Detroit dévoile ses moteurs Gen 6 de 2027

Lors d'un événement organisé à la fois en ligne et sur le site de son usine de Redford, dans le Michigan, Detroit – la marque de groupes motopropulseurs de Daimler Truck North America et un important fabricant de moteurs pour poids lourds et de composants pour véhicules commerciaux – a dévoilé sa nouvelle génération (Gen 6) de moteurs pour poids lourds. Les nouveaux moteurs DD13, DD15 et DD16 sont entièrement conformes aux normes d'émissions de l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) pour 2027 .

La famille de moteurs Gen 6 comprend désormais de nouvelles valeurs de couple allant jusqu'à 1 900 lb-pi. (Photo : Daimler Truck North America)

Pourtant, Steve Collins, directeur de l'ingénierie des ventes sur le terrain à Détroit, a souligné que les nouveaux moteurs – qui seront disponibles pour tous les camions poids lourds Freightliner et Western Star – ne constituent pas seulement un lancement axé sur le changement des émissions.

« Il ne s'agit pas seulement d'un mécanisme de régulation », a-t-il déclaré. « Les clients peuvent également réaliser de réels gains d'efficacité. »

Trois nouvelles notes

Les moteurs de 6e génération conserveront les mêmes caractéristiques que celles actuellement utilisées avec la plateforme de 5e génération, et en proposeront trois nouvelles.

Le moteur DD13 développera 505 ch à 1 625 tr/min et un couple de 2 374 Nm à 975 tr/min. « Il comble un manque important et jouera un rôle crucial dans notre développement sur le marché des engins professionnels », a déclaré Collins. « De nombreux clients du secteur recherchent un moteur de 500 ch, mais ne sont peut-être pas encore prêts à passer à un couple de 2 510 Nm. »

De plus, le DD15 sera disponible en deux nouvelles versions, spécialement conçues pour le transport longue distance : 425 et 455 ch à 1 500 tr/min, associées à un couple de 2 588 Nm à 1 000 tr/min. « C’est le couple le plus élevé jamais obtenu avec le DD15 », a déclaré Collins, ajoutant qu’il permettra des décélérations encore plus rapides et des temps de réaction « ultra-rapides ». « Cela nous permet de faire tourner le moteur plus bas, de le solliciter davantage et d’exploiter ce couple accru, de sorte que les conducteurs ne perçoivent aucune différence en termes de performances. »

Les moteurs de 6e génération conserveront les mêmes caractéristiques que ceux de la plateforme de 5e génération et proposeront trois nouvelles motorisations. (Source : Daimler Truck North America)

Tous les moteurs, quelle que soit leur cylindrée, utiliseront le turbocompresseur asymétrique initialement lancé en 2014, mais désormais optimisé grâce à une conception à roulements à billes, auparavant réservée aux performances en termes de rendement. « Il peut monter en régime plus rapidement, ce qui se traduit par une meilleure réactivité à l'accélération pour les clients », a déclaré Collins. « Associé à un simple actionneur de soupape de décharge que nous ajoutons également au turbocompresseur, ce système permet un contrôle encore plus précis du flux d'air. »

L'actionneur de soupape de décharge améliore également les performances de freinage et la capacité de franchissement de pentes grâce à une puissance accrue pour les conditions de haute altitude.

Conformité EPA'27

Pour se conformer aux exigences strictes en matière de NOx incluses dans les normes EPA 2027, les moteurs Gen 6 intégreront le même système de post-traitement primaire (ATS) que les variantes Gen 5 avec l'ajout d'un système de réduction catalytique pré-sélectif compact (pré-SCR) positionné en amont de l'ATS.

Comme l'a expliqué Collins, l'un des aspects les plus complexes de la norme EPA'27 réside dans les démarrages à froid et les périodes de ralenti, où le temps de chauffe du catalyseur ATS principal peut être plus long. « C'est pourquoi nous avons développé ce catalyseur de pré-SCR, en le rapprochant de la source de chaleur et en permettant ainsi de chauffer plus rapidement le catalyseur SCR afin de convertir efficacement les NOx en amont du catalyseur principal, pendant que ce dernier atteint sa température optimale. »

Le système de posttraitement comprend un système de pré-SCR placé en amont de l'unité de posttraitement principale. (Photo : Daimler Truck North America)

« Le système de pré-SCR injecte du DEF (fluide d'échappement diesel) en amont du système ATS principal. Cela nous permet d'exploiter la chaleur des gaz d'échappement à leur point le plus chaud », a-t-il poursuivi. « C'est pourquoi il est placé au-dessus du boîtier principal et stratégiquement positionné au plus près de la sortie d'échappement du moteur. »

Malgré l'ajout du système pré-SCR, Collins a assuré qu'il n'occupe aucun espace supplémentaire sur le véhicule. En effet, il s'intègre dans un espace auparavant inutilisé sur certains modèles de camions (49X et 114SD), ce qui élimine tout problème d'encombrement et garantit un accès dégagé à l'arrière de la cabine pour l'aménagement par les clients spécialisés et les fabricants d'équipements pour camions.

