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Moteurs et transmissions du Ford Série F Super Duty 2020 : 11 groupes motopropulseurs

Le retour des poussoirs

Le retour des poussoirs

L’actualisation de milieu de cycle du Ford Super Duty vient achever la refonte de quatrième génération du modèle, qui a commencé par une mise à jour de ce qui est visible et qui se termine maintenant par une refonte des principaux systèmes mécaniques, dont deux nouveaux moteurs et une nouvelle boîte de vitesses automatique à 10 rapports. Nous allons commencer par le plus récent des nouveaux moteurs.


V8 « GODZILLA » DE 7,3 LITRES À ESSENCE

Plus grand à l’intérieur, plus petit à l’extérieur. Pour un moteur, des dimensions extérieures réduites facilitent l’accessibilité pour l’entretien dans toutes les applications tout en permettant d’offrir un espace plus utile pour les clients des modèles à châssis-cabine et à autocaravane. Il semble que Godzilla soit plus étroit et plus court que le V10 et le V8 de 6,2 litres à SACT. À l’intérieur, l’alésage de 107,2 mm et la course de 101,0 mm du moteur ont été réduits à une cylindrée de 7293 cm3 (445 po3), ce qui représente une augmentation de 532 cm3 par rapport au V10. Les dimensions des cylindres supercarrés aident aussi à réduire la friction et le transfert de chaleur sur leurs parois, ce qui améliore l’efficacité globale par rapport aux cylindres allongés du V10 (alésage de 90,2 mm/course de 105,8 mm). Le poids total est également réduit d’environ 23 kg. Il s’agit actuellement de la plus grande cylindrée pour un V8 à essence dans le segment, mais cette toute nouvelle conception augmente légèrement l’alésage et la course, au cas où les consommateurs ne seraient pas suffisamment impressionnés. Le constructeur a aussi laissé une porte ouverte pour ajouter un compresseur d’alimentation…

Distribution variable. Il y a un déphaseur de cames intégré à un unique à cames placé dans le bloc-cylindres. La distribution est de type « chevauchement fixe » comme celle que l’on trouve sur les moteurs à petit bloc-cylindres de GM et les V8 Hemi de FCA, elle ne s’apparente donc pas à la configuration de la DuoCam de Mechadyne qui permet une variabilité distincte de la distribution de l’admission et l’échappement, comme celle utilisée sur la Dodge Viper. L’arbre à cames peut donc pivoter de 60 degrés. Le devancement de la distribution générale améliore le couple à bas régime et à faible charge ainsi que l’économie de carburant; le retarder à grande vitesse augmente la puissance. La désactivation des cylindres ne sera pas disponible immédiatement, mais pourrait être ajoutée s’il s’avère que les acheteurs de Ram HD veulent vraiment cette fonction. On nous dit que les coussinets d’arbre à cames sont plus grands que ceux que l’on voit le plus souvent, et on a utilisé des galets d’axe de culbuteur pour réduire le frottement à haute vitesse. La cylindrée de la pompe à huile est également variable, ce qui est idéal pour faire fonctionner le déphaseur de cames hydraulique.

Injection dans la lumière d’admission seulement. Après l’ajout de l’injection dans la lumière d’admission et de l’injection directe de carburant pour les moteurs à six cylindres du F-150 et l’intégration de l’injection directe au moteur de 5,0 litres l’an dernier, nous avons été un peu surpris de constater l’injection dans la lumière d’admission sur ce nouveau moteur. Il semblerait que le cycle de fonctionnement à plus forte charge et à plus faible vitesse que l’on prévoit pour ces Super Duty ne justifie pas l’augmentation des dépenses liée à l’injection directe. De plus, la nouvelle boîte de vitesses automatique à 10 rapports permet de tenir le moteur dans son « îlot d’efficacité de pointe » entre 1500 et 2500 tours par minute. Et même sans injection directe, ce nouveau moteur peut tolérer une compression de 10,5:1. Oh, et si le carburant que vous préférez est du gaz naturel comprimé, Ford offrira encore une fois une trousse de conversion de GNC.

Robuste et branché. Le tout nouveau bloc-cylindres en fonte et le vilebrequin en acier forgé sont conçus pour des charges robustes, avec des paliers de vilebrequin à quatre boulons et à boulonnage latéral. Les jets d’huile refroidissent les pistons en acier à l’instar de nombreux moteurs à grande puissance. Le moteur sera fabriqué dans l’usine de moteurs de Ford à Windsor, en Ontario.


