Quelques beaux moteurs



                                                                           
                                                                             art mécanique

 

Préambule:

Dans ces pages je présente avec des légendes et des commentaires plus ou moins détaillés quelques beaux moteurs de voitures et de motos de compétition et parfois de série des années 50 aux années 2000 mais aussi de toutes sortes de moteurs compliqués, bizarres, extraordinaires et quelques fois monstrueux ainsi que divers prototypes et projets intéressants.
​Et en page 3, vous trouverez une histoire des moteurs à combustion interne depuis l'époque des pionniers au 19e siècle jusqu'au début du 20e siècle avec les premières automobiles et les premières motos.
Et si j'ai mis dans ces pages un peu plus de moteurs de voitures que de moteurs de motos, c'est parce j'aime bien les deux et parce qu'il y a des motos partout ailleurs dans ce site, en particulier dans les rubriques "histoire", "photos",  "différents twins" et aussi dans cette rubrique au sujet des ingénieurs les plus célèbres dans le domaine des moteurs qui contient entre autres de nombreuses photos de Ducati des années 50 aux années 2000.
Consolez vous aussi avec ces magnifiques pages du f
orum Café Racer Club qui montrent des dizaines de jolis moteurs de motos, anciens pour la plupart dont de nombreux bicylindres.

           
Et désolé pour les Ducatistes inconditionnels du V-twin, mais je trouve que certains multicylindres sont magnifiques comme par exemple ce V12 Ferrari 3 litres de Formule 1 de 1967 (une photo) ou ce superbe 6 cylindres Honda 250 de Grand Prix 1966 (une photo).

Il existe aussi de beaux moteurs Diesel comme le V12 de la Peugeot 908 HDI d'endurance (photo) et le record du plus grand nombre de cylindres a atteint le chiffre ahurissant de 56 avec le spectaculaire moteur d'avion Américain Pratt & Whitney 5600 XBSAP expérimental des années 50 (un double Wasp Major). C'était un moteur en étoile à 7 branches et 8 rangs de cylindres qui développait 7000 hp avec une cylindrée de 143 litre. C'est le moteur d'avion à pistons le plus puissant jamais construit mais il n'est pas certain qu'il ait été testé en vol.
(sans compter le Diesel de bateau Russe Zvezda M507 avec ses 112 cylindres mais il était constitué de deux moteurs 56 cylindres en étoile accouplés).

(
une photo du Pratt & Whitney et une autre photo prises lors d'une course d'avions à Reno au Nevada où ce moteur était exposé)


Mais ça ne m'empêche pas d'apprécier les jolis monos ou les jolis bicylindres comme ceux-là:

(et pardon si j'écris comme en Anglais hp eu lieu de cv et rpm au lieu de trs/min, c'est pour des raisons liées à la traduction automatique qui donne parfois des résultats étranges)

 

                                                    

                                                                                Ducati 250 desmo "Silver Shotgun"

 

                  

                                           Ducati 350 Beveltech 

                                 

                                        

                                                                 Ducati 900 SS Beveltech

 

                                                 
                                           
                                     Rino Caracchi Tribute Ducati Mille MHR (détails)

 

 




                                                                   Laverda 750 SFC

                                                                            Moto Guzzi MGS 01
la version 1300 cc refroidie par eau victorieuse à Daytona en 2007 avec Gianfranco Guareschi dépassait 165 hp (une photo), voir aussi le prototype de la MGS 02 homologuée pour la route malheureusement jamais produite en série (une photo)
                         

                                              

                                                                         la MAS12S préparée par Mandello Racing 
       1105 cc double arbre à cames 4 soupapes, 151 hp à 9250 rpm (une photo du moteur refroidi par eau)

 

Le cas Honda:

Par ailleurs, on a beau être fan de Ducati et j'en suis un moi-même depuis longtemps, ne soyons pas sectaires et bêtement anti Japonais. Il faut bien reconnaître que Honda reste le meilleur motoriste de tous depuis le début des années 60 toutes catégories confondues avec un palmarès époustouflant. Il suffit de compter le nombre de titres de champion du Monde de vitesse (plus de 100) obtenus par ce constructeur en additionnant ceux obtenus sur 2 et sur 4 roues (comme fournisseur de moteurs en Formule 1) avec des 4 temps (premier titre en 1961 en catégorie 125 cc) mais aussi des 2 temps en Grand Prix moto sans compter les titres obtenus en Formule TT, en endurance et en moto-cross. Des moteurs Honda ont même équipé des voitures victorieuses aux 500 Miles d'Indianapolis et après 4 années de mise au point, en 2019 le moteur hybride Honda V6 turbo des Red Bull est devenu l'un des meilleurs en Formule 1.
Au final, ce n'est pas qu'une question de moyens financiers et humains, ça s'explique surtout par l'esprit de compétition et d'innovation Honda et 60 années d'expérience au plus haut niveau, sans parler des énormes moyens consacrés à la recherche dans plusieurs domaines
Soichiro Honda qui créa Honda Motor Company en 1948, était un passionné. Il aimait les moteurs 4 temps à hautes performances et l'histoire de Honda n'est faite que de passion pour les moteurs. Pour ces raisons c'est un constructeur à part, même parmi les autres constructeurs Japonais.
Chez Honda on mise sur la jeunesse, ainsi pour motiver et former les ingénieurs débutants on les envoie parfois faire un stage dans le service compétition ou dans le département recherche et développement où ils peuvent donner libre cours à leur imagination. C'est comme ça que ce constructeur a déposé 11 brevets de systèmes desmodromiques et l'a même testé en compétition dans les années 60. Idem pour les fabuleuses 6 cylindres 250 et 350 de Grand Prix championnes du Monde en 1966 et 1967 qui ont été conçues par un ingénieur de 25 ans dont c'était la première création. Et c'est la même chose pour le moteur à pistons ovals de la NR 500 de Grand Prix qui fut conçu à la base par des jeunes peu expérimentés.
Il n'est donc pas étonnant que Honda ait toujours été si difficile à battre en Grand Prix Moto, sa spécialité (voir l'histoire détaillée des Honda de Grand Prix de 1959 à 1967, les débuts de la gloire).
Bien sûr, il y a aussi qu'au Japon les techniciens et les cadres travaillent en moyenne 50 heures par semaine, n'ont droit qu'à deux semaines de congés par an et ne font jamais grève (pour manifester un désaccord avec leur patron, ils portent un brassard).
Je vous l'accorde, c'est de l'exploitation mais les Japonais sont conditionnés pour trouver ça normal. Quant à dire qu'ils sont heureux au travail, c'est une autre histoire et quelques-uns "pêtent les plombs". On a donc le droit de penser que cette réussite est injuste, il n'empêche que la plupart des occidentaux sont friands des produits de ce pays alors que dans le domaine qui nous concerne, il existe de très bonnes Marques Européennes comme entre autres Ducati, BMW et Triumph.

C'est donc parce que Honda n'est pas un constructeur comme les autres que j'ai fait figurer de nombreux moteurs de cette Marque dans cette page et aussi parce que beaucoup sont beaux comme le sont souvent les choses bien conçues (un exemple avec ce V12 transversal 1500 cc qui remporta une victoire et fut le premier moteur Honda de Formule 1).
J'ai d'ailleurs acheté trois Honda au cours de ma vie de motard, une trail-bike 125 XLS à mes débuts, une jolie CL 450 Scrambler importée de USA pour ma femme (photo) et une une excellente VF 750 F 4 cylindres en V (photo). C'étaient toutes les trois de bonnes motos fiables et performantes comme le sont également les automobiles de ce constructeur. La sportive NSX à transmission intégrale qui dispose de 581 hp n'a pas à rougir face à une Porsche (photo).


(ces photos en lien ne sont pas celles de mes motos car je n'ai photographié que mes Ducati)
 
Mais je vous rassure, je reste pro-européen et j'en suis à ma neuvième Ducati.
La première était une 250 desmo grise (photo) suivie par une 900 SS à couples coniques (photo) et après quelques autres modernes et anciennes dont une 500 GTV parallel-twin (photo), une 600 Pantah TL pour ma femme (photo), une 900 SS Superlight à courroies crantées (photo), une 1000 Multistrada, une 500 desmo Mototrans (photo) et un Cucciolo 50 de 1946 (photo), voici la petite dernière: une 650 Pantah (photo). J'ajoute que j'ai restauré moi-même toutes mes anciennes pour qu'elles fonctionnent parfaitement mais pas en état collection, je l'avoue.
Et si aujourd'hui je pouvais m'offrir les motos de mes rêves, ce serait sans hésitation une Ducati Panigale V4 avec en prime un 600 Supermono Strada Britalia Moto (photo).



                                                
                                                           

                                                                          la Honda CB 450 
                      la toute première moto double arbres à cames en tête de série, lancée en 1965 (détails en lien)

 

            

                                         la jolie version Scrambler



Au sujet de Ducati: 

Cela fait 19 ans qu'ils se battent avec la partie cycle de leur moto de GP qui n'arrive toujours pas à se comporter correctement en virages, cherchez l'erreur... 
De toutes façons à part quelques rares artisans comme Bimota et GPM, les constructeurs Italiens n'ont jamais été des champions de la conception des cadres de compétition. Pendant longtemps, les meilleurs spécialistes ont été Anglais, Hollandais, Suisses, Espagnols ou Français. Les Italiens se sont surtout consacrés aux moteurs, leur domaine de prédilection.
Et à mon humble avis, si Ducati peine à vaincre en MotoGP malgré la puissance de son moteur desmo, c'est surtout une question de méthodes de travail, d'organisation et de management humain. La passion est là et les compétences existent, mais elles sont mal exploitées, et ça c'est un vieux mal Italien.
Ils auront beau faire, ils resteront toujours des latins à l'âme d'artiste donc moins efficaces que les Japonais et Allemands. D'où l'insolente réussite économique des Marques de voitures Allemandes et l'écrasante domination de Mercedes en Formule 1 sans parler des innombrables victoires de Honda en Grands Prix moto (plus de 300).

(une rare photo d'une Ducati de MotoGP déshabillée, celle de 2013 et une autre)

 

                                                           

Et maintenant, place aux images:

Et pardon pour le désordre, cette page s'est faite un peu au fur et à mesure de mes trouvailles.



Divers V12 et flat-12:

(je ne me lasse pas des beaux 12 cylindres)
 


La XJ13 et les V12 Jaguar:
Jaguar a produit quelques jolis V12 dont des double arbre à cames.


1966 jaguar xj13 2


Destinée aux épreuves d'endurance, la XJ 13 n'a jamais été engagée en compétition car en 1968, la fédération limita la cylindrée à 3 litres en catégorie Sport-prototypes (une autre photo). Elle aurait eu ses chances en catérorie S (Sport-GT) où les 5 litres étaient admises, mais il aurait fallu en construire 25 exemplaires pour l'homologation et Jaguar a jugé l'investissement trop lourd (c'est ce qu'a fait Ferrari en 1970 en produisant 25 exemplaires de la 512 S pour son propre compte et pour des écuries privées).
Son superbe dessin est l'œuvre de l'aérodynamicien de Jaguar Malcom Sayer, également auteur des Types D et E (une photo de la Type D).
Son 12 cylindre en V à carter sec fut conçu par Claude Bailey sous la houlette de William Heynes, l'ingénieur en chef. C'était un double arbre à cames en tête 5 litres (87 x 70 mm) avec une distribution par cascade de pignons (voir la vue en écorché). Ce moteur à injection mécanique Lucas et allumage électronique développa 509 hp à 7600 rpm lors des premiers essais au banc (photo).
D'après Jaguar, avec un moteur plus poussé (on en attendait environ 550 hp vers 8 500 rpm) et une carosserie longue type "Le Mans", la XJ 13 aurait atteint 330 Km/h, mais il aurait fallu rajouter des appendices aérodynamiques car elle était instable à haute vitesse (une photo de la version compétition de L'Ecurie Ecosse).


(plus de détails sur la XJ 13 et une photo d'une autre réplique)

Un V12 8 litres double arbre à cames avait été conçu en 1951 par Claude Bailey pour la Type C mais Jaguar y renonça et utilisa un 6 cylindres 3,4 litres. La Type C remporta les 24 Heures de Mans en 1951 et 1954.
En 1957, un nouveau V12 7,6 litres fut construit mais le 6 cylindres fut encore conservé pour la Type D qui remporta la victoire au Mans en 1955, 1956 et 1957.

 

    

                                  le V12 double arbre à cames de la XJ 13


(une photo d'époque du V12 double arbre à cames sur laquelle on remarque le moteur porteur avec les suspensions fixées au carter et un article détaillé sur la XJ 13)



L'unique prototype de la XJ 13 construit en 1965 a subi un grave accident lors d'une démonstration pour la presse en 1971 (photo). L'épave avait été conservé chez Jaguar et la voiture fut reconstruite quelques années plus tard par Abbey Panels, une entreprise de carrosserie dirigée par Edward Loades un un riche amateur de la Marque (une photo en cours de construction). Mais elle n'est pas exactement identique au modèle original car certains dessins d'usine n'avaient pas été conservés. Cette voiture est exposée au British Motor Museum (une photo de la voiture au musée).

(l'histoire de la XJ 13 et de sa reconstruction en lien)

Par ailleurs, il existe des répliques dont certaines sont même homologuées pour la route (photo). Mais elles sont généralement équipées de V12 simple arbre à cames 5,3 litres de Type E équipés d'une injection électronique moderne et plus ou moins préparés (photo).
Toutefois, un 12 cylindres double arbre à cames très ressemblant à l'original est construit en Angleterre pour ces voitures par Building the Legend qui produit également une réplique de la XJ 13. Ce moteur baptisé Tera est proposé dans des versions 6,1 et 6,8 litres développant de 590 à 660 hp selon préparation avec une injection électronique (photo).


La XJ 220, une supercar de route à moteur central fut présentée en 1992 (photo). Elle disposait de 4 roues motrices et le prototype était propulsé par un magnifique V12 6,2 litres (92 x 78 mm) double arbre à cames 4 soupapes de 550 hp qui lui permettait d'atteindre 341 Km/h (photo ci-dessous).
Mais la version définitive fut malheureusement affublée d'un V6 double arbre 4 soupapes de MG Metro 6R4 de rallye poussé à 3,5 litres et modifié en bi-turbo (photo). De plus, elle ne bénéficiait plus de la transmission à 4 roues motrices. Décus, de nombreux clients annulèrent leur commande et elle ne fut produite qu'à 275 exemplaires (plus de détails sur la XJ 220 ).

 

    

                       le beau V12 4 soupapes du prototype de la XJ 220                                          

A la même époque, la XJR-15 une supercar en fibre de carbone dérivée de la XJR-9 victorieuse au Mans, fut produite en 53 exemplaires par Jaguar Sport-TWR et engagée en compétition dans le cadre d'une coupe spéciale (photo). Elle disposait d'un V12 6 litres de 450 hp et quelques versions LM 7 litres 700 hp furent produites (plus de détails).


 

Les Jaguar V12 ce compétition:

Après les 5 victoires conquises par les Types C et D 6 cylindres 3,4 litres (250 et 300 hp) dans les années 50, Jaguar remporta pour la sixième fois les 24 Heures du Mans en 1988 avec la XJR 9 propulsée par un V12 7 litres arbre simple à cames 2 soupapes qui développait environs 700 hp (une photo de ce moteur ). Elle remporta 9 victoires et le championnat du Monde cette année là. Enfin en 1990, la XJR 12 offrira à Jaguar son septième et dernier succès au Mans, son V12 développait 750 hp grâce à une cylindrée augmentée à 7,4 litres.
Les Jaguar XJR d'endurance étaient construites et préparées par
Tom Walkinshaw Racing (TWR), l'associé de Jaguar en charge du service compétition.
(le V12 double arbre à cames 4 soupapes de la XJ 220 n'a jamais été monté sur une voiture de compétition)

Pour info: la plus grande vitesse sur le ligne droite des Hunaudièes du circuit du Mans a été atteinte en 1988 par une WM propulsée par un V6 Peugeot 3 litres bi-turbo de 910 hp (photo), elle fut chronométrée à 405 Km/h ! Mais ce record ne sera jamais battu car depuis, une chicane a été installée au milieu de cette ligne droite.
 


Les Jaguar V12 de série:

En 1964, un V12 double arbre à cames 4,9 litres équipé de 6 carburateur SU fut construit. Mais ce projet destiné à la Type E fut abandonné pour des raisons de coût de production (photo).
En 1971, un nouveau V12 fut concu pour la Type E. Ce 5,3 litres simple arbre à cames en tête à soupapes parallèles était équipé de 4 carburateurs à dépression. Très sage, ce moteur développait 272 hp à 5850 rpm (photo). 
La cylindrée fut finalement portée à 6 litres sur la XJS de 1989 et la puissance atteignit alors 334 hp à 5250 rpm avec l'injection électronique. Ce moteur fut d'ailleurs monté sur des Type par des garages spécialisés (photo).
Enfin, la XJ 220 présentée plus haut fut lancée en 1992 mais son V12 ne fut monté que sur le prototype.

Voir aussi cette page  au sujet de divers prototypes Jaguar dont des double arbre à cames 4 soupapes (une photo).
 

