecteur lectrique C Raccord d aspiration Moteur Pour conna tre les instructions exactes de diagnostic de la pompe liquide de refroidissement veuillez vous reporter au Manuel de r paration D tection des d fauts En cas de d faut le syst me tente de prot ger la pompe Pour cela il r duit le r gime de la pompe ou arr te la pompe Le tableau suivant pr sente certains d fauts et les cons quences possibles Marche sec due un remplissage insuffisant de liquide de efroidissement r gime de pompe trop lev Faible remplissage de liquide de refroidissement gt
38. pillon du moteur assure la r gulation de la charge Dans la plage de pression de suralimentation c est le clapet bypass qui assure la r gulation de la charge le papillon du moteur est enti rement ouvert Volets du collecteur d admission Pour une meilleure formation interne du m lange le moteur du Cayenne S Hybrid met en uvre des volets de collecteur d admission Ils se trouvent dans un flasque interm diaire situ entre le module de suralimentation et la culasse eS Li a a s a r fi i i a L ee b sir l e Module de volets de collecteur d admission banc de cylindres gauche 1 Potentiom tre volet de collecteur d admission 2 Capsule d pression 3 Commande de l arbre des volets de collecteur d admission 4 Volets de collecteur d admission Clapet de volet collecteur d admission Les volets de collecteur d admission qui sont fix s sur un arbre commun sont actionn s au moyen d une capsule d pression La d pression requise cet effet est fournie via le clapet de volet collecteur d admission Pour ce faire le calculateur moteur active le clapet de volet collecteur d admission en fonction de la cartographie R percussions en cas de d faillance Si le clapet de volet collecteur d admission n est pas activ ou est d fectueux il n y a pas de d pression Dans ce cas les volets de collecteur d admission obturent le conduit de puissance dans la culasse sous
39. ppement du moteur on a galement souhait r duire la nuisance sonore de la soufflante Roots Cet objectif a t atteint en modifiant la conception du carter Une plaquette antibruit multicouche a ainsi t appos e sur l orifice de sortie des gaz de la soufflante Roots En outre des mesures effectu es dans la zone d aspiration permettent de r duire encore le bruit voir figure Des mesures d insonorisation suppl mentaires ont t mises en uvre avec des panneaux en mat riau insonorisant pos s autour et sous le module de suralimentation Module de suralimentation avec mesures d insonorisation Moteur OD VI OO OC A Entr e d air brut Filtre air avec panneau en mousse Aspiration d air pur avec amortisseur large bande R sonateur Helmholtz Plaquette antibruit multicouche Module de suralimentation Orifice de sortie d air Cayenne S Hybrid s PAE FE E 0 Panneaux en mat riau insonorisant f g LE xfi J i ne 128 74 a LA LA r 7 ly f aiji 47 Plusieurs panneaux en mat riau insonorisant ont t ins r s entre le module de p M pa Moteur th 5 A f suralimentation et la culasse et ou le bloc cylindres lls att nuent les bruits de la pa I F soufflante Roots mis vers le bas Deux petites garnitures insonorisantes sont install es au dos du module de suralimentation D autres panneaux en mat riau insonorisant se trouvent sous le module de surali mentation dans le V int r
40. r air air gauche D Purgeurs E Jeu de joints pour changeur air air Circuit de refroidissement de l air de suralimentation Le circuit de refroidissement de l air de suralimentation est un circuit basse Moteur Ml temp rature ind pendant assurant galement le refroidissement de l lectronique D de puissance du syst me hybride Il fonctionne ind pendamment du circuit de refroidissement principal Cependant les deux circuits sont connect s et utilisent le m me vase d expansion La temp rature au sein du circuit de refroidissement de Q l air de suralimentation est inf rieure celle du circuit principal Les changeurs air air doivent tre d pos s et repos s avec le plus grand soin Respectez pour ce faire les consignes du Manuel de r paration Module de suralimentation B Retour de liquide de refroidissement C Retour de liquide de froidissement provenant de l changeur air air droit D changeur air air gauche E Purgeur F D part de liquide de refroidissement G Pompe pour refroidissement de l air H Radiateur pour refroidissement Pompe pour refroidissement de l air La pompe utilis e pour le refroidissement de l air est une pompe liquide de refroidissement lectrique Elle am ne le liquide de refroidissement r chauff provenant des changeurs air air du module de suralimentation jusqu au radiateur basse temp rature Ce dernier se trouve dans l ensemble de radiateur situ dans le compartiment moteur du v hicule
41. rni re technologie moteur ont permet d obtenir une faible consommation de carburant Ces objectifs ont en grande partie pu tre atteints gr ce au module de gestion thermique Le pr sent chapitre consacr au moteur du Cayenne S Hybrid aborde le module de gestion thermique de facon plus d taill e uniquement cependant du point de vue du circuit de refroidissement et des diff rentes phases de mise en temp rature La commande des pompes lectriques et des thermostats utilis s est trait e dans le chapitre Gestion moteur Module de gestion thermique Tous les moteurs Cayenne r pondent aux fortes exigences que l on attend d un moteur Porsche quelles que soient les conditions de fonctionnement et ce Moteur m me dans les pays chauds Qu importe que vous rouliez sur route en tout terrain O ou en acc l ration Le syst me de refroidissement du Cayenne S Hybrid est configur en cons quence Le syst me de refroidissement garantit que le moteur fonctionne la bonne temp rature de service pour des performances optimales et durables Cela apporte d autres avantages en termes de consommation et aD d missions tous les composants parvenant plus rapidement la temp rature de Lors du remplissage etde la purge du service optimale Le Cayenne S Hybrid est quip d un module de gestion circuit de refroidissement suivre les thermique destin au moteur la bo te Tiptronic S et aux composants du syst me instructions du Manuel d