Pour une efficacité encore plus grande, la vanne de régulation thermique utilisée dans le DD13 de 5e génération pour les applications professionnelles – qui, dans de nombreux cas, réduisait ou éliminait le besoin de régénérations à l'arrêt – est reprise sur tous les moteurs de 6e génération.

« Ainsi, quelle que soit votre application, vous bénéficiez de la meilleure gestion thermique possible afin de garantir un traitement correct de la température des gaz d'échappement et de maintenir les températures de fonctionnement optimales du système de post-traitement », a déclaré Collins.

Efficacité optimisée

D'autres mises à jour de la 6e génération visent à améliorer l'efficacité afin de compenser les impacts de ces changements liés aux émissions.

« Concrètement, cela signifie améliorer le flux d'air et la combustion, ainsi que réduire la friction et la pression, afin qu'une plus grande quantité de puissance générée par le moteur parvienne effectivement aux roues », a déclaré Collins, « ce qui est l'objectif principal du moteur : réduire ces pertes parasites en cours de route. »

Par exemple, un système d'alimentation en carburant repensé et simplifié utilise désormais une pompe à carburant haute pression lubrifiée à l'huile au lieu de l'ancienne pompe lubrifiée au carburant, ce qui améliore l'efficacité par rapport aux générations précédentes et permet une pression plus élevée sur la rampe commune (jusqu'à 2 500 bars). « Cette pression sur la rampe permet l'utilisation d'injecteurs simples, non amplifiés, qui offrent, tout au long de leur durée de vie, des performances plus constantes et plus efficaces », a déclaré Collins.

L'ajout d'un conduit d'admission asymétrique accroît le tourbillonnement pour une atomisation plus efficace du carburant et, combiné aux nouveaux injecteurs, améliore le mélange air-carburant pour une combustion plus complète, a indiqué Detroit. De plus, l'utilisation d'une distribution Miller sur l'arbre à cames réduit le travail de compression, augmente le taux de compression et contribue à l'efficacité globale du moteur.

Tous les moteurs de 6e génération, quelle que soit leur cylindrée, utiliseront un turbocompresseur asymétrique amélioré avec actionneur de soupape de décharge. (Photo : Daimler Truck North America)

« Le calage de l'arbre à cames Miller nous permet de maintenir la soupape d'admission ouverte un peu plus longtemps au tout début de la course de compression, ce qui réduit le travail global nécessaire à la compression », a expliqué Collins. « Et nous parvenons à obtenir des taux de compression encore plus élevés grâce à l'utilisation d'une chambre de combustion plus petite. »

Côté huile, une nouvelle pompe à huile à cylindrée variable et à commande électronique régule le débit, permettant ainsi à la pompe de s'adapter aux exigences variables du véhicule, qu'il soit utilisé pour le transport longue distance, le transport spécialisé ou la distribution régionale.

« Il est essentiel de disposer d'une pompe à huile adaptée aux besoins, capable de fournir la quantité d'huile adéquate au circuit pour différentes applications », a déclaré Collins. « Ces améliorations visent principalement à réduire la consommation d'huile et l'effort nécessaire à la lubrification du circuit, ce qui se traduit par une efficacité accrue. »

Amélioration du rendement énergétique

Une conversion efficace des NOx nécessite une combinaison de chaleur et d'AdBlue. Par conséquent, Collins a reconnu : « La consommation d'AdBlue augmentera car nous réduisons la quantité de NOx conformément à la réglementation. Mais les gains d'efficacité sur le carburant compenseront en partie cette hausse de la consommation d'AdBlue. »

Il a estimé qu'une application typique de transport longue distance pourrait bénéficier d'une amélioration de 3 % de l'efficacité énergétique grâce aux gains d'efficacité globaux obtenus avec les moteurs de 6e génération.

« L’objectif de ces moteurs de nouvelle génération était d’assurer une telle valeur ajoutée et une telle innovation, et non pas simplement de se conformer aux normes d’émissions EPA’27 », a déclaré David Carson, vice-président principal des ventes et du marketing chez Daimler Truck North America .

« Nous sommes présents sur ce site en Amérique du Nord depuis près de 90 ans », a-t-il commenté. « Nous produisons les meilleurs moteurs diesel pour véhicules commerciaux et nous comptons bien conserver cette position en 2027 et au-delà. »

Les moteurs Gen 6 DD13 et DD15 seront disponibles à partir de janvier 2027, la production du Gen 6 DD16 suivant en janvier 2028. Tous les moteurs Detroit sont fabriqués aux États-Unis, sur le site de Redford, dans le Michigan.