Les Lister Jaguar:

En 1986, Lister présenta la Le Mans, une XJS profondément modifiée au niveau des freins et des suspensions. Elle disposait d'un V12 7 litres (94 x 84 mm) simple arbre à cames 2 soupapes qui développait 553 hp à 6100 rpm et même 620 hp dans une version bi-turbo. Elle a été produite en 32 exemplaires (plus de détails).
(en 2017 Lister a lancé la Le Mans II, une Jaguar Type F V8  5 litres équipée de deux turbos qui développe 710 hp).


Lister lança la Storm en 1991, c'était une voiture de sport à moteur avant dont la version la plus puissante était propulsée par le V12 7 litres de la Le Mans et comportait une boite de vitesses manuelle Getrag à 6 rapports (une photo du moteur). Quatre exemplaires homologués pour la route furent produits, les autres voitures étant destinés à la compétition (détails) .
La Lister Storm GTS engagée en endurance dans championnat GT FIA développait 610 hp et remporta la première place en 2000 ainsi qu'un total de 13 victoires entre 2000 et 2003 (une photo de son moteur). 

(les Lister engagées en 2002 et 2003 en catégorie Le Mans Prototype étaient propulsées par des moteurs V8 de Chevrolet Corvette préparés par Lister, elles n'ont pas connu la gloire)

Le constructeur Anglais Lister a produit des voitures de course équipées de moteurs Jaguar à partir de 1957 (une photo du modèle de 1958). Elles étaient très appréciées par les pilotes privés et certaines de ces voitures étaient plus rapides que les Jaguar d'usine.
Après une période de sommeil, Lister a été repris dans les années 80 et s'est spécialisé dans la préparation des moteurs Jaguar.



 


Quelques V12 Ferrari:

 

     

                                                            le V12 de la Ferrari 312 F1 3 litres de 1969

                                                                          4 soupapes 436 hp à 11000 rpm
                                                               
(une photo de la voiture et une vue en écorché)

d'autres V12 Ferrari:

celui de la 330 P4 Sport-prototype de 1967

celui de la 312 de Formule 1 de 1966
(d'autres photos de cette voiture propulsé par un moteur simple arbre à cames de 275 P2 3,3 litres d'endurance ramené à 3 litres)

celui de la 812 Super Fast de 2017 et ses "tripes"

 

    

                     
                                                                   
                                                 la sublime Ferrari 312 de 1967



(une photo de son moteur     ces autres photos    son poste de pilotage en lien     une vue de coté    et ce joli document illustré)
(plus de détails sur la Ferrari 312 
et une vidéo pour la voir en marche)


Cette voiture et son moteur conçus par Mauro Forgheri étaient magnifiques, mais pour Ferrari ce V 12 3 litres fut un désastre:


Avec cette 312 inaugurée en cours de saison 1966 dans une versin simple arbre à cames de 330 hp (une photo), c'était théoriquement le seul de tous les constructeurs à présenter une Formule 1 de 3 litres à même de gagner des Grands Prix, elle remporta d'ailleurs deux victoires cette année là avec John Surtees qui se classa deuxième au championnat.
Quant aux Anglais, ils ne disposaient pas encore de moteurs performants. Les Cooper étaient propulsées par un vieux V12 Maserati 2,8 litres Sport-Prototype poussé à 3 litres, le pesant 16 cylindres en H que BRM partageait avec Lotus n'était pas fiable et le V8 Repco de Brabham dérivé d'un moteur de série manquait de puissance.
Mais au lieu de concevoir un nouveau moteur pour la 312, Forghieri s'était contenté de partir du vieux V12 3,3 litres de la 275 P2 d'endurance de 1964 qu'il ramena à 3 litres en diminuant la course (77 x 53,3 mm). En 1967, il lui greffa des culasses double arbre à cames. De ce fait, le moteur de la 312 était lourd, encombrant et ne développait que 360 hp à 9000 rpm avec ses 2 soupapes par cylindre.
Pour comble, il était sujet à des pannes fréquentes à tel point que furieux d'avoir dû abandonner sur ennuis mécaniques lors de trois Grands Prix consécutifs, John Surtees claqua la porte de l'usine en pleine saison 1967. Il rejoignit alors Cooper dont les monoplaces utilisaient un V12 Maserati et remporta la victoire lors du Grand Prix final (voir cet article avec des photos de John Surtees).
Par la suite, la 312 s'avera encore peu rapide malgré l'introduction des culasses à 3 puis 4 soupapes procurant 380 hp à 10000 rpm et fut totalement dominée par les Brabham Repco et les Lotus. De plus, les Lotus disposèrent en fin de saison du nouveau V8 Ford-Cosworth qui développait 405 hp. La 312 ne remporta qu'une maigre victoire sous la pluie et Ferrari se classa lamentablement à la cinquième place au championnat.
Et grace à Denny Hulme, c'est Brabham qui conquit le titre pour la deuxième année consécutive après Jack Brabham lui-même en 1966. Cette équipe utilisait un V8 Repco construit en Australie. C'était un simple arbre à cames 2 soupapes très léger qui développait une modeste puissance de 327 hp mais se montra d'une fiabilité à toute épreuve (une photo avec Jack Brabham). Il utilisait le bloc-cylindres en aluminium d'un classique moteur Américain Oldsmobile 3,5 litres de série (ce V8 fut monté plus tard sur les Range Rover).

En 1968, Ferrari ne parvint toujours pas à s'imposer, sa voiture n'ayant guère progressé avec 20 maigres chevaux de plus et se contenta de la quatrième place au championnat sans la moindre victoire. Graham Hill fut champion du Monde sur une Lotus propulsée par le V8 Ford-Cosworth DFV 4 soupapes introduit en fin de saison 1967 qui développait 420 hp à 9000 rmp. Ce moteur allait dominer longtemps la F1.
Et 1969 fut encore pire, malgré l'arrivée de la nouvelle 312 F1 de 436 hp à 11000 rpm Ferrari se classa bon dernier des constructeurs avec un seul podium et 7 maigres points à la suite de nombreux abandons sur ennuis mécaniques.

Et ce n'est qu'en 1970, que Ferrari parviendra enfin à battre le V8 Ford en remportant quatre victoires grâce à Jacky Ickx et Clay Regazzoni avec l'arrivée de la 312 B propulsée par un flat-12 de 460 hp à 11500 rpm.
Grâce à ce moteur aussi fiable que puissant, Ferrari sera champion du Monde des constructeurs en 1975, 1976, 1977 et 1979 et remportera 2 titres pilote avec Niki Lauda.
(plus de détails plus loin sur ce flat-12 )


A mon goût, cette 312 reste tout de même l'une des plus belles F1 jamais construites. J'ai eu la chance de pouvoir l'admirer de près sur le circuit d'Oulton Park en Angleterre en Août 1968 où elle remporta la deuxième place avec Chris Amon derrière la Matra Ford de Jackie Stewart alors que les deux autres Ferrari durent abandonner sur ennuis mécaniques (une photo de Chris Amon en action ce jour là et le classement en lien).

 

         

                         


A la suite d'une panne en cours d'épreuve, l'une des Ferrari engagées était restée un moment sans surveillence après la course sur une pelouse libre d'accès au milieu du circuit et j'ai eu tout le temps de me régaler les yeux et de prendre des photos de près. Ce genre de situation serait bien sûr inimaginable de nos jours.
Dans ces années là, des courses de Formule 1 hors championnat du Monde étaient organisées dans des pays Anglo-Saxons dans le cadre de week-ends de sport Automobile. Trois épreuves de cette sorte furent organisées cette année là en Angleterre et il existait un championnat national de Formule 1 en Australie.
Parmi les engagés il y avait quelques voitures d'usine venues faire des essais, mais surtout des écuries privées et des pilotes amateurs qui couraient sur des F1 d'occasion dont ils étaient propriétaires.
C'est notamment le cas de Guy Ligier qui s'engagea en Formule 1 sur sa propre Cooper-Maserati en 1966. En 1967, il courut sur sa Brabham Repco privée et il obtint une 6ème place au Grand Prix d'Allemagne ce qui lui rapporta 1 point. Il participa à un total de 7 Grands Prix dans sa carrière de coureur et créa son écurie de Formule 1 en 1976.

Pour info si vous voulez voir des Formules 1 anciennes en action, il existe de nombreuses associations qui organisent des championnats. Lorsqu'elles ne vont pas dans des musées, certaines voitures et motos de course sont revendues depuis longtemps par les usines à des collectionneurs qui les font parfois remette à neuf dans des ateliers spécialisés pour les engager en compétition. D'autres font de la spéculation dans des ventes aux enchères, les Ferrari 12 cylindres valent une fortune.
Le mieux pour voir toutes sortes de voitures de différentes époques y compris des Ferrari est le Grand Prix Historique de Monaco (photo) organisé tous les ans au mois de Mai (places à partir de 50 €).

Il existe aussi un championnat historique organisé par la FIA qui se déroule sur 10 épreuves dont 2 en France (en lien). Y sont admises les F1 3 litres de 1966 à 1985 avec un limiteur de régime réglé à 10000 rpm. En Europe on y voit surtout des F1 Anglaises à moteur V8 Ford-Cosworth et pratiquement jamais de Ferrari ni autres 12 cylindres, mais il y en a quelques unes dans les séries organisées aux USA et au Canada (photo).
Elles apparaissent également dans les séries Historic Grand Prix (en lienorganisées aux USA et au Canada (photos).
Il y a aussi les courses du HGPCA (Historic Grand Pric Cars Association) qui organise tous les ans de nombreuses rencontres en Europe avec plusieurs catégories de voitures de Grand Prix de 1925 à 1965. Un y voit un peu toutes les Marques mais aucune 3 litre puisqu'elles sont arrivées en 1966.
Une association semblable existe d'ailleurs aux USA, les pilotes ne font pas semblant et les courses sont spectaculaires (photo).
Des Ferrari de Grand Prix apparaissent aussi
 souvent en démonstration lors de festivals de vitesse historiques comme le Goodwood Revival en Angleterre avec quelques fois de pilotes de l'époque au volant (on y a vu Fangio, Moss et Surtees entre autres) ou lors meetings de propriéraires de Ferrari Formules 1 anciennes (photo).
Et c'est bien connu, des compétitions de ce genre et même des épreuves d'endurance, de moto-cross et de trial existent aussi en France et dans de nombreux pays pour les motos anciennes (en lien).





Le moteur de la Ferrari 712 "CanAm":

 

    

Cousine de la 512 M d'endurance, elle fut construite en un unique exemplaire pour la saison 1971. Mais elle ne fit pas mieux qu'une 4ème place et Ferrari renonça à la faire courir plus longtemps.
La 712 était pilotée par Mario Andretti qui courait également pour Ferrari en Formule 1 (il sera chamion du Monde en 1981 sur Lotus Ford). 
Elle disposait de 680 hp avec son V12 de 6,9 litres, mais elle était trop lourde et les pneus comme les freins ne tenaient pas la distanceDe plus, les McLaren M8F qui disposaient d'un V8 Chevrolet Traco 8 litres de 740 hp étaient imbattables (une photo d'un V8 Chevrolet Traco préparé par Travers & Coon). Et Porsche remporta le championnat CanAm en 1972 et 1973 avec un flat-12 bi-turbo 5 litres de 1140 hp.
Noter qu'avec cette cylindrée, ce V12 est le plus gros moteur que Ferrari ait jamais construit.


(une autre photo, plus de détails sur cette voiture et sur les Séries CanAm en lien

 

   


Fondé en 1947 par Enzo Ferrari, un ancien pilote de course d'Alfa Romeo pour qui il remporta 3 victoires dans des épreuves locales dans les années 30, Ferrari a remporté sa première grande compétition Internationale lors de la Targa Florio en 1948 et son premier Grand Prix de Formule 1 en Grande Breatgne en 1951 (voir l'histoire de la Scuderia Ferrari).

(Une photo 
d'Enzo Ferrari avec le regretté pilote de Formule 1 Gilles Villeneuve qui remporta 5 Grands Prix avec Ferrari et fut vice-champion du Monde en 1979. Il trouva malheureusement la mort lors des essais du Grand Prix de Belgique en 1982. Son fils Jacques sera champion du Monde sur Williams Renault en 1997.) 

Voir plus bas d'autres 12 cylindres Ferrari dont des flat-12.



Pour ceux que les F1 d'époque intéressent, voir ces sites en liens parmi d'autres:

 Stats F1 
(site Français)         Gurney Flaps            GP technical (Database avec les caractéristiques de toutes les F1 depuis 1950 et cette page du forum à fouiller, il y a de tout: F1, motos, avions, etc)         
 
Ultimate car page             Forza Rossa (blog Français au sujet de Ferrari avec de magnifiques photos)
Historic Grand Prix (courses de F1 anciennes)        et cette longue suite de pages du site Primotipo avec des centaines de photos rares de pilotes et de Formules 1 anciennes.

(certaines photos de cette page sont d'ailleurs empruntées à ces sites) 
 

Pour info, le premier Grand Prix automobile a été organisé à Pau en 1901 et remporté par une Panhard & Levessor. Le championnat du Monde a été créé en 1925 et le titre fut décerné cette année là à Alfa Romeo. Quant à la Formule 1, elle a été lancée en 1950 par la Fédération Internationale (FIA) et le premier à conquérir le titre suprême fut Giuseppe Farina sur Alfa Romeo.


 


Le V12 Matra:

 

matra-v12-f1.jpg


Ce V12 3 litres 4 soupapes des débuts de Matra en F1 en 1968 n'a pas grand-chose à voir avec nos Ducati, mais p... que c'est beau !
Epoque bénie où les moteurs des Formules 1 étaient beaux et apparents !

(les premiers capots-moteurs sont apparus vers 1975 avec les prises d'air dynamiques, d'où cette horreur en lien !)

On distingue le coq Gaulois, le logo de Matra Sports à l'époque (cocorico !). 
Remarquer le chasis-coque en tôle d'aluminium rivetée, une technique issue de l'aviation utilisée pour la premire fois par Lotus en 1964.
 

                  
 
                                        le V12 tel qu'il apparaissait sur les circuits

 

Ce moteur fut conçu en interne chez Matra alors sans aucune expérience en Formule 1 et BRM vice-champion du Monde en 1965, fut consulté à titre de conseil (les Matra de Formule 2 utilisaient des moteurs BRM). Le projet était subventionné par l'état par l'intermédiaire du pétrolier Elf et du cigarettier Gitane qui appartenait à la Seita, tous deux nationnalisés.
Fin 1966, Georges Martin un ingénieur motoriste de Simca, fut nommé responsable de la division moteurs de Matra Sports (en lien). Son choix se porta sur un V12 et un an plus tard, il était opérationnel avec 388 hp à 10500 rpm.

(une superbe photo de ce moteur, une vue en écorché et une photo de la présentation du V12 à la presse en 1968 avec les pilotes Johnny Servoz-Gavin, Henri Pescarolo, Jean-Pierre Beltoise, Jean Luc Lagardère le PDG et Jackie Srewart)

C'est à Gérard Ducarouge, le chef du département Formule 2 et Formule 3 de Matra, que fut confiée la conception du chassis. 
Le V12 Matra équipa les Formules 1, les MS 650 et les MS 670 Matra de 1968 à 1974, les Formules 1 Shadow en 1975 et les Formules 1 Talbot Ligier de 1976 à 1982.

(voir plus de détails sur Matra Sports en lien et dans cet article en Anglais en lien)


Un beau palmarès:

Entre 1968 et 1982, ce V12 3 litres très fiable qui développa jusqu'à 535 hp à 13200 rpm dans les dernières années, a obtenu 6 victoires, 24 podiums et 173 points en F1.

En 1969, Jean Pierre Beltoise (une photo à Monaco) remporta une deuxième place au Grand prix de Hollande et Jackie Stewart qui remporta la course fut champion du Monde avec Matra International, la branche Anglaise de Matra Sports. 
Mais sa monoplace était propulsée par un V8 Ford-Cosworth car Ken Tyrell qui dirigeait cette équipe ne voulait pas entendre parler du V12 Français. A partir de 1970, le pilote Français François Cevert prit la place de Johnny Servoz-Gavin chez Ken Tyrell aux cotés de Jackie Stewart. C'était un excellent pilote, il se classa 3e au championnat en 1971 avec une victoire au Grand Prix de USA et 13 podiums à son actif en 4 années dans cette écurie. Il trouva malheureusement la mort lors des essais du Grand Prix des USA en 1973.

Entre 1977 et 1981, Jacques Lafitte remporta 6 victoires avec la Ligier Matra.
Grâce à ce V12, Matra remporta également 3 victoires aux 24 Heures du Mans en 1972, 1973 et 1974 et fut champion du Monde en catégorie Sport-prototypes en 1973 et 1974 avec la MS 670 (photo).
Ce constructeur remporta également 2 victoires au Tour de France Automobile en 1970 et 1971 avec la MS 650 (photo).