42. rs absolument identiques du point de vue de la fonctionnalit sont install s cet effet Ils mesurent la temp rature de l air d admission et la pression des collecteurs d admission Le premier capteur se situe en amont de l unit de commande du papillon Il s agit d un capteur double c est dire que le bo tier contient deux capteurs individuels e Sonde de temp rature d air d admission e Capteur de pression de collecteur d admission Les deux autres capteurs du m me type sont mont s gauche et droite dans le module de suralimentation lls mesurent la pression et la temp rature de l air de chaque banc de cylindres Il est ici important que le point de mesure se trouve en aval des changeurs air air En effet ce n est qu ainsi que les valeurs mesur es correspondent r ellement la masse d air effective des bancs de cylindres Capteurs concern s e Capteur de pression de suralimentation banc de cylindres 1 e Sonde de temp rature de collecteur d admission banc de cylindres 1 e Capteur de pression de suralimentation banc de cylindres 2 e Sonde de temp rature de collecteur d admission banc de cylindres 2 Circuit La sonde de temp rature d air d admission est une sonde coefficient thermique n gatif NTC En fonction de sa temp rature la r sistance varie ce qui influe sur le signal de tension envoy au calculateur moteur L gende G42 Sonde de temp rature d air d admission G71 Capteur de pressi
43. t dans le moteur petit circuit reprend au cours de la phase de chauffe en fonction de l l vation de temp rature au sein du moteur Le grand circuit est raccord en fonction du point de fonctionnement du moteur conform ment une cartographie consign e dans la gestion moteur La r gulation du thermostat permet de r guler la temp rature du liquide de refroidissement en fonction de la charge de mani re adapter et optimiser les caract ristiques de temp rature dans le moteur pour le point de charge en question Vue d ensemble du syst me avec les circuits haute et basse pression Cette gestion thermique se traduit par une r duction de la consommation de carburant essentiellement due au raccourcissement de la phase de chauffe apr s un d marrage froid En outre comme cela a d j t dit le Cayenne S Hybrid dispose galement d un module de gestion thermique pour la bo te de vitesses Ici aussi l objectif est d atteindre le plus rapidement possible la temp rature de service optimale afin de minimiser les pertes par frottement Pour cela l changeur thermique du circuit de refroidissement de la nouvelle Tiptronic S 8 rapports dispose d une liaison avec le circuit de refroidissement du moteur En cas de besoin la chaleur du liquide de refroidissement du moteur qui chauffe plus vite peut tre utilis e pour amener la bo te de vitesses sa temp rature de service Fonctionnement du module de gestion thermique
44. truments Contacteur de pression d huile pour pression d huile r duite Le contacteur pour la pression d huile r duite se ferme une pression de 0 9 bar En dessous de cette valeur le contacteur s ouvre et le calculateur moteur demande l allumage du t moin d alerte du combin d instruments via le bus CAN Le contacteur de pression d huile est situ dans le conduit d huile principal en amont du module de filtre huile Contacteur de pression d huile Le contacteur de pression d huile fonctionne dans une plage de pression sup rieure au seuil de commutation de la soupape de r gulation de pression d huile Il se ferme une pression de 2 5 bars Gr ce au signal du contacteur de pression d huile le calculateur moteur sait lorsque la pression d huile requise est tablie par la pompe huile Le contacteur de pression d huile se trouve dans le conduit de refoulement d huile en aval du filtre huile dans le module de filtre huile Moteur Contacteur de pression d huile pour pression d huile r duite Emplacement de montage du contac teur de pression d huile Cayenne S Hybrid 7 o am A Moteur Bloc moteur Cylindre virtuel 20 mm Capteur de niveau d huile Point z ro du syst me m o oO Ww _ gt Plage de mesure dynamique 15 75 mm F Plage de mesure statique 75 120 mm G Partie sup rieure du carter d huile H Partie inf rieure du carter d huile 18 Indication du niveau
45. un module de gestion thermique ou une pompe huile r gul e Moteur En Chine les v hicules d une cylindr e gt 3 0 sont beaucoup tax s que les v hi cules d une cylindr e lt 3 0 I C est pour quoi partir de l ann e mod le B 2011 le Cayenne sera propos en Chi ne avec un moteur V6 de 3 0 com presseur la place du moteur atmosph rique V6 de 3 6 Moteur La lubrification employ e est une lubrification carter humide Ce syst me de lubrification a t tudi de facon garantir au moteur un fonctionnement parfait en conditions de route comme en tout terrain par exemple dans des mont es ou des descentes abruptes Contrairement aux moteurs suraliment s utilis s jusqu pr sent sur les mod les Porsche la suralimentation du nouvel moteur est assur e par un compresseur avec refroidissement de l air La suralimentation par compresseur avec refroidissement de l air offre des avantages particuliers pour l usage sp cifique dans un SUV et pour les caract ristiques de l hybride int gral parall le Comme le compresseur dispose d une liaison m canique permanente avec l entra nement du vilebrequin la pression de suralimentation est disponible imm diatement et le d bit d air massique augmente continuellement avec le r gime du moteur thermique En raison de son positionnement proximit Imm diate du V int rieur du moteur l air aspir et com prim ne doit parcourir que peu de
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