- Moteur 2,0 L turbo 8AR-FTS à injection directe, lancé en 2015.
- Première unité turbo Toyota, efficacité accrue grâce à l’injection directe et au collecteur intégré.
- Bloc en aluminium avec chemises en fonte et culasse aluminium DOHC à 16 soupapes.
- Turbo double volute (twin-scroll) avec deux canalisations d’échappement et boost ~1,17 bar.
Le moteur 8AR-FTS est un moteur à essence à injection directe de 2,0 litres de la famille de moteurs AR à quatre cylindres.
Il a fait ses débuts en 2015 avec la Lexus NX 200t et est devenu la première unité turbo de Toyota dans une série de nouveaux moteurs avec une efficacité thermique et de carburant significativement améliorée grâce à l’utilisation de l’injection directe, de la culasse avec collecteur d’échappement intégré et du contrôle avancé du turbocompresseur.
Le moteur lui-même est très similaire au moteur atmosphérique 6AR-FSE, mais présente des caractéristiques et des différences uniques.
Le moteur 8AR-FTS possède un bloc-cylindres en aluminium avec des ponts en acier inoxydable ouverts et des chemises cylindriques en fonte de type “spiny” fusionnées dans le matériau du bloc. Le bloc moteur est doté de deux arbres d’équilibrage opposés avec roues dentées, d’un vilebrequin entièrement équilibré en acier, de bielles en acier à haute résistance et de pistons légers en aluminium.
Les pistons sont refroidis avec des jets d’huile de refroidissement contrôlés par ECM en fonction des conditions extérieures pour améliorer la durabilité. Il est équipé d’une pompe à huile à décharge variable qui augmente également l’efficacité du moteur.
Le design de la culasse du modèle 8AR-FTS inclut un collecteur d’échappement intégré. Il dispose de deux ouvertures d’échappement séparées : une pour les cylindres 2 et 3, et l’autre pour les cylindres 1 et 4.
La nouvelle culasse en aluminium comporte également 16 soupapes et deux arbres à cames (DOHC) entraînés par une chaîne de distribution. La soupape est équipée de culbuteurs et d’ajusteurs hydrauliques pour un jeu constant nul des soupapes. Alors que le temps de décharge est réglé par VVT-i, la rotation de l’arbre à cames est contrôlée par le “Variable Valve Timing - Intelligent Wide” (VVT-iW) de Toyota.
La combinaison VVT-i et VVT-iW permet au moteur de fonctionner dans deux cycles différents - les cycles Otto et Atkinson. Selon le régime moteur, il alterne entre eux pour obtenir une efficacité maximale. L’arbre à cames d’admission a une came supplémentaire à 4 lobes qui actionne une pompe à essence haute pression montée sur la culasse. L’arbre à cames d’échappement a une fonction supplémentaire - il actionne une pompe à vide.
Le moteur 2.0T 8AR-FTS dispose d’un turbocompresseur à double volute conçu par Lexus (usine de Miyoshi). Les gaz d’échappement sont fournis à la roue de la turbine à travers deux canaux séparés à des angles différents, ce qui permet d’éliminer un mécanisme de géométrie variable et d’augmenter légèrement l’efficacité.
La pression de suralimentation maximale est d’environ 1,17 bar. Un intercooler air-liquide est monté directement sur le moteur avant le collecteur d’admission. La vitesse du moteur est contrôlée par le “Système de commande électronique de l’accélérateur intelligent” (ETCS-i). Comme le moteur 6AR, le modèle 8AR-FTS a combiné l’injection de carburant - l’injection directe dans les cylindres et l’injection conventionnelle du port.
Lexus l’appelle ESTEC D-4ST (économie avec combustion supérieure avec efficience thermique supérieure en 4 temps, avec Turbo). Selon le régime moteur, le système utilise seulement les deux types d’injecteurs ou les injecteurs directs.
Comme mentionné précédemment, le modèle 8AR-FTS est le premier moteur turbo à essence de nouvelle génération après une longue période depuis la production des modèles 3S-GTE et 1JZ-GTE. Mais le fabricant ne s’est pas arrêté et a poursuivi cette série avec un petit moteur turbo - 1.2T 8NR-FTS.
Problèmes du moteur 8AR-FTS et fiabilité
Le nouveau moteur turbo de 2,0 litres à injection directe combine des solutions réussies et éprouvées dans le temps utilisées dans des moteurs similaires produits par d’autres fabricants au cours des 5 à 10 dernières années. Par exemple, un collecteur d’échappement intégré réduit la température des gaz d’échappement et, par conséquent, la charge thermique et l’usure du turbocompresseur.
La présence d’une injection supplémentaire de carburant dans les conduits d’admission combat efficacement la formation de carbone sur les soupapes d’admission et les parois des canaux d’admission.
Mais n’oubliez pas que le moteur a un design relativement compliqué avec de nombreuses parties électroniques. Un exemple notable est le fait que le moteur ne possède pas 1 mais 2, voire 3 thermostats. Et, comme vous le savez bien, plus de composants et d’électronique signifient généralement moins de fiabilité.
Par exemple, certains propriétaires de Lexus 200t rencontrent un problème difficile à diagnostiquer associé à une absence de réponse de l’accélérateur après plusieurs accélérations rapides. Dans la plupart des cas, le problème a été résolu par une réinitialisation complète du logiciel ou le remplacement complet de l’unité de contrôle du moteur.
La soupape de dérivation de la turbine peut émettre des bruits. Elle est également à l’origine du fonctionnement instable du moteur à haute vitesse, ce qui entraîne une réduction de la puissance. Ce problème concerne les moteurs des 2 premières années de production (le fabricant a déjà remplacé cette valve par une nouvelle plus petite).
En résumé, nous pouvons dire que la fiabilité du moteur 8AR-FTS est comparable au plus récent 2.0TSI GEN 3 de Volkswagen. La durée de vie du moteur est d’environ 150-200 km (principalement limitée par la longévité du bloc moteur).
Source : global.toyota, pressroom.lexus.com, nst.com.my