(voir plus de détails sur ce moteur et cette vidéo pour endendre sa musique)




Matra v12 
                                                        le V12 dans une version intermédiaire

 



Le prototype flat-12:


matra-proto-12-boxer-f1.jpg
                                                        le prototype Matra flat-12 de 1971

                                 remarquer les carters taillés dans la masse de ce prototype unique                     

Ce moteur était inspiré du flat-12 Ferrari lancé en 1970 qui développait 460 hp à 11500 rpm et avait remporté 4 victoires dès sa première saison. 
Voilà le commentaire de Georges Martin:

"Au premier passage au banc, la puissance obtenue a été assez nettement supérieure à celle du V12. On a vraiment cru tenir la clé du problème (freinage du vilebrequin par de l'huile qui s'accumulait dans le carter) mais des contrôles ultérieurs ont finalement démontré que le gain n'était pas aussi important. En tout cas, il ne justifiait pas que l'on construise un nouveau châssis autour de ce moteur à plat. Et c'est ainsi qu'il demeura au stade de prototype unique."
Ferrari détenait d'autres secrets...
 

                            Matra 12 cylindres a plat     Matra flat12 2

voir une autre photo et le site Matrarama

 

Le V6 1500 turbo:
 


 

En 1982, les moteurs 1500 turbo lancés par Renault en 1977 devenaient de plus en plus menaçants. Alors pour remplacer le V12, Matra construisit pour les Ligier un V6 biturbo 1500 cc à 120° alimenté par injection électronique (une autre photo). Très prometteur, ce moteur MS 82 commandé par Peugeot-Talbot développa 804 hp à 10800 rpm au banc d'essais.

(Ford-Cosworth a également construit un V6 1500 turbo à 120 ° pour l'écurie Benetton. Il développa jusqu'à 900 hp à 12000 rmp mais il ne brilla guère en Grand Prix en 1986 et 1987 avec deux podiums pour meilleurs résultats, une photo)


 



                                        la cascade de pignons de distribution du V6

 

(Ce V6 est exposé au magnifique musée Matra de Romorantin (en lien) avec entre autres, le 12 cylindres à plat et le V12. A ne pas rater si vous en avez l'occasion, comme ceux tout aussi magnifiques de Ducati et Ferrari.)

Mais ce projet fut malheureusement abandonné à cause de la mauvaise situation financière de Peugeot-Talbot, le principal sponsor de Ligier qui refusa de mettre un sou de plus dans ce projet (les voitures étaient d'ailleurs engagées sous le nom de Talbot Ligier, une photo).
Gitanes, l'autre sponsor n'étant pas disposé à financer seul le développement de son V6, Matra mit alors fin à son engagement en compétition (Williams s'intéressa à ce moteur mais choisit finalement le V6 Honda).
Toutefois, Gitanes continua à soutenir Ligier lorsqu'en 1984 Renault proposa de lui fournir son V6 turbo moins cher que celui de Matra.

Mais Renault ne réussira jamais à conquérir un titre de champion du Monde avec son V6. Cet honneur revint pour la première fois à la concurrence en 1983. Nelson Piquet remporta le championnat pilotes avec sa Brabham propulsée par un 4 cylindres BMW 1500 turbo et Ferrari le championnat constructeurs avec son V6 1500 turbo. Par la suite, les V6 Honda et TAG Porsche s'imposèrent.
Le moteur Renault était puissant, il atteignit 1000 hp en 1986. Toutefois il souffrait parfois de problèmes de fiabilité et il ne remporta que deux victoires en tout et pour tout grace à Ayrton Senna avec Lotus en 1986 (une photo du V6 Renault).

Noter qu'avec ce V6 turbo, Renault fut le premier à adopter l'injection électronique sur un moteur de Formule 1 en 1977. Par ailleurs, c'est Renault qui inventa le système de rappel pneumatique des soupapes. Conçu par Jean Pierre Boudy, il a été introduit sur le V6 turbo F1 en 1986. Ce système qui apporte un substantiel gain de puissance, a rapidement été adopté par les autres constructeurs sur les Formules 1 et plus tard, sur les machines de MotoGP (à part bien sûr Ducati qui reste fidèle à son desmo).

En 1992, Jean Pierre Boudy fut chargé du projet V10 Peugeot 3,5 litres 5 soupapes de Formule 1 qui équipa successivement les 
McLaren, les Jordan et les Prost. Ce V10 puissant mais assez fragile ne connut jamais la victoire en Grand Prix, il remporta toutefois quelques places d'honneur et des podiums (une photo de ce moteur).. Par contre dans une version assagie, il permit à Peugeot de remporter les 24 Heures du Mans en 1992 et 1993.

 


Il a aussi existé de beaux V10

Le V 10 Renault:
Même avec 10 cylindres, ça reste un superbe moteur.

 

Fichier:Paris - Retromobile 2012 - Renault moteur F1 V10 - 001.jpg


En 1989 la cylindrée des moteurs de Formule 1 passa à 3,5 litres. Bernard Dudot opta pour un V10 à 72° (une architecture très rarement utilisée auparavant) alors que la tendance était au V8 ou au V12. En 1990 le V10 Renault développait  660 hp à 12800 rpm.
Devant les succès de ce moteur, les autres constucteurs lui emboitèrent le pas les uns après les autres y compris Ferrari qui sera le dernier à passer au V10 en 1996. 
En 1995, la cylindrée des moteurs de F1 fut réduite à 3 litres et ce V10 très fiable développa jusqu'à 900 hp à 19000 rmp en 2004. Grâce à ce moteur, Renault sera 6 fois champion du Monde avec l'écurie Williams.

 


Le V10 BMW 3 litres de Formule 1:

940 hp à 19000 rpm, vice-champion du Monde en 2002 et 2003 avec l'écurie Williams
(plus de détails)

 


 

 



Le joli V12 Gurney-Weslake: 

 
Grâce à ce moteur, Dan Gurney remporta la victoire sur son Eagle F1 au GP de Belgique (photo) en Juin 1967.
Mais durant ses trois années de compétition l'Eagle connut de nombreux abandons. Le V12 fut très difficile à fiabiliser à cause problèmes d'usinage, Weslake ne disposait que de machines-outils anciennes et peu précises.


(voir plus de détails sur ce moteur)


 

eagle-mark-1-weslake-24.jpg

                                            4 soupapes  415 hp à 10300 rpm en 1967


Ce moteur, construit en Angleterre pour l'Eagle F1 de l'écurie AAR (All American Racers) de Dan Gurney, a été conçu par Aubrey Woods un ancien ingénieur de Vanwall qui fut champion du Monde en 1958 avec un 4 cylindres 2,5 litres à injection (une vue en écorché). Il travailla ensuite chez BRM mais son projet de V12 fut refusé au profit d'un aberrant 16 cylindres en H (voir plus bas).
Le superbe système d'échappement du moteur Gurney-Weslake était constitué de tubes en titane. Quant au chassis de l'Eagle, il fut conçu par l'Anglais Len Terry, un ancien ingénieur de Lotus.

(Dan Gurney (photo) a remporté un total de 4 victoires dans les années 60 au cours de sa carrière en Formule 1 chez Ferrari, BRM, Porsche et Brabham. Il a aussi remporté les 24 Heures du Mans sur Ford GT 40 en 1967. Dan Gurney est avec Jack Brabham (photo) et Bruce McLaren, décédé dans un accident en 1970 (photo), l'un des rares pilotes constructeurs qui ait remporté un Grand Prix sur une voiture de sa propre Marque. Jack Brabham remporta 6 victoires sur sa F1 durant les saisons 1965 et 1966 et réussit même l'exploit d'être champion du Monde pilotes et constructeurs en 1966.)

 


 

(plus de détails sur l'Eagle F1 et des galeries d'images sur le site dédié à Dan Gurney)

 


 

L'incontournable Ferrari 12 cylindres à plat:




              


Le moteur que Matra a tenté d'imiter: le Ferrari flat-12 3 litres qui développa jusqu'à 515 hp à 12500 rpm en fin de développement en 1980.
Grâce à ce moteur, Ferrari sera 4 fois champion du Monde des constructeurs
.


Le moteur B12, en "béton" aux dires des pilotes (il supportait de prendre 13500 rmp sans casser), a été conçu par Mauro Forghieri pour la 312 B lancée en 1970 et ce fut son chef-d'oeuvre. Les cotes d'alésage et de course de ce moteur très supercarré s'élevaient à 78,5 x 51,5 mm et au départ il développait 460 hp à 11500 rpm (photo). Cette année là, la 312 B remporta 4 victoires avec Jackie Ickx et Clay Regazzoni et fut vice-championne du Monde.
Ferrari était déterminé à laver l'affront de son échec avec le V12 et Forgheri disposait enfin d'une équipe renforcée. Il fut assisté dans la conception de ce moteur par Giuseppe Bocchi, un spécialite de l'équilibrage des vilebrequins, des phénomènes vibratoires et de la distribution.



 


(une autre belle photo de la 312 B,  une photo du moteur dans la 312 B2 de 1972 et d
e belles images de la 312 B3 de 1973 sur ce site)



En 1975 avec la 312 T à boite de vitesses transversale, ce flat-12 réussit à vaincre l'égémonie du V8 Ford-Cosworth imbattable depuis 1968. Le moteur B12 atteignait alors 500 hp à 12200 rpmIl permit à Ferrari de renouer pleinement avec le succès en Formule 1 grâce à Niki Lauda qui remporta le titre suprême en 1975 et 1977.
Ce flat-12 aligna 37 victoires sur 158 participations et quatre titres mondiaux sur 11 annnées de compétition de 1970 à 1980.

Le flat-12 3 litres fut également monté dans une version moins puissante développant 365 hp à 10000 rpm sur la 312 PB (Prototipo Boxer), une barquette Sport-prototype d'endurance (photo). Très réussie, la 312 PB gagna toutes les courses du championnat du Monde des voitures de sport dans laquelle elle fut engagée en 1971. Mais les deux années suivantes furent moins glorieuses car le flat-12 poussé à plus de 400 hp s'avéra fragile (plus de détails en lien).

 

        

                                                              la magnifique 312 B

 

 

Ferrari 312b spain 1971 by f1 history d5cxms2
                                                             la 312 B au GP d'Espagne 1971
                                                     
remarquer le parc coureurs en terre battue

une photo de la 312 B3 de 1974


La Ferrari 312 T arriva en 1974. L'apellation 312 "T" se justifiait par la boite de vitesses transversale.
Elle procurait entre autres avantages, un meilleur centrage des masses et cette nouvelle version de la 312 permit à Ferrari de remporter une victoire dès sa première saison ainsi que 4 titres de champion du Monde des constructeurs en 1975, 76, 77 et 79 (une photo avec Niki Lauda qui remporta le titre pilote en 1975 et 77).
A partir de 1979, la T4 et le T5 bénéficièrent d'un chassis à effet de sol, un système aérodynamique inventé par Lotus en 1977.

 



                                                         
                                                    la 312 T3 de 1978 déshabillée

                            (cette photo a été prise à l'occasion d'une vente aux enchères)



(d'autres photos de la 312 T en lien)




1978 1979 ferrari 312 t3 f1 5a

(une photo de la même sans carosserie vue de l'avant en lien)


Ferrari 312t gearbox
                                                                  la boite de vitesses transversale


   Ferrari 312t 007        Ferrari312bmotor1109163714  

                Ferrari 312 b engine   

                                                                                  le flat-12 au banc d'essais

(voir cet article très intéressant au sujet de ce moteur au banc d'essais)


                                                                           Vilebrequin ferrari 312

                                                                   l'incroyable vilebrequin à 4 paliers seulement


Cette configuration n'a été possible que grâce à l'utilisation d'un acier spécial venu des USA. Remarquer également les paliers extrêmes du type à rouleaux, tout cela pour réduire les frottements. C'était une partie des secrets de la puissance de ce moteur. L'espace entre fûts de cylindres réduit à sa plus simple expression est également impressionnant.

Remarque: le B vient de boxer, mais Ferrari a commis une petite erreur (ou alors c'était du marketing), car ce n'est pas un moteur boxer comme par exemple le flat-twin boxer des motos BMW ou le 4 cylindres à plat boxer de la Volkswaen Coccinelle (plus de détails).
Puisque ce flat-12 comporte 2 bielles par maneton de vilebrequin, c'est seulement un moteur à plat, autrement dit un moteur en V à 180°. C'est en général le cas des 12 et 16 cylindres à plat cités plus bas.
Par contre, tous les flat-twins et la plupart des flat-four sont du type boxer pour une question de régularité cyclique et pour éviter les vibrations, idem pour les flat-six Porsche qui sont des moteurs boxer. Dans les années 60, Porsche a aussi produit des flat-8 boxer de compétition de 1,5 litres et 2 litres (photo) pour la F1 et l'endurance (Porsche 908).

En 1971 Ferrari présenta la 365 GT4 BB (Berlinetta Boxer), une voiture de série à moteur central équipé d'un flat-12 de 4,4 litres avec une distribution par courroies crantées. Ce moteur fut en suite décliné en 5 litres pour la 512 BB (photo) suivie par la Testarossa dont la version spéciale 512 M produite en 500 exemplaires développait 440 hp.
De nos jours, seuls Porsche et Subaru produisent encore des voitures à moteur boxer.


Le moteur boxer existe depuis longtemps, il a été inventé en 1896 sous le nom de "contra-motor" (photopar le pionnier Allemand de l'automobile Karl Benz qui fut en s'associant avec Paul Daimler en 1926 à l'origine de la création de Daimler Benz et de la Marque Mercedes Benz.



                                                                          
Ferrari flat 12

 

  

                                                                  

Mais la période des 1500 turbo durant les années 80, fut décevante pour Ferrari qui devra se contenter de titres constructeurs en 1982 et 1983.
1982 fut une année noire bien que Didier Pironi fut vice-champion du Monde. Après 2 victoires il menait largement le championnat lorsqu'il fut victime d'un grave accident qui mit un terme à sa carrière. Son coéquipier Gilles Villeneuve également bien placé trouva la mort lors des essais du Grand Prix de Belgique. En 1983, le Français René Arnoux remporta 3 victoires et se classa 3ème au championnat.
Il faudra attendre l'année 2000 pour que la Marque renoue enfin avec un titre de champion du Monde des pilotes
. Michael Schumacher et Ferrari domineront alors la Formule 1 sans interruption jusqu'en 2005 avec un V10 3 litres qui développa jusqu'à 900 hp.



Ferrari a été sacré 16 fois champion du Monde des constructeurs de Formule 1 et a remporté 15 titres pilote, ce sont les records absolus. Ferrari détient également le record du nombre de succès en Grand Prix avec 238 victoires (au 22 Septembre 2019) depuis sa première en 1951.
Le championnat du Monde de Formule 1 a été créé en 1950, Ferrari y a toujours participé (voir les statistiques)

 



Giuseppe Bocchi fut également l'auteur du flat-12 de la Formule 1 Tecno:

 

 

    

Mais Tecno manquait de moyens et le 12 cylindres à plat qui dévelopait 460 hp à 11000 rpm souffrait de problèmes de fiabilité. Cette voiture n'a guère brillé en Grand Prix avec une 6ème place pour unique résultat durant ses deux saisons de course en 1972 et 1973 (d'autres photos sur cette page)



  
        Tecno pa 123 ,      Dsc 3136




Le premier flat-12 Ferrari:

 

                                              la version 2 litres 4 soupapes

 

                               

                                                         la 1512 de 1964-1965 (autre photo)


 

            Ferrari 1512 f1 14       

1965 p10    Surtees forghieri 1
  
(la source de ces photos en couleur du moteur)



Puissante avec 240 hp à 12000 rpm, mais un peu lourde et manquant de couple à moyen régime, la 1512 (pour 1,5 litres 12 cylindres) ne fit pas mieux qu'une deuxième place en Grand Prix et John Surtees fut champion du Monde en 1964 grâce à ses victoires obtenues avec la 158 propulsée par un V8 qui développait 215 hp à 11000 rpm (photo en lien).

(sur la photo à droite de John Surtees, Mauro Forghieri l'ingénieur en chef de Ferrari chez qui il conçut toutes les voiture de compétition, moteur et chassis compris entre 1961 et 1987)

Une version 2 litres 4 soupapes de ce moteur fut montée en 1969 sur la 212 E Montagna, une barquette de courses de côte qui fut championne d'Europe (photo). Ce moteur développait 300 hp à 11800 rpm.





En 1989, avec la cylindrée des moteurs de Formule 1 fut fixée à 3,5 litres et Ferrari revint au V12

 

            

                                           le V12 3,5 litres 035/5  5 soupapes par cylindre de 1989
                                                           (660 hp à 13000 rpm autre photo)

 
Une version expérimentale desmodromique 5 soupapes de ce V12 fut construite:


       




Conçue par l'ingénieur Marchetti, elle développait 715 hp à 14500 rpm mais il est peu probable qu'elle ait été été testée sur une voiture de Grand Prix. Cette culasse est exposée au musée Ferrari.
A la fin des années 90 ce même Marchetti fut chargé avec Preziosi le chef de projet, de conçevoir la culasse 4 soupapes desmo "Testastretta" avec un angle réduit à 24° entre soupapes qui fut inaugurée sur la Ducati 998, elle est toujours d'actualité (voir le dessin en lien).

         

Plus tard, Ferrari sera le dernier à abandonner le V12 pour passer comme les autres au V10 plus efficace en 1996.
 

