21 octobre 2021

Moteur Subaru EJ257

Bloc EJ257

Le moteur EJ257 avait un bloc en aluminium moulé sous pression avec des alésages de 99,5 mm et une course de 79,0 mm pour une cylindrée de 2457 cc. Les chemises de cylindre en fonte du moteur EJ257 étaient de « type sec », ce qui signifie que leurs surfaces extérieures étaient en contact complet avec les parois du cylindre. Le moteur EJ257 avait une conception de pont semi-fermé dans laquelle les parois des cylindres étaient attachées au noir aux positions douze, trois, six et neuf heures.

Vilebrequin, bielles et pistons

Pour le moteur EJ257, le vilebrequin était soutenu par cinq paliers principaux et, comme pour les autres moteurs EJ Phase II, le palier de butée du vilebrequin était positionné à l’arrière du vilebrequin. Les bielles étaient fabriquées en acier forgé à haute teneur en carbone, tandis que des goupilles de centrage et des vis de réglage étaient utilisées pour un accouplement précis.

Le moteur EJ257 avait des pistons en aluminium moulé avec un revêtement en alumite pour la tête de piston et les rainures des segments, et un revêtement en molybdène pour les jupes de piston. Pour réduire les dégagements piston-alésage (et ainsi réduire la quantité de gaz non brûlé qui pourrait s’accumuler entre la paroi du cylindre et la tête de piston), le décalage de l’axe de piston du moteur EJ257 a été réduit.

Culasse et arbres à cames

Le moteur EJ257 avait une culasse en aluminium moulé sous pression qui était montée sur un joint de culasse composé de trois couches de tôle d’acier inoxydable. Le moteur EJ257 avait des arbres à cames en tête doubles (DACT) par rangée de cylindres qui étaient entraînés par une courroie de distribution qui avait un intervalle de remplacement de 125 000 kilomètres. La courroie de distribution simple avait des dents à profil rond pour un fonctionnement silencieux et était fabriquée à partir d’un fil central solide et flexible, d’une toile résistante à l’usure et de caoutchouc résistant à la chaleur.

Chaque arbre à cames était soutenu par trois tourillons, maintenus en position par trois chapeaux d’arbre à cames et avait une bride qui s’adaptait à la rainure correspondante dans la culasse pour recevoir les forces de poussée. Pour augmenter la résistance à l’usure et les propriétés anti-rayures, les nez des lobes de came ont été soumis à un traitement « froid ». Par rapport au moteur EJ207, il est entendu que la masse de l’arbre à cames du moteur EJ257 a été réduite de 1700 grammes grâce à l’utilisation d’arbres creux et de lobes de came frittés.

Le moteur EJ257 avait un système de refroidissement à flux parallèle dans lequel le liquide de refroidissement s’écoulait dans le bloc sous pression, traversait le joint jusqu’à la culasse, puis passait à travers des trous adjacents à chaque cylindre.

Vannes

Le moteur EJ257 avait quatre soupapes par cylindre – deux d’admission et deux d’échappement, dans une configuration à soupapes à flux croisés – qui étaient actionnées par des poussoirs de soupape sans cale. Les soupapes d’admission avaient des tiges creuses pour réduire la masse et l’inertie, tandis que les tiges des soupapes d’échappement étaient remplies de sodium. À des températures élevées, le sodium se liquéfierait et son mouvement à l’intérieur de la tige transférerait efficacement la chaleur de la tête de soupape à la tige de soupape, contribuant ainsi à un refroidissement plus rapide de la tête de soupape.

Système de contrôle actif des soupapes (AVCS) : GD Impreza WRX STi

Pour la GD Impreza WRX STi, le moteur EJ257 était équipé du « système de contrôle actif des soupapes » (AVCS) de Subaru qui réglait le moment d’ouverture et de fermeture des soupapes d’admission en modifiant l’angle de phase du pignon d’arbre à cames par rapport à l’arbre à cames dans une plage maximale de 35 degrés de vilebrequin. Sous le contrôle de l’ECM, une soupape de commande de débit d’huile déplacerait son tiroir pour commuter le passage hydraulique vers/depuis les chambres d’avance et de retard dans le pignon d’arbre à cames pour faire varier l’angle de phase entre le pignon d’arbre à cames et l’arbre à cames.

Sur la base des signaux d’entrée du capteur de débit d’air, du capteur de température du liquide de refroidissement du moteur, du capteur de position du papillon et des capteurs de position de l’arbre à cames, l’unité de commande du moteur pourrait utiliser trois cartes informatiques pour obtenir les résultats suivants :

  • Calage optimal des soupapes pour un ralenti stable : chevauchement minimal des soupapes d’admission et d’échappement );
  • Consommation de carburant améliorée à des régimes moteur moyens et à faibles charges : le calage des soupapes d’admission a été avancé pour réduire le retour d’air d’admission et améliorer la consommation de carburant. De plus, l’augmentation du chevauchement des soupapes d’admission et d’échappement a amélioré la recirculation des gaz d’échappement (EGR) pour une réduction des émissions de NOx. Lorsque la charge du moteur augmentait, l’avance du temps de fermeture de l’admission utilisait l’inertie de l’air d’admission pour créer un effet de suralimentation ; et,
  • Puissance maximale à régime et charge élevés du moteur : le calage des soupapes d’admission a été encore avancé pour maximiser le chevauchement et utiliser l’effet de balayage produit par les pulsations des gaz d’échappement pour aspirer l’air d’admission dans le cylindre. Comme la soupape d’admission était fermée à la fin de la course d’admission, l’efficacité de l’admission d’air était améliorée et la puissance augmentée.
  • Double AVCS : GE/GH et V1 Impreza WRX STi

    Pour les GE/GH Impreza WRX STi et V1 WRX STi, le moteur EJ257 avait un double AVCS qui fournissait un calage variable des soupapes d’admission et d’échappement.

    Turbocompresseur IHI VF48

    Pour l’Impreza WRX STi, le moteur EJ257 était équipé d’un turbocompresseur IHI VF48 RF55 à simple volute qui fournissait une pression de suralimentation maximale de 103 kPa (14,93 psi). Les principales spécifications du turbocompresseur IHI VF48 sont indiquées dans le tableau ci-dessous ; à des fins de comparaison, le turbocompresseur Mitsubishi TD04L pour la GD/GG Impreza WRX à moteur EJ255 est également inclus.

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