MOTEUR MAZDA SKYACTIV-G1+
Résistance thermique
Pour le moment réservé au CX-5, nous avons pu faire connaissance avec le plus gros moteur Mazda du moment, récemment revisité par les motoristes japonais : un 4 cylindres 2.5 L atmosphérique. A l'heure où l'on voudrait enterrer un peu trop tôt ce bon vieux moteur thermique, il est évident qu'il n'a pourtant pas encore dit son dernier mot...
Texte : Maxime JOLY - Photos : D.R.
Quelques jours avant notre essai de la MX-5 RF en boîte automatique, Mazda France nous avait proposé de tester son moteur le plus puissant de la gamme actuelle. Promis pour arriver dans la Mazda 6, ce bloc tout aluminium est donc pour le moment réservé en France au CX-5. Taillé pour le couple gràce à sa cylindrée confortable mais dépourvu de turbo, il convient en effet au plus gros SUV de chez Mazda. Encore plus aujourd’hui avec le malus écologique qui frappe les acheteurs désireux de s’affranchir du diesel, pourtant soi-disant devenu persona non grata auprès des autorités. Vous avez dit schizophrènes ?
Bref, le but n’est pas de rouvrir ce débat maintes fois traité. Baptisé G1+ depuis sa mise à jour technique sur laquelle nous reviendrons en détails un peu plus loin, ce moteur est un demi pied de nez envers la concurrence ne jurant plus que par les moteurs turbocompressés et les filtres à particules. Demi seulement car une version turbo de ce moteur, et donc de la technologie Skyactiv par voie de conséquence, est disponible sur certains marchés, dont les Etats-Unis.
PRINCIPES MECANIQUES
Le principe du Skyactiv-G, nous avons eu l'occasion de le détailler à plusieurs reprises. Aussi bien sur le 1.5 litres de la MX-5 ND que sur le 2 litres de la 3 restylée. La version qui nous intéresse chapeaute la gamme. Cubant 2488 cm3 et typé longue course (89x100 mm), il dérive initialement du L5-VE lancé en 2008, lui-même extrapolé du 2.3 litres (dont la version turbo motorisait entre autres les 3 MPS et 6 MPS) par augmentation de l'alésage et de la course.
Développant toujours 194 chevaux à 6 000 tr/min, le «1+» se distingue de son prédécesseur de 2012 par une meilleure disponibilité du couple. Son taux de compression de 13,1 ne change pas. Affichant 258 Nm à 4 000 tr/min, il a vu ses rejets de CO2 (sur le cycle NEDC) baisser à 162 g/km sur le CX-5 avec boîte automatique et transmission intégrale.
LA TECHNIQUE
A vitesse stabilisée, et quel que soit le mode sélectionné entre Normal et Sport, un mécanisme de commutation agit dans les poussoirs hydrauliques du premier et du quatrième cylindre. L'application de la pression hydraulique sur les poussoirs commute le point d'appui de la soupape, interrompant le mouvement de celle-ci pour désactiver deux des quatre cylindres. Pour compenser toute éventuelle vibration moteur, la transmission automatique SKYACTIV-DRIVE est équipée d'un amortisseur à pendule centrifuge. Le volume d'admission d'air, les taux d'injection de carburant et la synchronisation d'allumage sont contrôlés avec précision pour rendre imperceptible le mode de fonctionnement. C'est réussi, comme cela peut l'être également chez les concurrents, dont la dernière en date est la Ford Fiesta ST 1.5L Ecoboost.
Mazda revendique 29% d'économies de carburant à une vitesse constante de 40 km/h et environ 5% à une vitesse constante de 80 km/h. Sur notre essai du CX-5 (voir plus bas) mêlant principalement routes et autoroutes, nous avons relevé une consommation moyenne de 8 l/100 km. C'est plutôt honorable pour un véhicule de ce gabarit combiné à une « grosse» cylindrée.
Les changements ne limitent pas à la désactivation des deux cylindres extérieurs bien que cela soit le principal élément mis en avant par Mazda. Déjà équipé d'un arbre d'équilibrage réduisant le bruit de poussé à basse fréquence, ce 4 cylindres adopte plusieurs mesures de renforcement de la combustion et de réduction des frottements internes. Les ports d'admission ont aussi été redessinés pour générer un flux de tambour plus fort pendant l'admission. La réduction de la hauteur des couronnes du piston et l'optimisation de leur forme renforcent également l'écoulement du tambour pendant la compression tout en augmentant l'énergie de turbulence à l'allumage. Ces facteurs accélèrent la propagation de la flamme à l'allumage de la bougie, ainsi que la combustion, offrant 2 % de couple supplémentaire à faible et moyen régimes et consommant 3 % de carburant en moins à régime plus élevé. La pointe des injecteurs multi-points a été redessinée et la pression du carburant est passée de 20 à 30 MPa, générant un jet plus rapide et plus largement dispersé pour une vaporisation complète et une combustion efficace et sans gaspillage. L'injection de carburant en trois étapes est utilisée lorsque le moteur est froid. Cela améliore la vaporisation et l'atomisation du carburant, réduisant la formation de particules de quelques 80%. Enfin, une nouvelle vanne de contrôle réduit le flux du liquide de refroidissement autour des parois de la chambre de combustion pour éviter que la chaleur ne s'échappe pendant que le moteur commence à chauffer, réduisant la durée de préchauffage et l'augmentation de l'injection de carburant nécessaire pendant les démarrages à froid.