                                   le V10 3 litres de 1996 760 hp à 14500 rpm
 

 

Le V12 de la Ferrari 812 Super Fast:

 


 

                                               6,5 litres 800 hp à 8500 rpm
                                                        (détails en lien)

 


le V6 Ferrari 1500 cc:

 

                         

 


Avec ce moteur à double allumage qui développa 205 hp à 10500 rpm en fin de développement avec un système d'injection, Ferrari fut champion du Monde en 1961 avec Phil Hill dès le début de la Formule 1 1500 cc. La Dino 156 fut par ailleurs la toute première Ferrari F1 à moteur central arrière.
En 1964, le V6 dépassé en puissance par la concurrence Anglaise fut remplacé par un V8 et John Surtees fut champion du Monde.

(une photo de la version à 120° qui fut généralement utilisée, une vue en écorché et une autre photo du V6 à 90° réservé aux circuits rapides)

 


Dans les années 1980, grâce à un propriétaire Français de Ferrari 365 GT qui l'avait restaurée lui-même, j'ai eu la chance avec un ami de visiter l'usine Ferrari de Maranello: impressionnant, un accueil cérémonial et des ateliers d'une propreté incroyable, quasi clinique. Nous avons vu entre autres merveilles un 12 cylindres à plat Testarossa de série tourner sur le banc d'essais. Tous les moteurs étaient pré-rodés et testés avant montage sur le chassis.
De plus, les clients qui venaient sur rendez-vous avec leur voiture avaient droit à une petite révision.

Ensuite, nous sommes aussi introduits sans demander l'autorisation (au culot et comme de jeunes malappris) dans un garage tout proche spécialisé dans la restauration des Ferrari pour les collectionneurs: inoubliable ! Nous avons pu voir rapidement quelques Formules 1 déshabillées sur des tréteaux et de loin un flat-12 3 litres de F1 en pièces sur un établi avant de nous faire chasser sous les hurlements du patron furieux, non mais...

Et bien sûr, nous avons déjeuné au célèbre restaurant "Cavallino rampante" (chaval cabré) décoré par des photos des pilotes les plus célèbres.


Durant le même voyage, nous avons également pu visiter l'usine Ducati de Borgo Panigale à Bologne où nous avons été très gentiment accueillis bien que sans rendez-vous et sans nos motos (je m'étais blessé à une main lors une chute avec ma 900 Super Sport). Une aimable secrétaire nous a accordé une petite visite.

ducati_factory_5.jpg
Intérressant mais personne n'avait l'air pressé, précisons que le personnel était fonctionnaire. Nous avons vu les premiers moteurs de Pantah en cours d'usinage et des dizaines de L-twins 900 à couples coniques attendant sur des étagéres d'être montés sur les motos.

 

 

Et aussi:
 
Le superbe V12 Honda 1500 transversal:

4 soupapes par cylindre et 
240 hp à 12000 rpm en 1965

Lourde et fragile, la Honda fut difficile à mettre au point. La RA272 qui succédait à la RA 271 lancée en 1964, remporta finalement une victoire lors de la dernière course de la Formule 1 1500 au GP du Mexique en 1965 avec Richie Ginther (vice-champion du Monde en 1963 sur BRM). Ainsi Honda remporta un Grand Prix dès sa deuxième saison, la RA 271 fut la toute première Formule 1 du constructeur de Tokyo (une photo de Soichiro Honda avec le protoype RA270 construit en 1964).

(voir ces photos: du moteur monté incliné sur la RA272   du carter inférieur     une vue de derrière     ainsi qu'une vue en écorché de la voiture)

Noter que ​les RA 271 et 272 sont les uniques Formules 1 à moteur transversal qui aient été construites. Maserati produisit également un V12 transversal 1500 cc en 1963, mais il n'a jamais été monté dans un chassis.



Honda ra271e engine honda collection hall 1

Créé en 1964, ce premier moteur Honda de Formule 1 fut équipé au départ de carburateurs sur la RA271. En cours de saison, il reçut un système d'injection continue Keihin. Son régime maxi atteignait 14000 rpm. La conception d'inspiration "moto" de ce bijou de technologie conçu par Yoshio Nakamura est évidente (une autre photo).

D'ailleurs, quitte à faire hurler les Ducatistes adeptes du V-twin, je ne peux pas m'empêcher d'imaginer un moteur de ce genre dans une moto. Une espèce de V Max 1500 V12 de 300 hp, un truc de fou...

(le blog "MEC" source du lien "moteur Honda")
 

En 1966, Honda participa au championnat F1 avec la RA273 propulsée par un V12 3 litres double arbre à cames qui développait 400 hp à 11000 rpm. Mais ce moteur était trop lourd et peu fiable et elle ne brilla guère en Grand Prix (photo en lien)
La RA300 lui succéda en fin de saison et en 1967, elle disposait d'une version évoluée de V12 atteignant 420 hp. A la demande de John Surtees, son chassis fut construit en Angleterre par Lola et
elle fut surnommée "Hondola". Mais encore un peu lourde et fragile comme la RA273, elle connut de nombreux abandons. Elle remporta une unique victoire au GP d'Italie avec John Surtees, dont ce fut le dernier succès (photo).

(une photo avec John Surtees au volant lors d'une démonstration dans les années 80)

 


 

Toujours aussi fragile, la RA301 de 1968 qui disposait du même moteur à peine amélioré avec 430 hp ne termina que trois Grand Prix (une photo de cette voiture).
Ce fut la dernière F1 engagée en son nom par Honda qui préféra fournir des moteurs à d'autres constructeurs 
à partir de son retour en F1 en 1983. En 1986, 1987 et 1989, la Marque de Tokyo remporta trois titres de Champion du Monde en tant que motoriste avec le V6 turbo des Williams et des McLaren grâce à Nelson Piquet, Alain Prost et Ayrton Senna.

(une photo du moteur de 1966 et une photo de John Surtees en 1968 avec l'ingénieur Yoshio Nakamura qui conçut ces voitures)




Un autre V12 Honda, le RA122 E 3,5 litres:

Champion du Monde en 1991 avec McLaren et Ayrton Senna qui remporta 7 victoires et une deuxième place.



               

            avec 770 hp à 14500 rpm, ce moteur Honda est le V12 de Formule 1 le plus puissant jamais construit

Le V12 Ferrari de 1991 développait 710 hp alors que Honda avait adopté au départ un V10 en 1989 pour passer en 1991 à un V12 plus puissant mais plus lourd.
La McLaren Honda remporta le titre en 1991 avec Ayrton Senna, mais Nigel Mansell devança McLaren et fut champion du Monde en 1992 avec la Williams propulsée par un V10 Renault en remportant 9 victoires alors que Senna n'en remporta que 3.
Quant à Ferrari, il se résolut finalement à adopter le V10 comme les autres en 1996.

(en lien l'évolution du réglement technique de la Formule 1)

 

                                                 le Tipo 044/1  3 litres 730 hp à 14500 rpm
                                                           le dernier V12 F1 de Ferrari

                                                                    (une autre photo)


 

Un autre beau moteur Honda, le 6 cylindres 24 soupapes de la CBX:

 

                     
 

Lancée en 1978, la CBX Super Sport fit immédiatement sensation avec son 6 cylindres double arbre à cames et ses 105 hp à 9000 rpm. Elle dépassait 210 Km/h mais ni vraiment sportive, ni vraiment grande routière, elle rencontra un succès commercial mitigé malgré les réelles qualités de son fabuleux 6 cylindres 1047 cc créé par Shoichiro Irimajiri. Honda l'avait surtout conçue comme un vitrine technologique et c'est devenu un collector (une photo).
(elle fut commercialisée sous l'appellation CBX tout court, mais on la nomme communément 1000 CBX)


(plus de détails sur la CBX ici, une vue en éclaté du moteur en lien et le site source de ce lien, on remarque l'arbre intermédiaire entraîné par chaine Hyvo qui entraîne à son tour l'alternateur et la transmission primaire)

Le Français Martin en proposa une version sportive avec un cadre périmétrique (photo) et dans le même esprit le Suisse Egli proposa la "Target" (photo) avec un kit 1200 en option. 

(une magnifique version 1156 cc avec un cadre Norton modifié construite en Australie en lien et une autre version spéciale la CBX 1000 Mike Hailwood - RC166 Replica​ en lien trouvée sur ce site avec un étrange frein à disque "inboard" de CBX 550 F )



 

Et le magnifique 6 cylindres de Grand Prix: 

 




Apparue en 1964 sous l'appellation 3RC 164 (photo), la RC 166 250 cc (41 x 31 mm) atteignit 62 hp à 18000 rpm en 1967, la boite de vitesses comportait 7 rapports. Elle fut championne du Monde en 1966 et 1967 avec Mike Hailwood qui remporta 10 victoires en 12 courses en 1966 (une célèbre 
photo).
 

           
 

Grâce à ses cylindres miniaturisés, avec 36 cm ce moteur était moins large que le 4 cyindres qui le précéda. Il fut conçu par Shoichiro Irimajiri, un ingénieur de 25 ans dont c'était la première création comme chef de projet (plus de détails).

 

   
 


La RC 174 engagée en 350 qui cubait 297 cc grâce à une course augmentée à 37,5 mm développait 67 hp à 17000 rpm et fut également championne du Monde en 1966 et 1967 toujours avec Hailwood. La musique de ces 6 cylindres était extraordinaire (voir la video).

(voir ces pages détaillées et bien illustrées sur l'histoire des Honda de Grand Prix de 1959 à 1967 et le reste du site de Steve avec entre autres l'histoire des Honda d'endurance de 1976 à 1980 et celle de la Honda "Daytona", la CR 750 de 90 hp victorieuse aux 200 Miles de Daytona en 1970 après que Honda ait remporté le Bol d'Or en 1969 avec la CB 750 de série dès son lancement)

En 1968, MV Agusta tenta d'imiter Honda et produisit sa 350 6 cylindes (photo). Elle développait 75 hp à 16000 rpm, mais elle ne courut jamais car en 1969, la FIM interdit les moteurs de plus de 4 cylindres. D'ailleurs en 1957, MV avait construit une 500 6 cylindres mais elle non plus ne fut jamais alignée en compétition (photo)


Voir l'histoire de la Honda 6 cylindres en lien en Anglais (mais traduisible en Français sur Google par clic droit). Et aussi sur le site Bike 70 quelques vidéos (accessibles à condition d'autoriser Flash Player) de motos de légende dont la 350 Honda 6. Elles sont en petit format, mais ont pour but de faire entendre la musique des moteurs.



Honda-250-6-cyl.jpg

 

Une réplique fidèle de la 350 a été construite en 2006 pour George Bealeun riche collectionneur Anglais, et c'est l'entreprise Française JPX aujourd'hui disparue qui fut chargée de construire le moteur avec l'aide du Julien Charnolé qui travailla ensuite chez Renault F1 (voir cet article).
Pour construire cette réplique il a fallu démonter entièrement un moteur 297 cc neuf de RC 174 prêté par un collectionneur Japonais afin de mesurer les dimensions des pièces pour en faire des dessins (la photo ci-dessus a été prise à cette occasion). En effet, Honda avait donné son accord pour ce projet et a même fourni quelques pièces mais les dessins d'usine n'avaient pas été conservés.
Ce que les techniciens de JPX ont trouvé durant ce travail était incroyable. Sur ce 6 cylindres conçu par un jeune ingénieur de 25 ans du nom d'Irimajiri également auteur du moteur de la 1000 CBX, la plupart des roulements n'étaient pas normalisés, les bielles n'étaient pas toutes semblables et les soies du vilebrequin assemblé étaient cuivrées en surface dans le but d'obtenir une meilleure adhérence afin d'empêcher la déformation de l'ensemble. Par ailleurs afin de gagner du poids, le diamètre des arbres à cames allait en décroissant depuis le pignon central jusqu'aux extrémités et de plus ils étaient creux. Enfin, le diamètre de certains conduits d'huile ne dépassait pas 1 mm. Quant à la métallurgie, les gens de JPX ont découvert dans ce moteur des alliages inconnus en occident.

Et elle fonctionne ! (une photo de cette réplique avec George Beale et à ses cotés en polo rouge Nobby Clark, l'ancien mécanicien d'Hailwwood et la vidéo avec George Beale ainsi que cette galerie de photos et cet
article illustré sur l'histoire de sa construction )

JPX, une entreprise de mécanique de précision située près du Mans a été créée à la fin des années 1970 par Jacques Buchoux et s'est fait connaître par son kit 570 cc destiné au moteur de la Yamaha 500 XT et aussi par ses divers moteurs d'ULM.
En 2004, JPX fut racheté par Mécachrome qui construisit plus tard en sous-traitance les moteurs de Formule 1 Renault et ensuite ses propres moteurs V10 (issus des Renault) pour Williams.
Depuis 2017 Mécachrome qui fabrique par ailleurs des pièces de turboréacteurs, est le constructeur exclusif des moteurs de Formule 2 avec un V6 turbo 3,4 litres de 650 hp (photo).



Pour en revenir à Honda, Soichiro Honda son créateur dont le père était forgeron, débuta dans la vie comme simple mécanicien dans un garage. Lorsqu'il a créé sa première entreprise de deux roues en 1940, il 
mettait la main à la pâte dans son alelier. Et voila ce qu'il fabriquait en utilisant des monocylindres qui servaient de démarreurs pour des moteurs d'avions de chasse: des bicyclettes à moteur auxiliaire (photo).
Expert en métallurgie, il passait beaucoup de temps dans les bureaux d'études, dans les ateliers et au bord des circuits. Et voilà une anecdote qui en dit long: en 1954, il se rendit avec des collègues au Tourist Trophy sur l'île de Man en Angleterre pour assister au Grands Prix afin d'observer et de photographier les machines engagées. Mais comme ça ne suffisait pas, ils ont acheté des pièces de toutes sortes dans les boutiques et les brocantes locales pour les analyser lors de leur retour au Japon. C'est comme ça que les douaniers en ont trouvé dans leurs valises mais aussi dans leurs poches. 
La force des Japonais c'est qu'ils ont su améliorer au lieu de copier bêtement pour mieux créér ensuite des machines innovantes. Leurs premières motos étaient inspirées des Anglaises et des Allemandes, mais ça n'a pas duré longtemps (la première Honda, la Dream Type D 98 cc 2 temps de 1949 inspirée des Zündapp d'avant-guerre et une originale 
Marusho Lilac bicylindre en V des années 60).
Dès 1961, une 125 bicylindre Honda 4 temps remportait le championnat du Monde de vitesse et ce n'était que le début d'une longue série. 

 

A l'issue de la saison 1967, Honda qui avait conquis des titres de champion du Monde des constructeurs dans toutes les catégories de 50 à 500 cc n'avait plus rien à prouver et se retira des Grands Prix moto pour se consacrer à la Formule 1.
Le constructeur Japonais fit son retour en 1979 avec une 500 V4 à pistons ovals, mais ce fut un véritable fiasco (voir plus bas dans le paragraphe "autres motos multicylindres"). Mais en 1983, Honda renouait avec le succès et remportait le titre suprême en 500 avec une 3 cylindres en V 2 temps avant de passer au 4 cylindres en V en 1984.
Avec ce V4 2 temps à un seul vilebrequin qui atteignit 200 hp, Honda conquit 10 titres de champion du Monde jusqu'en 2001 avant l'arrivée des MotoGP.

 

 

La 6 cylindres de Guy Coulon:

 

   

 

En 2012, le Français Guy Coulon construisit une superbe 6 cylindres 300 cc fabriquée en partie avec des pièces de 250 CBR Honda (une autre photo avec son créateur).
Elle fonctionne parfaitement et développe 60 hp à 18500 rpm avec un régime maxi de 21500 rpm (photos, détails et vidéo en lien).
De nos jours, il est chef mécanicien chez Tech3 KTM en MotoGP.

 


Le V12 BMW de la McLaren F1: 




Présentée en 1993 la McLaren F1, une supercar 3 places à moteur central produite en 106 exemplaires tous modèles route et compétition confondus fut en son temps la voiture de série la plus rapide du Monde. Elle fut chrnométrée à 386,7 Km/h (une photo).
Son V12 double arbre à cames 4 soupapes à distribution variable 6064 cc spécialement conçu par BMW développait 627 hp à 7400 rpm dans la version standard et 680 hp à 7800 rmp dans la version LM produite en 5 exemplaires en l'honneur de la victoire au Mans de 1995 (une photo de la LM). La F1 disposait d'une boite de vitesse transversale à 6 rapports.
Cette voiture qui ne pesait que 1140 Kg grâce à son chassis monocoque en fibre de carbone fut conçue par Gordon Murray, l'ingénieur en charge des McLaren de Formule 1 (une photo du prototype capot enlevé).
Elle était vendue au prix de 6 Millions de Francs (soit 1,145 Millions d'Euros) et elle se négocie à présent aux alentours de 10 Millions de $ aux enchères.
La GTR, la version compétition construite en 28 exemplaires comportait un moteur de 6 litres ramené à 600 hp pour satisfaire au réglement (une photo). Elle remporta de nombreuses victoires entre 1994 et 2001 dont les 24 Heures du Mans de 1995 grâce à Yannick Dalmas, JJ Lehto et Masanori Sekiya (une photo de la voiture victorieuse au Mans et une photo de la version longue).
Un moteur quasi identique fut utilisé à partir de 1998 sur la BMW LM d'endurance (une photo du moteur).