MOTEUR DIESEL POWER STROKE DE 6,7 LITRES

Développé à l’interne. Lors de l’événement de presse où ils ont présenté leurs nouveaux camions Super Duty, les représentants de Ford ont souvent répété le fait que le constructeur est le seul à concevoir et à construire l’ensemble de ses moteurs et boîtes de vitesses service dur – une pointe pas si subtile lancée à FCA, qui achète ses moteurs de Cummins et ses boîtes d’Aisin, et à GM, qui utilise des boîtes Allison. En effet, le plus récent moteur V8 turbodiesel de 6,7 litres de Ford marque la troisième génération de diesel Power Stroke construits à l’interne depuis la dernière utilisation d’un moteur Navistar, en 2010.

Des chiffres renforcés. L’architecture de base du bloc-cylindres n’a pas changé, mais le bloc-cylindres en fonte à graphite compact et les culasses en aluminium, ainsi que les tiges, les paliers et les pistons, sont tous renforcés pour résister à l’augmentation de la pression des cylindres dans le « moteur diesel le plus puissant jamais offert dans un Super Duty ». Les nombres de chevaux et de livres-pieds n’ont pas encore été dévoilés, mais l’accent mis sur la puissance pique notre curiosité : Ford voudrait-elle offrir un couple qui ne dépasse pas tout à fait les 1000 lb-pi de Ram/Cummins, mais une puissance qui surpasse largement les 400 chevaux (le moteur de 6,7 litres de deuxième génération développe 450 chevaux et 935 lb-pi)? Lorsqu’interrogé, le spécialiste des technologies diesel David Ives a tenté d’éviter la question, soulignant que, bien que le couple permettre de déplacer une charge importante, c’est de la puissance qu’il faut pour continuer à grimper la pente du Davis Dam à une vitesse constante. Nous nous réjouissons à l’idée de faire cet essai nous-mêmes au cours de l’été.

La pression d’injection de carburant la plus élevée. Un nouveau circuit d’alimentation offre une pression de l’injection à rampe commune de 36 000 lb/po2 – un nouveau record pour la catégorie. La pompe, située dans l’espace entre les culasses, est activée par engrenage à la vitesse du vilebrequin près de l’arbre à cames (également par engrenage). Les canalisations de carburant et les rampes d’injection ont également été modernisées, tout comme les injecteurs piézoélectriques eux-mêmes. Elles possèdent une nouvelle forme de jet et peuvent activer jusqu’à huit injections distinctes par cycle.

Un nouveau turbocompresseur. Il est toujours logé dans l’espace entre les culasses, mais il est désormais plus réactif aux commandes du papillon des gaz grâce à une turbine à section variable révisée qui profite d’une commande entièrement électrique au lieu d’une commande électro-hydraulique. M. Ives est resté muet au sujet de la pression maximale du turbocompresseur.


BOÎTE AUTOMATIQUE À 10 VITESSES TORQSHIFT

Trois tailles. Cette année, d’autres variantes de la conception de base de la boîte de vitesses élaborée en collaboration avec General Motors seront offertes. Nous apprenons maintenant que chez Ford, la conception a été élaborée selon trois catégories de couple. La boîte à plus petite capacité est installée dans la Mustang et se trouvera bientôt dans le Ford Explorer et le Lincoln Navigator. Le modèle moyen est déjà utilisé dans le F-150. Les Super Duty utiliseront la plus grande boîte. Le diamètre du corps de la boîte de vitesses, où se produit toute la magie du train planétaire, est de plus en plus grand, ce qui permet d’installer des arbres, des engrenages et des plaques dans les embrayages multidisques.

Une toute nouvelle boîte. Moins de 7 % des pièces sont partagées entre la boîte à 10 vitesses du F-150 et la boîte TorqShift du Super Duty. Les éléments empruntés sont principalement des fixations mineures. Les rapports de démultiplication n’ont pas encore été dévoilés, mais on nous dit qu’ils ne sont pas très différents, bien que les véhicules Super Duty lourdement chargés pourraient sauter des rapports beaucoup moins souvent que les camions pour travaux légers. La nouvelle boîte de vitesses prend également en charge plusieurs modes de conduite, y compris les modes normal, pour remorquage/transport, éco, sur chaussée glissante, sur sable profond et sur neige. Et, à l’instar de celle du F-150, la plage de rapports beaucoup plus large promet une amélioration de la performance et de l’économie par rapport à la G6 TorqShift à six rapports qu’elle remplace. Elle s’insère également dans le même espace et ne pèse que 1,6 kg de plus que la G6.

Prise de mouvement avec fonctionnalité véhicule non stationnaire. Un autre facteur de différenciation important est la prise de mouvement offerte en tant qu’option sur les Super Duty. Optez pour la fonctionnalité véhicule non stationnaire, et les engrenages qui alimentent la pompe à huile sont intensifiés de sorte que l’engrenage intermédiaire peut fournir de l’énergie pour des dispositifs comme une pompe hydraulique pour les camions à benne basculante, les nacelles élévatrices, etc. Comme c’était le cas auparavant, il fonctionne en mouvement ou à l’arrêt, et Ford affirme que cette plus récente application peut fournir plus de puissance.