Concernant la diminution des frictions, la surface de glissement des segments racleurs a une forme asymétrique, avec un rayon extérieur plus large sur le bord supérieur qu'inférieur, en vue d'améliorer le processus de lissage de l'huile et optimisant l'épaisseur du film sur la paroi du cylindre pour réduire le frottement. Les pistons arborent désormais des jupes de forme tubulaire qui optimisent la pression de la surface sous charge. Combinées aux segments racleurs asymétriques, ces nouvelles jupes réduisent la résistance mécanique.
Certains de ces axes d'amélioration se retrouveront dans la MX-5 MY2018 tout juste annoncée, et dont le 2 litres passera à 184 chevaux. Plus sobre selon Mazda, son adoption de la désactivation des cylindres ne serait pas étonnante. Cependant, comme évoqué au début de cet article, ces deux moteurs ont beau maintenant n'être séparés que de 10 chevaux, leur différence fondamentale demeure le couple. Avec 205 Nm, le 2,0 Skyactiv-G, plus rageur, convient évidemment bien mieux à un roadster ou à une voiture de gabarit inférieur. A l'inverse, une MX-5 avec le G+1 n'aurait pas grand intérêt, sans compter les modifications nécessaires à apporter, aussi bien au moteur qu'à la boîte, pour les passer en longitudinal.
ESSAI MAZDA CX-5 2.5L SKYACTIV-G
Difficile pour ne pas dire impossible de placer le CX-5 dans notre Guides des sportives. Pourtant, et bien que le concept du SUV ne soit pas notre tasse de thé, à de très rares exceptions près, il faut bien admettre que le nippon est loin d'être mauvais. Au contraire même. Par rapport au très surestimé Peugeot 3008 II, il fait mieux que se défendre. D'abord sur le plan de la finition intérieure. Ensuite, en termes de comportement routier où le savoir-faire de Mazda en matière de châssis impressionne une nouvelle fois. A la fois confortable et incisif en action, le CX-5 offre un excellent compromis au volant. La transmission i-ACTIV AWD (quatre roues motrices) progresse par l'utilisation de roulements à billes pour tous ses roulements de prise de force et de différentiel arrière, en plus de comporter également des roulements à billes en tandem où une forte rigidité est requise sous une charge lourde. La rotation portante des billes dans les roulements a entraîné une réduction de la résistance de quelque 30% par rapport au système précédent et une économie de carburant de 2%.
Le système de traction intégrale intelligent fait appel à 27 signaux de capteurs pour surveiller les conditions routières et les intentions du conducteur, déterminant instantanément la répartition de l'alimentation entre les roues avant et arrière. L'accouplement Active Torque Control se charge de l’envoi de la quantité de couple à l’endroit requis afin de maximiser l'adhérence en calculant l'adhérence requise pour chaque roue. La répartition du couple sur les roues arrière peut varier de seulement 1% à pas moins de 50%. Nous mentirions si nous disions que nous avions eu la possibilité de nous rendre compte de tout ceci, l’essai s’étant déroulé sur le sec. Mais, au moins, ce 4x4 ne subit que très peu les affres du sous-virage.
Sportif, mais pas trop, le CX-5 peut compter sur l’agrément de son bloc atmosphérique. En revanche, c’est la douche froide en ce qui concerne la boîte automatique à six rapports. On trouve mieux, y compris au sein de la gamme Mazda. En effet, il n’y a rien eu à dire sur la gestion de son homologue longitudinale dans la MX-5 RF quand, celle-ci, montée transversalement, souffre d’une gestion trop aléatoire. Anecdotique pour 95% des clients, l’absence de palettes au volant est un élément de plus en sa défaveur. La raison est simple, face à une mauvaise gestion, nous préférons passer en mode manuel. Or on a vu plus pratique que l’impulsion en haut ou en bas du levier de vitesse. Dommage, car hormis ce défaut, c’était le sans-faute.
CONCLUSION
En adoptant une approche résolument innovante, Mazda a une nouvelle fois fait la preuve qu’il était possible de concevoir des moteurs plus propres sans les pourvoir de dispositifs de post-traitement des gaz d'échappement, à la fois complexes et coûteux. Ainsi, ses moteurs à injection directe d’essence SKYACTIV-G répondent à la norme Euro 6d-temp sans nécessiter de filtre à particules. Mazda est donc déjà prêt à affronter l’avenir avec des véhicules conformes aux normes antipollution plus sévères répondant à la procédure mondiale harmonisée WLTP et sur les essais en conditions de conduite réelles (RDE).