(plus de détails avec de superbes photos sur la McLaren F1)

 

Autres supercars à moteur V12:
 

-l'Aston Martin Valkyrie hybride lancée en 2019 et produite en série limitée à 150 exemplaires. Elle dispose de 1176 hp avec son V12 6,5 litres conçu par Cosworth qui développe 1014 hp à 10500 rpm auxquels s'ajoutent les 162 hp du moteur électrique. Elle dispose d'une boite de vitesses manuelle automatisée à 7 rapports et sa vitesse maxi s'élève à 402 Km/h ce qui en fait la voiture de série la plus rapide du Monde.
(une photo de la Valkyrie, plus de détails et une photo du moteur)

 

"La Ferrari" hybride présentée en 2013 et produite en 700 exemplaires au total en deux versions qui dispose de 963 hp avec un V12 6,3 litres de 800 hp et un moteur électrique de 163 hp (une photo de la voiture, plus de détails et une photo de son moteur).
 

-la Pagani Zonda C-12 présentée en 1999 avec son V12 Mercedes 7,3 litres préparé par AMG qui développe de 555 à 800 hp selon préparation. La Zonda a été produite en une trentaine d'exemplaires dans de nombreuses versions différentes plus ou moins personnalisés ainsi que des modèles de compétition.
(plus de détailsune photo de la Zonda C-12 et une photo du moteur)


(il y a aussi les Lamborghini mais elles n'auront jamais la classe des Ferrari, à l'origine Lamborghini était un fabriquant de tracteurs agricoles...)


 


 

Le V12 Porsche 3,5 litres:
 

    



Le moteur 3512 ouvert à 80° qui comportait une prise de force au centre du vilebrequin avec la distribution était trop lourd de 50 Kg ainsi qu'extrêmement fragile et ce fut une catastrophe. De plus, il ne développait que 670 hp à 13000 rmp (soit 100 hp de moins que le V12 Honda) et il n'a jamais permi à l'Arrows F1 de se qualifier en Grand Prix durant la saison 1992. Il arriva même qu'il explose durant les essais.
Mais ce V12 était commandé et financé par Footwork, le sponsor d'Arrows et Porsche s'est très peu impliqué dans ce projet dont l'étude a d'ailleurs été confiée à Hans Mezger, un ingénieur en fin de carrière (il fut le créateur de la 917 V12 5 litres victorieuse au Mans en 1971). Pour concevoir ce moteur il partit des dessins de l'ancien V6 TAG-Porsche 1500 turbo des années 80.

(photo empruntée au forum F1 technical et plus de détails)
 

 

 

Le V12 Ford-Weslake 3 litres, un échec retentissant:

(photo en lien seulement: il est beaucoup trop moche pour apparaître ici)

Conçu par Weslake et financé par Ford qui était à l'initiative de ce projet, ce moteur principalement destiné aux courses d'endurance était inspiré du V12 Gurney-Weslake de 1965 dont il reprenait de nombreux points. Ainsi, il était démodé dans sa conception dès le départ. De son coté, Cosworth avait refusé de se lancer dans l'étude d'un 12 cylindres.
Essayé en 1973 par l'écurie d'endurance Gulf Mirage, il fut abandonné car ses performances et sa fiabilité étaient médiocres. Il cassa durant les essais de 24 Heures de Daytona et aux essais du Mans, la Gulf Mirage équipée du V8 Ford-Cosworth était plus rapide que celle qui était propulsée par le V12. L'affaire se termina par un procès entre Ford et Gulf Mirage qui fit vérifier sa puissance par des experts. Ils relevèrent 464 hp à 10750 rpm (alors que Weslake en annonçait 470) soit seulement 14 hp de plus que le V8 de Cosworth plus léger, plus coupleux, plus économe en essence et...plus fiable.
Brabham essaya ce moteur sur sa BT 49 de Formule 1 et il paraît que ce fut une catastrophe. Il était aussi prévu de monter ce V12 dans un chassis Williams F1 pour un test, mais l'opération fut annulée et le projet Ford-Weslake fut définitivement enterré (plus de détails).

(de toutes façons, ce projet était voué à l'échec car, à part pour le dirt-track, Weslake n'a jamais été à même de construire un moteur de compétition fiable et performant compte tenu de ses faibles capacitées techniques. Le V12 Gurney-Weslake était fragile et le bicylindre 500 cc de moto de Grand Prix conçu par Harry Weslake en 1969 fut un pitoyable échec, voir cette page)





Le V12 Maserati transversal 1500 cc:

 

    

 


Ce moteur expérimental fut conçu au début des années 60 en vue de la Formule 1 1500 cc. Il comportait une boite de vitesses à 6 rapports intégrée au bloc moteur. Le projet fut finalement abandonné, Maserati ayant provisoirement décidé d'arrêter la compétition pour y revenir en 1966.
Noter que comparé au V12 de la Honda RA 271-271 ce moteur semblait assez rustique.


 

Le V12 Maserati 2,5 litres:


Lancé en 1957, il développait 300 hp à 10000 rpm mais il était lourd et manquait de couple à moyen régime. Juan Manuel Fangio préférait le 6 cylindres en ligne et cette année là il fut sacré champion du Monde pour la 5ème fois de sa carrière (en lien).






Avec une injection mécanique Lucas, ce moteur atteignit plus tard 315 hp à 11000 rmp (photo ci-dessous).

 

                           
                                 

Par ailleurs, Maserati expérimenta une version desmo de ce moteur mais il est peu probable qu'elle ait été utilisée en compétition (photo en lien).

Ce moteur fut également monté à partir de 1961 dans des versions poussées à 2,8 litres sur des voitures Sport-biplaces, les Maserati "Birdcage" Tipo 63 et 64 à chassis multitubulaire, engagées en compétition par des écuries privées (photo)
 

 

Le V12 Maserati 3 litres: 

 

   
 

Dérivé de l'ancien V12 2,5 litres, il atteignit 400 hp à 10000 rmp en 1968 et remporta 3 victoires en Formule 1 avec l'écurie Cooper entre 1966 et 1968.
Ces différents moteurs Maserati furent conçus par Giulio Alfieri.
(une autre 
photo en lien)

 


Un autre joli V12, l'Abarth Tipo 140:

caractéristiques:  V12 à 120°  5982​ cc  simple arbre à cames 2 soupapes chaîne de distribution centrale double allumage 4 carburateurs Weber triple corps   610 hp à 6700 rpm.
Ce moteur conçu en 1967 par Luchino Fochi devait être monté sur une voiture Sport-prototype, l'Abarth 6000 LM.

(une photo d'époque de ce moteur et une autre photo)

 

                                  moteur exposé au Salon Rétromobile 2018


Mais elle ne fut jamais construite car en 1968, la fédération sportive imposa une réduction de cylindrée à 3 litres. Une réplique a été réalisée par la Scuderia Gemini Corse en s'inspirant du projet de Carlo Abarth avec un V12 d'une autre provenance rebadgé Abarth (une photo et vidéo en lien).

 

                                                la Fiat Abarth Tipo 140 Prototipo 6000 Replica

(Abarth fait partie de Fiat depuis 1971)



 

Le V12 BRM 3 litres:


Inauguré en 1967, il atteignit 470 hp à 11000 rpm en 1977 avec 4 soupapes par cylindre
(une autre photo)
Ce moteur qui permit à BRM de remporter trois victoires au début des années 70 fut également utilisé par McLaren en 1968.

 

   Image


     

BRM a été vice-champion du Monde des constructeurs de Formule 1 en 1971 avec les deux victoires de la P160.
En 1972, le Français Jean-Pierre Beltoise remporta le Grand Prix de Monaco sous la pluie grâce à la douceur du V12. Ce fut l'unique victoire de Beltoise en F1 et la dernière de British Racing Motors qui s'éteignit tristement dans une quasi pauvreté en 1978  faute de moyens financiers. Des journalistes Anglais la surnommèrent alors "British Racing Misery".

(voir en lien plus de détails sur BRM qui fut 3 fois vice-champion du Monde en 29 années de participation à la Formule 1)

 


Le flat-12 Alfa Romeo 3 litres:

Conçu par Carlo Chitti, un ancien ingénieur de Ferrari, il développait 500 hp à 12000 rpm et remporta 2 victoires et 5 podiums avec les écuries Alfa Romeo et Brabham entre 1976 et 1979.

(une autre photo et cette page web sur l'histoire d'Alfa Romeo en Formule 1 avec de belles photos)
 

     
 


                                   



Une version bi-turbo 2134 cc fut construite pour l'Alfa Romeo 33 SC 12

Elle développait 640 hp à 11000 rmp et cette Alfa Romeo fut championne du Monde des voitures de sport en 1977 en remportant la totalité des 8 épreuves (une photo de la voiture et une photo du moteur).

 

 

En 1979, le flat-12 fut remplacé par un V12 qui atteignit 540 hp à 12300 rpm en 1981

Utilisé par les écuries Autodelta (Alfa Romeo), Brabham et Osella, le V12 type 1260 trop fragile ne glana que quelques maigres points en Grand Prix durant ses 4 années de compétition.

(une vue en écorché)

 

          

 

 

                                      

                                                              le V8 1500 turbo 
Engagé en F1 de 1983 à 1988 par les écuries Alfa Romeo et Osella, cet unique V8 de la Formule 1 1500 turbo atteignit 700 hp à 11800 rpm mais il était trop fragile et pas assez puissant pour prétendre à la victoire (une autre photo)

 


Un autre 12 cylindres à plat Alfa Romeo:



Beaucoup plus ancien, c'est celui du prototype 2,5 litres de Formule 1 Tipo 160 gardé secret en son temps et jamais achevé.



Alfa romeo tipo 160

Ce 12 cylindres à plat double arbre à cames fut conçu par Giuseppe Busso en 1952 en prévision de la future réglementation de la Formule 1 de 1954, avec une cylindrée réduite de 4,5 à 2,5 litres. Il développait environs 285 hp à 10000 rpm, remarquer les 12 carburateurs Dell'Orto verticaux.

(une photo de ce moteur exposé au musée Alfa Romeo)

 

           


Giuseppe Busso, qui fut à ses débuts le premier directeur technique de Ferrari lors de la création de la marque en 1947 et l'auteur de ses premiers V12, fit pratiquement toute sa carrière chez Alfa Romeo. Il est l'auteur de la plupart des moteurs de route et de compétition (4 cylindres en ligne, V6 et V8) de cette Marque créés entre 1950 et 1975.


Le projet de Busso, très original par plusieurs aspects et conçu dans le plus grand secret, comportait un ensemble moteur-transmission type transaxle servant de support aux suspensions et participant à la rigidité du chassis, 4 roues motrices, deux réservoirs d'essence logés sur les cotés entre le moteur et les roues arrières, ainsi qu'un poste de pilotage situé tout à l'arrière au dessus de la boite de vitesses et du différentiel. L'idée de base consitait à modifier la répartition des masses en abaissant le centre de gravité et en le déplaçant vers l'arrière, afin d'améliorer le comportement de la voiture en virage.

Deux moteurs, ainsi qu'un ensemble transmission et suspensions furent construits. Une Alfetta 158 fut alors modifiée afin de tester quelques solutions techniques, mais aucun prototype complet de la Tipo 160 ne fut jamais réalisé. Le projet pourtant assez avancé et prévu pour un éventuel retour de la marque à la Formule 1 en 1954 fut abandonné fin 1952, il fut jugé coûteux.


Bien que champion du monde en 1950 avec Farina et 1951 avec Fangio sur les Alfetta 158 et 159Alfa Romeo décida en 1952 de se retirer de la Formule 1 pour des raisons financières et choisit de se concentrer sur des voitures sportives de série avec les Giulia et Giulietta qui furent engagées en compétition en Tourisme et en Rallye. Fangio entra alors chez Ferrari.
A partir de 1970, la marque reviendra progressivement et avec moins de gloire à la F1 d'abord en tant que motoriste en 1968 avec un V8 4 soupapes dérivé de celui de la 33 Sport-prototype 3 litres qui développa jusqu'à 430 hp à 10500 rpm en 1970 (une photo) suivi en 1976 par le 12 cylindres à plat du paragraphe précédant.
 




        160 engine     

 

       


Sur ces images, on distingue le carter de transmission aux roues avant accolé au moteur et sur celle du bas, l'ensemble moteur-transmission du type "transaxle".

Cet ensemble était solidaire d'un chassis tubulaire léger destiné à supporter les réservoirs et la carrosserie.



 


ci-dessus une voiture laboratoire, la "Muleta": une Alfetta 158 modifiée en 1952 pour tester différentes solutions techniques de la Tipo 160, dont la position de conduite reculé, les réservoirs d'essence au milieu, les freins à tambour suspendus et les suspensions qui comportaient des roues indépendantes à l'avant et un pont De Dion avec différentiel suspendu à l'arrière. Aux dires de Consalvo Sanesi, le pilote qui essaya la voiture à Monza, le comportement en virage de la voiture était excellent et bien que très désorienté par la position de conduite, il fut lui-même étonné par ses temps au tour. Ils étaient proches de ceux que Fangio avait réalisés au volant d'une 159.




  Transmission tipo 161   Chassis typo 161  Tipo 160 front

 

Le système de transmission à 4 roues motrices de cette voiture était très particulier:

D'après la figure de gauche, la transmission aux roues avant était entraîné directement par la prise de force centrale située sous le vilebrequin sans passer par la boite de vitesses, qui n'agissait de ce fait que sur les roues arrières. Un différentiel intermédiaire était situé au milieu après l'embrayage et un système à commande manuelle permettait d'engager ou de libérer à volonté la transmission vers les roues avant après le démarrage. Avec ce système très astucieux, la répartition du couple moteur entre l'avant et l'arrière dépendait du rapport de boite de vitesses engagé, avec probablement moitié-moitié en 5ème.
Ainsi, le couple moteur transmis aux roues avant était d'autant plus important en proportion qu'un rapport de boite de vitesses élevé était sélectionné (ceci afin d'éviter le patinage des roues avant sur les rapports inférieurs).

(plus de détails sur cette voiture)

 

Autres formules 1 à 4 roues motrices:

En 1961, la Marque Anglaise Ferguson produisit une Formule 1 à 4 roues motrices avec 25 % de couple moteur transmis aux roues avant. La P 99 propulsée par un 4 cylindres Climax 1500 cc, fut construite en collaboration avec Rob Walker Racing (photo).
Elle se montra particulièrement efficace sur le mouillé et remporta une victoire sous la pluie aux mains de Stirling Moss dans une épreuve hors championnat du Monde. Il déclara alors que c'était la meilleure Formule 1 qu'il ait jamais pilotée.
En 1963, elle fut équipée d'un 4 cylindres Climax 2,5 litres et aux mains de Graham Hill elle prit la sixième place lors d'un Grand Prix du championnat d'Australie et la deuxième dans une course Internationale à Lakeside également en Australie.
Enfin en 1964, la P99 fut championne de Grande Bretagne de courses de côte.


(plus de détails en lien et une vue en écorchéFerguson est plus connu pour les transmissions des tracteurs agricoles Massey Ferguson)


A la fin des années 60, plusieurs autres constructeurs de F1 dont Matra, McLaren et Lotus ont produit des monoplaces à 4 roues motrices avec une transmission Ferguson conçue par Dereck Gardner dans le but de faire passer au sol la puissance importante des moteurs 3 litres en particulier sur piste mouillée (voir cet article). 
Mais elles se sont montrées extrêmement difficiles à piloter et seule la Matra a été engagée en Grand Prix. Johnny Servoz-Gavin finira 6ème du Grand Prix du Canada en 1969, permettant à Matra d’être le seul constructeur à marquer 1 point en Championnat avec une F1 à transmission intégrale (plus de détails sur cette voiture).
A noter qu'en 1969, Cosworth a construit dans le même but son propre prototype de Formule 1 à 4 roues motrices. Mais cette unique voiture construite par Cosworth n'a jamais participé à une course 
(une photo et plus de détails).

La technologie des pneus fit des progrès mais en même temps une solution à ce problème fut trouvée 1968 par Lotus au moyen d'ailerons très hauts fixés directement sur les moyeux des roues arrières (photo). Rapidement imité par ses concurrents, Lotus est alors allé jusqu'à en monter aussi au-dessus des roues avant ! (photo). Mais à la suite de nombreux accidents causés par la rupture des fragiles supports de ces ailerons, ce montage fut interdit et les ailerons dûrent alors être fixés solidement à la carosserie.
C'est depuis cette époque que les bons aérodynamiciens sont si importants en Formule 1.

Toutefois grâce aux visco-coupleurs qui répartissent automatiquement le couple entre l'avant et l'arrière selon les conditions d'adhérence, les transmissions intégrales ont fait de grands progrès. Sur une propulsion, une partie du couple est transmise à l'avant si les roues arrières commencent à patiner. Pour ces raisons, on en reparle en Formule 1.
 

 

 

La BMR Suzuki 750:

 

              


Ce Supermono a été construit en Allemagne par Rupert Bainzel à partir d'un moteur de Suzuki DR 800 (photo).
Caractéristiques: deux vilebrequins contrarotatifs, culasse type Apfelbeck à cames coniques et 4 soupapes radiales, 3 bougies, injection électronique, 741 cc 94 hp à 8100 rpm
Les 100 hp ont même été atteints brièvement au banc d'essais dans une version 700 cc à course courte avant qu'une bielle ne lâche.
Le cadre était principalement constitué de plaques ajourées en tôle d'acier qualité aviation avec un bras oscillant d'Aprilia 250, la moto pesait 110 Kg à sec.

(en lien un article sur la version 1996 de cette moto avec des photos du cadre)

Pilotée par l'Allemande Katja Poengsen qui ne se contente pas d'être jolie. Au guidon de cette machine, elle a été championne d'Europe de Supermonos en 1998 à 21 ans avec 4 victoires et une seconde place (photo ci-dessous). Elle a également remporté une victoire à Daytona en 1999 dans le championnat Américain SoS (Sound of the Singles).

 

                             Image
 


A ses débuts dans les années 90, elle a été vainqueur de l'ADAC Junior Cup Allemagne sur Suzuki 125 et vainqueur du Trofeo Junior Italie sur Aprilia 125.

En 2000, elle a obtenu la 6ème place au Championnat d'Europe Superstock sur Suzuki 1000 avec une 2ème place et un record du tour en Italie (son palmarès en SBK en lien).

Elle est l'unique pilote féminin qui ait marqué des points en Grand Prix avec une 14è place en Italie en 2001 qui lui rapporta 2 points. Elle était engagée sur 250 Aprilia privée, son meilleur résultat avec cette 250 a été une 2ème place à Misano dans une épreuve hors championnat du Monde, elle a même été en tête durant quelques tours !
En fin de saison, elle a participé à quelques épreuves du championnat du Monde sur une NSR 250 au sein de l'équipe officielle Shell Advance Honda et en 2003, elle fit une saison complète en 250 au sein de cette même équipe (une photo).
Par la suite, elle a couru en Rallycross sur Suzuki Swift Sport et en 2012 sur Münch TTE-2, elle a mené le championnat du Monde FIM e-Power de moto électrique mais s'est finalement classée deuxième.
(plus de détails sur sa carrière)

(sa page Facebook, cet article du journal Le Temps, une photo avec sa 1000 Ducati Sport et quelques autres photos d'elle)

 

              

 

     

                          la première version du moteur
 

Ce système à deux vilebrequins contrarotatifs qui a pour avantages de diminuer les vibrations ainsi que les frottements au niveau du piston a également été utilisé sur la moto Neander bicylindre Diesel Turbo présentée en 1999 (une photo du moteur et un autre exemple avec le flat-twin Lanchester de 1899).

 

Un système à soupapes radiales a été breveté par Ludwig Apfelbeck en 1937. Il ne comportait pas de cames coniques mais un système de culbuteurs multiples très complexe (dessin).
Il a été testé entre autres par BMW sur des 4 cylindres 1,6 litres de Formule 2 et 2 litres de course de côte en 1967, par Brabham Repco sur un V8 3 litres de Formule 1 en 1968 et par Ferrari sur un V6 1,6 litres de Formule 2 en 1969.
Seul le moteur BMW conçu avec Apfelbeck lui-même et qui développait 220 hp en version 1,6 litres et 260 hp en version 2 litres a été utilisé en compétition mais il était fragile et manquait de couple moteur à bas régime (une autre version et une photo du moteur démonté), les autres n'ont pas dépassé le stade de prototype faute de performances.

Nota: le moteur 4 cylindres de la 750 MV Agusta F4 lancée en 1999 comportait des soupapes radiales avec des cames coniques, un système conçu par Ferrari. Idem pour la Honda 650 Dominator trail bike monocylindre présentée en 1988 et la BMW 1200 HP2 lancée en 2007 qui comportaient des culasses à soupapes radiales.

 

 

Quelques beaux moteurs Ducati:

 

     

                     bicylindre parallèle desmo triple arbre à cames

 

          

                                                                        900 NCR

 

 

       

                                                                 750 TT F1
 

 

     

                                                    851 desmoquattro
 

 

                                                                         550 Supermono
 

 

               

                                    le V4 Desmosedici de MotoGP dans sa version de 2008

 

monocylindre_desmo_4_valvole_ducati (1)

          490 Ducati desmo double arbre à cames 4 soupapes Del Biondo (détails)

 


 

Diverses motos multicylindres:

 

La 1000 Laverda V6:

 

   

 

Conçu par Giulio Alfieri un ingénieur de Maserati, ce V6 à 90° double arbre à cames 4 soupapes d'alésage et course 65 x 50 mm développait 140 hp à 11800 rpm (une photo du moteur démonté et une photo d'époque).
L
e réservoir d'huile de ce moteur à carter sec était placé dans la selle.
 

 

                                  

 


La Laverda V6 fut engagée au Bol d'Or en Septembre 1978 (photo). Avec une vitesse maxi de 283 Km/h, c'était la plus rapide du plateau. Mais elle 
fut contrainte à l'abandon après 7 heures et demi de course à la suite d'une rupture de cardan (une photo de la moto telle qu'elle se présentait à l'époque).
En plus d'un poids élevé (235 Kg) qui la rendait peu maniable et lente en virage, la transmission finale était un point faible de sa conception. Il était d'ailleurs prévu modifier la moto avec une transmission par chaîne mais en 1979, la fédération Internationale interdit les motos de plus de 4 cylindres en endurance (à cette époque les prototypes étaient admis dans cette discipline).

(plus de détails sur cette page et quelques belles photos sur cette autre page)


 

Cette Laverda est l'une des très rares motos à moteur V6 qui ait été produite, elle fut construite en deux exemplaires en plus d'un prototype (une autre photo).
Celle du Bol d'Or a été conservée par Piero Laverda le fils du créateur de la Marque, l'autre se trouve dans un musée Laverda en Hollande avec le prototype également restauré (en lien). Incomplète au départ, elle a été reconstruite entre 2007 et 2015 par Cor Dees, le propriétaire du musée avec beaucoup de pièces refabriquées dont la boite de vitesses. Ces machines sont apparues souvents en démonstration.
(ce musée est fermé pour des raisons de santé et sa collection est à vendre à part les V6)


(au sujet de la moto du musée voir cette page, la progression des travaux en lien et cette photo de la moto en action)



En 1991, Laverda fut racheté par le groupe Italo-Japonais Zanini. Il fut alors question de produire en 25 exemplaires une réplique de la V6 homologuée pour la route sur la base du prototype conservé à l'usine. Mais ce projet fut abandonné car la construction aurait coûté trop cher et le prix de vente d'environs 60 Millions de Lires aurait été prohibitif.

Après faillite et un nouveau rachat par le businessman Francesco Tognon en 1992, une nouvelle usine fut construite à Zanè et de nouveaux modèles 650 et 750 bicylindres furent lancés mais il n'étaient pas très fiables et ne rencontrèrent pas un grand succès. Les dernières Laverda de série ont été produites fin 1999 avec la 750 Formula refroidie par eau.


(voir l'excellent site Laverda-Mania et cette page du club Laverda sur l'histoire de la Marque qui appartient désormais au groupe Piaggio (Vespa) avec Gilera, Derbi, Moto Guzzi et Aprilia.
Il est toujours question de relancer la Marque et un prototype Laverda de salon a été présenté en 2016 avec un moteur Aprilia 1000 V-twin mais il n'a pas atteint le stade de la production (plus de détails en lien).


 


La Moto Guzzi 500 V8:


 

Pa moto guzzi v8 500cc naked



Plusieurs 6 cylindres de compétition ont été construites comme les prototypes 350 et 500 MV Augusta, les 250 et 350 Honda, la 750 Benelli, la 900 Benelli Motobécane d'endurance et la 1000 Laverda V6.
Mais cette Moto Guzzi lancée en 1955, est l'unique moto à moteur 8 cylindres qui ait été engagée en Grand Prix. La cylindrée atteignait 498,5 cc avec un alésage et une course de 44 x 41 mm (une vue d'ensemble et vue en explosé du moteur).

(sur la vue en explosé, on remarque les culasses borgnes avec les chemises vissées dedans, une technique issue de l'aviation qui permet de se passer de joint de culasse)


Cette machine conçue par Giulio Cesare Carcano avec Umberto Todero et Enrico Canconi (photo), fut construite en six exemplaires (une photo d'époque en lien). Deux ont survécu, l'une se trouve au musée de Moto Guzzi, l'autre au musée de Sammy Miller en Angleterre. 

 




(une photo de l'autre coté du moteur en lien et d'une réplique de la moto vue de l'autre coté en lien)


Imbattable lorsqu'elle ne tombait pas en panne et que le pilote parvenait à la maîtriser, cette 500 n'a remporté que 3 victoires dont 2 en 1957 en 3 ans de compétition. Les pneus et les suspensions avaient du mal à encaisser la puissance du moteur et la machine était instable dans les courbes rapides.
Cette moto qui développa jusqu'à 
80 hp à 12000 rpm et fut chronométrée à 286,5 Km/h était la plus rapide avec de nombreux records du tour mais elle faisait peur aux pilotes et ils se succédèrent à son guidon. Certains renoncèrent même à la piloter après un ou deux Grands Prix. Ken Kavanagh, Bill Lomas, Keith Campbell, Giuseppe Colnago et Dickie Dale s'engagèrent tour à tour sur la V8 et sa carière en Grand Prix fut émaillée de problèmes mécaniques et de chutes (voir en lien).
En 1958 en même temps que Gilera, FB Mondial et des constructeurs Anglais, Moto Guzzi décida de se retirer de la compétition pour des raisons financières après 9 titres de champion du Monde et 11 victoires au Tourist Trophy entre 1949 et 1957 (l'histoire de cette moto et plus de détails en lien).

(une page en lien, quelques belles photos de Phil Aynsley et une vidéo pour entendre son bruit)

(voir aussi cette autre page dont une vue 
de derrière de la V8. Cette moto a été vendue 230 000 € et d'après l'article, il s'agit de l'une des quatre répliques fidèles construites en Italie de 1990 à 2000 par Todaro et Frigerio à partir de dessins d'usine et de pièces d'origine dont des vilebrequins conservées par Moto Guzzi, voir cet article à ce sujet)

Carcano est également l'auteur de la première Moto Guzzi bicylindre en V de série avec la 700 V7 lancée en 1967 (une photo) et suivie en 1972 par l'encêtre des "Le Mans", la magnifique 750 V7 Sport de 70 hp conçue par Lino Tonti (une photo). Ce bicylindre en V avait été conçu au départ pour un triporteur de l'armée.
Moto Guzzi conçut ensuite un
 3 cylindres en W (une photo) et divers 4 cylindres qui restèrent en l'état de prototypes dont un 1000 V4 simple arbre à cames en tête 4 soupapes double allumage qui aurait développé 100 hp (une photo).

(une photo des V4 exposés au musée Moto Guzzi et une photo d'un prototype 1000 V4 en cours de construction qui fut testé plus tard sur route)

 

Des motos propulsées par des moteurs V8 ont été produites pour un usage routier, la plupart sont des monstres.

Certaines sont encore en vente comme la PGM. Son moteur 2 litres de 334 hp est construit en Australie sur la base de deux Yamaha 1000 R1. Elle est construite uniquement sur commande et il paraît qu'elle est parfaitement conduisible... 

(voir en lien diverses motos V8)
 

 

Voir aussi ce prototype Elenore 868 V8:
 

            


Des détails sur ce moteur construit vers 2010 par le Hollandais Dieter Hartmann-Wirthwein sur un bas moteur et un vilebrequin à un seul maneton de 900 Ducati avec des cylindres de Honda Monkey 125. Son système de bielles très compliqué fait l'objet d'un brevet (un dessin et une vidéo).
(par ailleurs, compte tenu de sa conception hors normes il n'est pas certain que ce moteur ait fonctionné)

(une photo de la moto, d'autres photos sur cette page et le site perso de Wirthwein avec les caractéristiques du moteur et ses autres travaux)
 

 

En 1907 aux USA, Glenn Curtiss un constructeur de motos et de moteurs d'avions, construisit une moto de record de vitesse propulsée par un V8 d'avion à soupapes latérales de 4000 cc et 40 hp.

Avec une pointe à 218 Km/h, il faillit battre le record du Monde de vitesse mais il ne put parcourir la distance dans les deux sens réglementaires à cause d'une rupture d'accouplement flexible de transmission (une photo et plus de détails).


 
N'oublions pas l'incroyable prototype 500 V8 2 temps présenté par Galbusera en Italie en 1938:

Ce V8 a été conçu par le pilote de speedway et ingénieur Adolfo Toyo plus connu sous le nom de "Marama Toyo" (une photo de Plinio Galbusera avec le pilote Marama Toyo à gauche)
Le moteur qui dérivait d'un projet de 250 4 cylindres, était construit comme deux V4 accolés avec la prise de force au centre (photo). Il était équipé d'un compresseur et développait 27 hp. Les vilebrequins parallèles reliès par des engranages étaient montés en long, mais l'embrayage était entraîné par un couple conique et la boite de vitesses située au milieu était transversale.
La Galbusera V8 conçue pour être un routière plutôt tranquille et fiable, atteignait tout de même 150 Km/h en vitesse de pointe.
Le prototype de cette moto est exposé dans un musée (photo). Il était prévu de la produire en série, mais les usines Galbusera furent sérieusement touchées par un bombardement pendant la guerre de 39-45. Le constructeur Italien utilisa alors des moteurs d'autres Marques (Sachs et Villiers) avant de déposer le bilan en 1955 (plus de détails).


 

Le plus joli des V8 reste le 850 Morbidelli: 

 

 

Ce moteur à injection électronique double arbre à cames 4 soupapes refroidi par eau développait 120 hp à 11000 rpm.
Quatre machines ont été construites en 1994, prototype (très laiddessiné par Pininfarina compris. L'une d'elles est exposée au musée Morbidelli (photo), les autres ont trouvé preneur à 60 000 $ pièce. 

(plus de détails sur Morbidelli et une autre photo)

 

En 2007, Morbidelli a aussi ébauché un projet un peu fou de moto à moteur V12:

 

            

                        

C'était un 750 cc double arbre à cames 4 soupapes refroidi par eau dont il espérait 130 hp 
Il comptait monter ce magnifique V12 à 60° à peine plus large qu'un 4 cylindres en ligne dans un cadre en aluminium de Honda CBR 600 R. L'embrayage et la boite de vitesses étaient également d'origine Honda (voir cette photo).
Giancarlo Morbidelli (photo) n'a jamais achevé son projet, mais il était bien avancé et la plupart des pièces ont été fabriquées (voir la video). Il voulait produire la moto la plus sophistiquée et la chère chère du Monde, mais c'est faute de moyens financiers qu'il n'a pas pu mener son projet à bien. Ce moteur est exposé dans son musée.

(une photo de la maquette d'étude en bois en taille réelle et une photo de quelques pièces de ce moteur avec un dessin du vilebrequin)

 

Il y a eu aussi quelques délirantes motos artisanales 12 cylindres en V:

(parmi d'autres avec des V12 Jaguar, un monstre Américain avec un moteur Lamborghini) 

En voilà deux des moins pires:
la double Honda 1000 CBX construite aux USA et une photo de son moteur en cours montage.
la Z 2300 V12 construite à partir de deux moteurs de Kawasaki Z 1300 à injection électronique. Elle pèse 350 Kg et a été conçue par l'ingénieur Anglais Alan Millard qui travaille dans le nucléaire. Un boulot de fou avec un vilebrequin et des bielles "maison" qui fonctionne parfaitement et développe environs 180 hp (photo ci-dessous et plus de détails).
Il
 a aussi réalisé une V8 1600 cc avec deux moteurs 4 cylindres 900 Kawasaki (photo).

 

           

                               


 

Enfin, il faut aussi se souvenir des étonnantes Honda à pistons ovals.

Uniques au monde par leur technologie hors normes, elles méritent une description particulière.

 

La Honda NR 500 avec son "faux V4" qui comportait bien 4 pistons, mais 8 bielles, 5 paliers, 32 soupapes et 8 bougies comme un V8:

 

                                

               l'attelage mobile de la NR 500                                   piston et bielles de la 750 NR de série


(toutes mes excuses à Honda, mais pour être exact, ces pistons étaient oblongs et non pas ovals comme des œufs, en effet leur partie centrale était rectiligne)

 

     
                                      
               
la première version avec son chassis coque enveloppant
                                                   
autre photo


                                         

Pour son retour en Grand Prix, Honda voulait à tout prix construire un 4 temps conforme à son image alors que les 2 temps dominaient à l'époque, c'était la volonté de Soichiro Honda lui-même. 

(une photo de la 500 Honda 4 cylindres 90 hp à 12000 rpm championne du Monde des constructeurs en 1967 )

Les premières études de ce moteur furent confiées à un staff de trois jeunes ingénieurs dont le chef se nommait Yoshimura et ce département supervisé par Soichiro Irimajiri, l'auteur de la 250 6 cylindres, fut nommé Honda New Race (NR). C'est en cherchant un moyen de loger 8 soupapes par cylindre afin d'obtenir un remplissage optimum qu'ils en virent à l'idée des pistons ovals (en même temps, c'était un moyen astucieux de faire un V8 à 4 pistons).
Ces pistons ovals furent une première mondiale, personne d'autre n'en avait fait avant. Par la suite, ils furent interdits en compétition.
 
Des mois de recherche et d'essais leur furent nécessaires sur un monocylindre d'essais de 125 cc pour mettre au point la segmentation et un piston de cette forme à même de se dilater sans gripper dans la chemise tout en supportant des régimes supérieurs à 20000 rpm. L'usinage d'un piston oval et de la chemise demandaient une précision extrême. Il fallut également concevoir un vilebrequin qui ne se désintègre pas à ces régimes. En même temps, de nombreux alliages furent testés au sein d'un nouveau département spécialement créé.
Tadashi Kamiya, un ingénieur du service recherche et développement fut alors chargé de superviser l'ensemble du projet. En Avril 1979 le prototype V4 type 0X était opérationnel et il développait 100 hp à 16000 rpm.

(voir cette page du site officiel Honda) 
 

     
 

 

                               le V4 à 100° monté incliné sur la deuxième version

 




sur les photos de la 2ème version, on remarque le cadre, la fourche, les roues et les disques de frein en fibre de carbone


 




Mais malgré l'utilisation intensive de carbone ainsi que de nombreuses pièces en alliage de magnésium, avec 150 Kg la moto pesait encore 20 Kg de plus que les 4 cylindres 2 temps de Yamaha et Suzuki qui avaient imité Honda en adoptant ces matériaux.
 Très léger au début, le moteur s'était alourdi au fur et à mesure des améliorations visant à le fiabiliser. La cadre de la 2X était constitué d'éléments en carbone assemblés par des rivets. Il succédait à la coque-carénage en tôle d'aluminium d'un mm d'épaiseur de la première version. Elle ne pesait que 5 Kg et le moteur participait à la rigidité de l'ensemble. Mais elle fut abandonnée car elle empêchait d'accéder facilement au moteur (une photo et autre photo).
En 1981, la NR 500 3X fut pourvue d'un classique cadre tubulaire interrompu en acier au chrome molybdène fabriqué par Maxton en Angleterre (une photo et une autre photo).
Par la suite, Honda construisit un cadre en tubes d'aluminium de section carrée (photo).

(voir aussi cette galerie de photos en lien dont une photo de la moto de 1979 démontée: pour intervenir sur le moteur qui supportait le bras oscillant articulé sur le même axe que le pignon de sortie de boite de vitesses, les mécanos devaient l'extraire de la coque fixée aux carters par de nombreuses vis. De ce fait, un simple remplacement de bougies prenait beaucoup de temps.)

Noter que le vilebrequin avec la prise de force au milieu était calé (timed) à 360° et entièrement monté sur roulements. Constitué de nombreuses pièces assemblées, il avait fait l'objet de longues recherches afin qu'il supporte des régimes très élevés et son design était très particulier avec les bras de manivelle en deux parties (un document). Les bielles monobloc étaient en aluminium, quant aux chemises du type humide elles étaient en acier avec un traitement de surface. Enfin, les pistons à la jupe échancrée dans la partie centrale mesuraient 93,4 x 41 mm (photo) et la course atteignait 36 mm.


 

                  

La NR 500 1X 
débuta misérablement en compétition à la fin de la saison 1979 aux mains de Ukyo Katayama et du pilote Anglais Mick Grant, elle ne termina pas une seule des deux courses. Une fuite d'huile sur la roue arrière entraîna la chute de Grant dès le premier virage du Grand Prix de Grande Bretagne et le moto prit feu. Quant à Katayama, il fut victime d'un problème d'allumage après quelques tours. Pour finir avec seulement 100 hp, les pilotes ne parvinrent même pas à se qualifier aux essais du Grand Prix de France. De plus, le frein moteur très important occasionnait des blocages de roue et Honda dut concevoir un embrayage anti dribble. Par ailleurs, la moto était très difficile à démarrer à la poussette car le moteur fonctionnait mal à bas régime et les pilotes se faisaient dépasser dès le départ.

En 1980, le début de la saison fut consacré à du développement et la NR ne participa qu'aux 3 derniers Grands Prix. Le meilleur résultat fut obtenu par Katayama qui en Allemagne termina la course à la 13ème place.

Mais bien que la 3X ait atteint une puissance comparable à celle des 2 temps avec 132 hp à 19500 rpm et un régime maxi de 24000 rpm en fin de développement (laborieux mais très instructif aux dires de Honda), la NR n'a guère brillé en Grand Prix.
Elle était fragile, trop lourde, son centre de gravité était trop haut, elle manquait de couple moteur à bas régime et de plus la puissance arrivait brutalement ce qui la rendait délicate à piloter. Par ailleurs, l'inertie du moteur était très faible et une vitesse ratée se soldait souvent par un surrégime.
Les moteurs construits en 1981 étaient assez diffèrents des premiers et comportaient un angle entre cylindres de 90° (photo).

En deux saisons complètes de Grands Prix, elle n'a jamais fait mieux qu'une 11ème place, en Belgique avec Ron Haslam en 1981. Elle fut alors surnommée "Honda Never Ready" par des Anglais. 

Toutefois en Avril 1981, à Lagune Seca aux USA Freddie Spencer remporta facilement une séance de qualification d'une épreuve hors championnat du Monde devant la 500 Yamaha 2 temps de Kenny Roberts. 
Mais durant la deuxième séance il fut victime d'un bris de soupape à cause d'un surrégime ce qui le conduisit à déclarer forfait pour la course. 
Toujours en Avril 1981, Katayama remporta un cinquième place dans une épreuve du championnat national à Suzuka au Japon.

La NR 500 a quand même connu un maigre succès. Kengo Kiyama remporta les 200 Kilomètres de Suzuka au mois de Juin de la même année, mais c'est parce que contrairement aux 2 temps de la concurrence, il n'eut pas besoin de ravitailler en essence.
Néanmoins, après 3 années de compétition la Honda à pistons ovals était enfin fiable et performante et cela reste un exploit technique. 

 

Freddie Spencer 500 Honda

                                     Freddie Spencer sur la NR


(renseignements issus en partie d'une page du site officiel Honda, il semblerait par ailleurs que le cadre en carbone aurait été construit ultérieurement pour le musée car les Japonais rechignaient à montrer le cadre tubulaire Anglais)



(Mais en 1982, Honda finit par se résoudre à passer à son tour au 2 temps avec la NS 500 propulsée par un V3 de 127 hp. Elle sera championne du Monde en 1983 avec Freddie Spencer (une photo du moteur). D'ailleurs du fait des mauvais résultats de la NR, Honda avait anticipé et la NS était à l'étude depuis 1981.
En 1984, Honda constuira un 4 cylindres en V à 112° avec un seul vilebrequin à 5 paliers pour la NSR 500 
(une photo du moteur). Elle atteindra finalement 200 hp avec un calage big bang et sera 10 fois championne du Monde avec Gardner, Lawson, Doohan et Rossi jusqu'en 2001 avant l'arrivée des MotoGP. Ainsi, même avec un 2 temps, Honda restait le meilleur.

Avec le retour des 4 temps, ce constructeur optera au départ pour un 5 cylindres en V ouvert à 75° avant d'adopter finalement un V4 en 2006 tout en accumulant encore les titres de champion du Monde.
Jusqu'en 2019, Honda aura remporté 24 titres en catégorie reine (500 et MotoGP) et 63 titres au total toutes catégories confondues depuis son premier en 1962)


 

En 1987, Honda produisit une version 750 de la NR à pistons ovals:

 



La NR 750 par ailleurs assez classique, différait sensiblement de la 500. L'angle entre cylindres de son V4 s'établissait à 85° et il développait environs 155 hp à 15250 rpm dans la version engagée aux 24 Heures du Mans. Quant au cadre, il était constitué de longerons en aluminium.

Très rapide, c'était la machine la plus puissante du plateau, elle fit le deuxième temps aux essais derrière la Honda 750 R RC 30 qui remporta la victoire (et se contentait de 118 hp). Mais en début de course elle fut contrainte à l'abandon sur ennuis mécaniques (un problème de graissage) alors qu'elle occupait la troisième place (une photo de la NR 750).

Toutefois, faute d'être produite en nombre suffisant elle n'était pas autorisé à participer au championnat du Monde d'endurance. Seules les 24 Heures du Mans organisées à part acceptaient les machines qui ne dérivaient pas de modèles de série et les épreuves accessibles aux prototypes de plus de 500 cc étaient rares à l'époque.

Lors de sa seconde et dernière apparition, elle connut finalement la victoire aux mains du champion local de Superbike Malcolm Campbell lors d'une manche d'une épreuve de vitesse des Swan Series à Calder Park en Australie où l'usine avait engagé deux machines (photo ci-dessous). Dans cette version le moteur développait environs 165 hp.

Aux dires de ceux qui l'ont essayée, c'était un régal à piloter (voir
 l'essai de cette machine par Alan Cathcart).
 






Pour valider une dernière fois son concept, Honda présenta un modèle de série en 1992:

 

   

 

La Honda NR (Type RC 40 New Road) était une 750 sportive très sophistiquée tant au niveau du moteur que de la partie cycle avec des pièces en carbone-kevlar et en alliage de magnésium ainsi qu'un carénage étudié en soufflerie. Elle fut produite en série limitée à 322 exemplaires et au prix très élevé de 375 000 F (soit 57 000 €).
Son V4 à 85° à pistons ovals et injection électronique PGM F1 était assez différent de celui de la version compétition. Les pistons étaient revêtus de téflon, les bielles étaient en acier et le vilebrequin du type monobloc forgé comportait des paliers lisses (une photo et un dessin).

(une photo du moteur   une autre photo du moteur    d'autres photos et plus de détails sur la moto).



   

    
                                           (la source de cette photo de culasse)

Avec une cylindrée de 747 cc, elle disposait de 130 hp à 14500 rpm avec un régime maxi de 15000 rpm et atteignait 263 Km/h, des performances comparables à celles de la CBR 900 RR produite à la même époque (une photo du tableau de bord)
Les pistons mesuraient 101,2 x 50,6 mm et la course atteignait 42 mm. Les premiers moteurs testés au banc d'essais avaient développé plus de 150 hp, mais Honda choisit de réduire la puissance dans un souci de fiabilité.
Les essayeurs en dirent beaucoup de bien, malgré ses hautes performances le moteur était très doux et la partie cycle était sans reproches (voir l'essai).

Une version spéciale plus poussée qui développait 155 hp a été chronométrée à 299,825 Km/h aux mains de Loris Capirossi. 
La 750 NR est devenue un collector, on en trouve très rarement d'occasion et il s'en est vendu 62 000 Livres Stirling aux enchères.
Quant aux pièces de rechange, elles sont toujours au catalogue mais leurs prix sont vertigineux: un seul piston coûte 1656 € et une culasse 10003 € (ce qui rend plutôt chère la remise en état d'un moteur).

(le catalogue des pièces de rechange et une photo du magnifique corps d'injection)

 

 

Un autre prototype peu connu, la 500 MV Agusta 4 cylindres à plat de Grand Prix:

 

               



Depuis 1975, MV Agusta se faisait dominer en 350 et 500 par les 2 temps Japonais (une photo de l'ancien 4 cylindres 500 de 102 hp à 14000 rpm).
Dans l'espoir de les battre à nouveau il fut décidé de concevoir un moteur 500 cc plus moderne. Entré chez MV en 1974, l'ingénieur Giuseppe Bocchi avait travaillé auparavant chez Ferrari. Il dessina un 4 cylindres à plat refroidi par eau double arbre à cames 4 soupapes par cylindre d'alésage et course 57 x 49 mm inspiré du flat-12 Ferrari de F1 (les carburateurs verticaux furent fabriqués spécialement par Dell'Orto). Ce moteur s'avéra tout de suite prometteur au banc d'essais avec 108 hp.
Mais avec les silencieux désormais obligatoires il en restait seulement 96, alors que dans les mêmes conditions les 4 cylindres 2 temps Yamaha et Suzuki étaient plus puissants d'un quinzaine de chevaux. Des essais avec un système d'injection mécanique Bosch et des calages de vilebrequin à 180 ou 360 degrés n'apportèrent pas un gain significatif.
Le projet fut finalement abandonné fin 1976 alors qu'une machine presque complète était construite, elle n'a jamais connu la piste.


 

 

                                         une photo d'époque


(voir cet article en Allemand très intéressant sur cette machine)

                                 
                                          

                                   
       remarquer la boite de vitesses extractible placée sous les cylindres arrières




Par ailleurs, on a pensé longtemps que c'étant un moteur boxer, mais lors du démontage aux USA dans l'atelier du Team Obsolete l'actuel propriétaire de cette machine, il s'est avéré que le vilebrequin ne comportait que deux manetons. C'était donc en réalité un simple V4 à 180° (plus de détails).

Remarque: Bocchi conçut un moteur à plat parce qu'il avait participé à la conception du flat-12 Ferrari champion du Monde de Formule 1. Mais il aurait sûrement été plus inspiré en construisant un V4 à 90° mieux équilibré et plus compact. Quant à l'injection électronique, elle existait sur des voitures de série depuis 1974 et Renault venait de l'adopter sur son V6 turbo de Formule 1. Elle aurait apporté un plus de puissance appréciable et un V4 4 temps pourvu d'une telle injection aurait peut-être pu égaler les 2 temps. Mais on ne refait pas l'histoire.
 

Début 1977 à la suite de l'échec de la 500 flat-4, MV Agusta décida d'arrêter la compétition et Bocchi partit chez Ducati où il participa à la conception du moteur de la 500 Pantah.
Le comte Domenico Agusta, un grand passionné de motos et de compétition était mort en 1971 et les dernières motos de série sortirent de l'usine en 1980 (une photo du compte Agusta avec John Surtees lors de sa signature de contrat en 1956). Ce secteur était déficitaire et les nouveaux dirigeants avaient d'autres priorités, MV ne faisait pas que des motos.

(en lien la 750 S America et une réplique de la F 750 S Imola que l'usine engagea en compétition avec Agostini)
(Arturo Magni un ancien ingénieur de MV Agusta qui conçut des machines de Grand Prix, se mit à son compte en 1977 et produisit des versions spéciales dont la belle 860 à transmission par chaîne, cadre spécial et embrayage à sec en lien 1 et lien 2, les MV 860 Magni sont très recherchées.
Par la suite, Magni produisit d'autres modèles avec des moteurs Honda, BMW et Moto Guzzi)


A la fermeture de l'usine de motos, la 500 flat-4 fut remisée incomplète au fond d'un hangar avec un deuxième moteur également incomplet et monté dans un cadre différent (photo), diverses pièces et ce qui restait du service compétition (une photo de l'une des motos telle qu'elle se présentait à cette époque).

Le collectionneur Américain Robert Iannucci, un richissime avocat Newyorquais, a racheté le tout en 1986 pour un Milliard de Lires aux enchères. 
Il anime le Team Obsolete qui fait rouler d'anciennes motos de course des années 60 et 70 en démonstration et possède entre autres une 500 Benelli 4 cylindres, une 350 Matchless triple arbre à cames, une Norton-Cosworth 750 Challenge, une Harley-Davidson 750 XRTT et des 500 MV 3 et 4 cylindres ainsi qu'une 250 Honda 6 cylindres RC 164. (le site du Team Obsolete avec une petite partie de la collection qui évolue avec les achats et les reventes)
Il a demandé à ses mécaniciens de faire fonctionner ce moteur à plat dans l'espoir de reconstituer la moto dans le style des MV de l'époque et de la faire rouler. Mais ça s'est avéré plus difficile que prévu, une partie des pièces étant éparpillées et on n'en a plus de nouvelles depuis longtemps, il semble que Bob Iannucci ait fini par y renoncer.

 


 


J'ai lu dans cet article que lorsqu'on serrait une culasse, la distribution coinçait. Pour y remédier un mécanicien décida alors de limer les dents d'un pignon.
A mon humble avis, il est quand même dommage qu'il n'ait pas décidé de la présenter complète sans habillage en simple exposition. Ce n'est pas parce qu'elle ne fonctionne pas qu'il faut la cacher (une photo de la moto telle qu'ils la présentent).

Par contre, les 500 MV appararaîssent quelques fois lors de meetings avec Agostini en personne à son guidon. J'ai eu l'occasion de le voir en action sur l'une d'elles dans les années 90 lors de Coupes Moto Légende. La musique du 3 pattes est magnifique mais c'était très décevant. Il n'essayait même pas d'attaquer un peu, c'était quasiment se moquer du monde.
Pas du tout comme John Surtees alors âgé d'environs 70 ans. Lui, il roulait très fort sur sa 500 Norton Manx et sans avoir l'air de forcer, il enrhumait tout ce qui bougeait, impressionnant. La grande classe du seul champion du Monde de moto et de F1 (sur MV Agusta et sur Ferrari), excusez du peu (voir en lien). Plus tard, jai eu le bonheur d'échanger brièvement quelques mots avec lui lors d'une séance d'autographes où son petit-fils l'accompagnait: un type très simple et ouvert. Mais il nous a quittés en 2017 à l'âge de 83 ans, alors ciao l'artiste !

MV Agusta (Meccanica Verghera Agusta) crée en 1945, était une filiale de la société Agusta un important fabricant d'hélicoptères. Seule la production de motos fut interrompue en 1980.
En 1997, la construction des motos MV Agusta a été relancée dans une nouvelle usine sous l'égide du groupe Cagiva dirigé par Giovanni Castiglioni qui a racheté la Marque. Depuis 2018 MV qui a recruté Massimo Bordi, l'ex-directeur général de Ducati, comme vice-président exécutif est en restructuration en association avec des Russes, la famille Saradov.
Il est d'ailleurs question d'un éventuel retour de MV en Grand Prix au plus haut niveau après les Moto 2.

 



Le flat-12 Subaru-Motori Moderni: 


 

     
 


Ce 12 cylindres 3,5 litres développait  600 hp à 12500 rpm. 
Conçu en 1989 Carlo Chiti, un ancien ingénieur de Ferrari et d'Alfa Romeo, il était b
eau à regarder mais pas assez puissant avec presque 100 hp de moins que la concurrence malgré ses 5 soupapes par cylindre. De plus, ce moteur était très fragile et trop lourd. 

La F1 Coloni Subaru ne parviendra jamais à se qualifier en GP durant la saison 1990, soit parce qu'elle était trop lente, soit à cause d'ennuis mécaniques.

(plus de détails en lien)

  Subaruf1

                                                                     moteur à vendre

Citation site Stats F1: "Spécialisé en moteurs 4 cylindres boxer, Subaru qui n'avait aucune experience de la F1, finança 51 % de ce projet. L'étude et la construction du chassis furent assuré par Coloni et le moteur fut construit par Motori Moderni. La boite de vitesse transversale Coloni comportait 6 rapports. En fin de saison, Subaru baissa les bras et Coloni monta un V8 Cosworth sur sa F1."

(voir cette page d'un site consacré par ailleurs à la Subaru Impreza)


Une version bi-turbo de ce moteur fut développée par BPM Alloni Marine Engines qui produit par ailleurs ses propres V6, V8 et V12 (photo). Elle était destinée à un bateau de course off-shore mais ce fut un échec (une autre photo en lien).
Ce moteur a été revendu, il est exposé en France au Manoir de l'Automobile (photo ci-dessous).


 

   




                                                                        


Le V12 Isuzu 3,5 litres:


Ce moteur qui développait 765 hp à 13500 rmp (selon Isuzu), ne fut pas retenu par Lotus après essais. C'est un V12 Lamborghini qui fut choisi en 1990 (une photo). 
Isuzu est un constructeur de camions, de véhicules 4 x 4 et de moteurs Diesel qui voulut s'essayer à la F1 pour se faire de la publicité.

(plus de détails sur ce moteur)



V12 isuzu 1989
 

Le V12 Yamaha 3,5 litres:
 

Ce 5 soupapes par cylindre développait 660 hp à 13000 rpm.
Utlilisé par les Teams Jordan et Brabham en 1991 et 1992, c'était un joli moteur mais son bilan fut maigre avec un podium et 9 points marqués au total.

(plus de détails en lien)



V12 yamaha

L'échec de Yamaha en Formule 1:  ce constructeur produisit aussi un V8 en 1989 et un V10 en 1993 après le V12, mais ses moteurs n'ont presque jamais brillé en Formule 1. Malgré les tentatives d'améliorations du V10 en collaboration avec le motoriste Anglais John Judd, il manquait encore de fiabilité. Le V10 Yamaha-Judd JV qui développait 750 hp à 13500 rpm obtint finalement une quatrième et une deuxième place en Grand Prix avec l'écurie Tyrell en 1996.
En totalisant les résultats remportés avec le V8, le V12 et le V10, Yamaha n'a jamais connu la victoire et n'a obtenu que 2 podiums et 36 points en 8 saisons de compétition.



En 1992, Nissan produisit aussi un V12 3,5 litres:

Destiné à une voiture Sport-prototype, il développait 620 hp (photo). Mais le projet fut abandonné en cours de développement après une année de compétition sans grand succès (plus de détails).



Le Mercedes flat-12 3,5 litres Sport-prototype:

Il développa 680 hp à 12500 rpm en fin de développement, mais sa mise au point fut retardée par des problèmes de fiabilité (accumulation d'huile dans le carter et ruptures de bloc moteur dues à la porosité des fonderies). La Sauber Mercedes C-291 était rapide, toutefois elle connut un succès mitigé avec une victoire et une 2ème place en 1991 ave Michael Schumacher et Karl Wendlinger.

(une photo de la voiture et plus de détails sur la C-292 qui lui succéda mais n'a jamais été engagée en compétition suite au retrait de Mercedes)

   



   


Les collecteurs d'admission prenaient place entre les arbres à cames et les échappements au-dessus afin d'abaisser au maximum le moteur dans le chassis pour des raisons aérodynamiques (voir le dessin avec l'extracteur d'air à l'arrière).

 







Un autre flat-12: le Panhard 12 H 600 S 6 litres, construit avec 12 cylindres du flat-twin refroidi par air de la Dyna X, développait 200 hp avec 2 carburateurs (une photo). Il fut monté sur un engin blindé, le Panhard EBR conçu en 1954.






Le superbe V12 transversal de la Lamborghini Miura:

 

   

 

Ce V12 double arbre à cames 3,9 litres développait 385 hp à 7850 rpm sur la version SV de 1971 (une autre photo et une vue en écorché).

                  

                                                              la version spyder hardtop


Le superbe dessin de la Miura dont le moteur et le chassis ont été conçus par Giampaolo Dallara, est dû à Marcello Gandini, un designer du carrossier Bertone (une photo de la Miura dans sa version de base).


 

                       Miura p400 chassis 1     

          le chassis P400 prototype présenté en 1965
 

Dès sa sortie en 1966, la Miura qui fut déclinée en diverses versions rencontra un immense succès dans le Monde entier et de nombreuses célébrités en firent l'acquisition. Les Miura d'occasion sont très recherchées et l'usine Lamborghini assure toujours la fourniture de pièces de rechange ainsi que la remise à neuf des moteurs (une photo dans un autre atelier).

Beaucoup de Miura ont malheureusement fini incendiées. Les fuites d'essence au niveau des carburateurs sont fréquentes et quand elle coule sur les tuyaux d'échappement, c'est l'incendie assuré (photo une photo).

Une version plus poussée destinée à la P400 Jota développait 430 hp. Cette voiture construite en un unique exemplaire fut détruite par un pilote d'essais de l'usine. Une réplique fut produite en petite série mais elle ne disposait pas du V12 de 430 hp (une photo). Toutefois une version spéciale, la Miura SVR qui développe 440 hp à 8000 rpm avec un moteur 4 litres a été construite par Lamborghini à la demande d'un client à partir d'une Jota (une photo)
La Miura n'était pas conçue pour la compétition mais quelques une ont été préparées dans ce but pour des écuries privées (une photo).

(le toreau est l'emblême de Lamborghini et le Miura en est une race fougueuse issue de croisements élevée en Espagne qui est réputée comme très dangereuse lors des corridas)



Un autre V12 Lamborghini, celui des bateaux de course off-shore:

Ce moteur de 8,2 litres qui atteint 1100 hp dans les versions les plus puissantes, a souvent été monté par paire sur les bateaux à 2 hélices (photo).
Très apprécié dans dans ce genre de compétitions, ce moteur a remporté de nombreuses victoires.

 


Lamborghini en Formule 1:

Le V12 3,5 litres Lamborghini fut conçu par Mauro Forghieri, un ancien ingénieur de Ferrari. Ouvert à 80°, il atteignit 710 hp à 13800 rpm en 1993 (une photo et une autre photo). 

Ce moteur fut utilisé de 1989 à 1993 par les écuries Lola, Lotus, Ligier, Lamborghini, Venturi, Minardi et Larousse. Son meilleur résultat fut une troisième place avec l'écurie Larousse au GP du Japon en 1990.
En 1991, Lamborghini s'engagea en Grand Prix avec sa propre voiture au sein du Team Modena, mais ce fut un échec avec aucun point marqué au championnat (voir en lien).
​(plus de détails sur le site Stats F1)

 

 

Quelques 16 cylindres de compétition:


Le chant du cygne de Coventry Climax, le flat-16 1500 cc:

 

                    

                                       
 

(sur cette vue en écorché on remarque que ce moteur ne comportait que 2 soupapes par cylindre)


Conçu en 1963 par le directeur technique Walter Hassan et l'ingénieur en chef Peter Windsor-Smith, le FMWM 16 n'a jamais été engagé en course faute de fiabilité et de performances. Le vilebrequin était constitué de deux parties accouplées au milieu avec la prise de force et la distribution. L'accouplement cassait à bas régime à cause des vibrations et aucune solution ne fut trouvée pour y remédier, le phénomène se reproduisant après qu'accouplement plus résistant ait été conçu.
De plus, il ne développa que 209 hp à 10000 rpm au banc d'essais, soit pas plus que le V8 alors que Coventry Climax en attendait 240-250 hp à 12000 rpm. Le projet fut finalement abandonné en 1965 sous la pression de Jaguar le nouveau propriétaire.

 



                                                     le flat-16 au banc d'essais


(un article avec des photos et un document  sur ce moteur 16 cylindres de 94 cc chacun avec un alésage et une course de 32 x 24 mm)

Le V8 1500 Climax atteignit 213 hp en fin de développement avec 4 soupapes par cylindre et décrocha 22 victoires en Grand Prix (une photo). A la fin de la Formule 1 1500 cc, le V8 Coventry-Climax était avec le V8 Ferrari les deux meilleurs moteurs de F1 (Climax fut champion du Monde en 1963 et 1965 avec Jim Clark sur Lotus et Ferrari fut champion du Monde en 1964 avec John Surtees).

Coventry Climax qui produisait aussi des moteurs Diesel industriels et des motopompes, se retira de la Formule 1 fin 1967 après avoir introduit en 1966 une version réalésée à 2 litres de son V8 qui équipa provisoirement des F1 Anglaises dans l'attente du V8 Ford-Cosworth 3 litres.
La Marque de Coventry produisit de nombreux moteurs de compétition à partir de 1950 et remporta 4 titres de champion de Monde de Formule 1 en tant que motoriste avec les écuries Cooper (4 cylindres 2,5 litres) et Lotus (V8 1500 cc).
(plus de détails sur Coventry-Climax).


        
                                                                                        


Un flat-16 fut également construit par Porsche:

C'était un 7,2 litres refroidi par air qui développait 880 hp à 8300 rpm. Il était destiné au championnat CanAm (Canada-Amérique) de 1971, une voiture fut construite mais elle resta en l'état de prototype (voir cette page).
Et Porsche fut champion en 1972 et 1973 avec un flat-12 5 litres de 917 équipé de deux turbos qui développait 1140 hp.






 

 

Le BRM H16:        

           

Utilisé par les Teams BRM et Lotus 1966 et 1967, le H16 qui développait 395 hp à 10250 rpm était conçu comme deux flat-8 superposés (voir cette animation et autre photo). Son alésage et sa course s'établissaient à 69 x 49 mm pour une cylindrée de 2998 cc.
Ce monstre très lourd (250 Kg) et fragile dessiné par Tony Rudd et Geoff Johnson a rarement fonctionné correctement dans le chassis BRM durant la saison 1966 avec des casses de pignons de vilebrequin à répétition (une autre photo du moteur et une photo de la voiture).
Mais cette anné là, il remporta une unique et surprenante victoire avec Jim Clark sur Lotus 43 lors du GP des USA. Il n'en reste pas moins qu'il se qualifia 3 fois en première ligne et une fois en deuxième ligne avec la Lotus BRM H16 sur les circuits rapides où il choisit de la piloter à la place de la version à moteur Climax V8 2 litres (une photo et cet article).
Toutefois, c'était la première année des moteurs 3 litres et les autres constructeurs n'étaient pas en avance. Les V12 de Ferrari et Maserati étaient encore peu puissants et Brabham avait fait construire un V8 par Repco mais il était issu d'un moteur de série.


Les vilebrequins du H16 (schéma simplifié)   des photos   une vue en écorché  et une video (diaporama) qui mérite un détour

 

                    


Sur cette vue du moteur de 1967 en pièces, on remarque les culasses hautes et basses d'une pièce ainsi que les manetons de vilebrequin des cylindres opposés légèrement décalés.


 

                       
   
                                      le H16 dans le chassis Lotus 
                                                   

Et maintenant, prêts pour un démarrage ? Let's go ! 
 

Une version 4,2 litres du H16 fut construite pour Lotus en vue de 500 Miles d'Indianapolis de 1966, mais le projet resta sans suite car la puissance n'était pas supérieure à celle du V8 Ford 4,2 litres double arbre à cames construit aux USA.

Ce moteur qui développait 480 hp permit à Graham Hill de remporter la victoire sur Lola T 90 devant Jim Clark sur une Lotus 38 propulsée par le même V8 Ford.
Par ailleurs en 1966, Bruce McLaren monta sur sa toute première F1 une version de ce moteur ramenée à 3 litres mais ce ne fut pas une réussite car il était lourd et ne développait que 300 hp.



En 1967, BRM produisit un nouveau H16 plus puissant (420 hp à 10500 rpm) et moins lourd (180 Kg) avec des carters plus compacts en alu-magnésium et des culasses à 4 soupapes par cylindre (photo). Jackie Stewart remporta une seconde et une troisième place alors que Lotus disposait du nouveau V8 Ford-Cosworth qui allait révolutionner la Formule 1.


En fin de saison, BRM utilisa un V12 qui développait 360 hp. Il atteignit finalement 470 hp à 11000 rpm en 1977 avec 4 soupapes par cylindre et permit à BRM de remporter trois victoires au début des années 70 (photo).
Un V12 avait été proposé dès 1965 par un jeune ingénieur nommé Aubrey Woods, mais son projet avait été refusé au profit de l'aberrant H16. Il quitta alors BRM pour aller chez Weslake où il conçut le V12 Gurney-Weslake cité plus haut qui connut le succès avec une victoire au Grand Prix de Belgique en 1967.
Mais en 1969 il connut sa revenge. Il fut réintégré chez BRM et nommé ingénieur en chef à la place de Tony Rudd en place depuis 1950 qui partit alors chez Lotus.


Ce n'était pourtant pas le coup d'essais de BRM qui avait déjà construit un 16 cylindres de Formule 1 à ses débuts en 1950. C'était un V16 1500 cc suralimenté à 4 bars par un compresseur centrifuge Rolls-Royce qui développait 600 hp à 12000 rpm. Mais ce fut un échec, ce moteur était le plus puissant de tous mais sa fiabilité était catastrophique et la voiture ne termina que deux courses sans en gagner une seule en 5 années de participation aux Grands Prix (une photo du moteur, une autre photo et une vue en écorché ).

(voir plus de détails sur British Racing Motors )

C'est principalement à cause du poids, de l'encombrement et des pertes importantes par frottements préjudiciables à la puissance qu'un moteur à 16 cylindres s'est rarement montré vraiement efficace en compétition.
Ceux qui se montrés performants étaient des moteurs de très grosse cylindrée comme 
le V16 de l'Auto Union Type C 6 litres de 1936 et 1937 qui développait 520 hp avec un compresseur à 2 étages. La Type C à moteur central arrière conçue par Ferdinand Porsche en personne, remporta 12 victoires en Grand Prix en 2 saisons de compétition. C'est l'unique voiture équipée d'un 16 cylindres qui ait remporté plusieurs Grands Prix (une photo du moteur).


 

Un petit dernier, le V16 conçu par l'Américain Harry Miller dans les années 1930:

 

  


Ce moteur était destiné à un bateau de record de vitesse.
Caractéristiques:  V16 à 54°   double arbre à cames en tête 4 soupapes par cylindre  18,25 litres   1800 hp avec double compresseur 

Le bateau Miss America VIII a été reconstruit à l'identique avec deux moteurs remis à neuf.
(une photo et plus de détails)

(Les photos représentant des moteurs restaurés qui ne comportent pas de compresseur. Une vue d'époque d'un moteur avec ses deux énormes compresseurs volumétriques en lien)

Harry Miller conçut en 1917 un 8 cylindres en ligne 4,75 litres doté d'une distribution desmodromique de sa conception qui fut monté sur une voiture de compétition surnommée "Golden Submarine" à cause des sa forme (photo). Elle participa notamment aux 500 Miles d'Indianapolis, remporta 20 victoires et battit de nombreux records de vitesse (plus de détails).
Entre 1910 et 1935, Miller construisit des voitures de course (dont une propulsée par un V16 5,4 litres de 300 hp), des moteurs de bateaux de compétition et des moteurs d'avions. Durant ces années, les Miller remportèrent de nombreuses victoires aux 500 Miles d'Indianapolis.

 

 

Des moteurs de compétition hors-normes:


Une curiosité, le Honda RA 302 E de Formule 1:

C'était un V8 à 120° refoidi par air, ce 3 litres 4 soupapes développait 430 hp à 9600 rpm (une autre photo). Il ne comportait pas de ventilateur, le refroidissement étant assuré par de volumineuses prise d'air placées de part et d'autre du cockpit qui débouchaient au milieu du V (une photo)
La RA 302 construite en alu-magnésium était très légère mais dangereuse car ce matériau est très inflammable. John Surtees qui l'essaya refusa de la piloter en course tant qu'un chassis en aluminium ne serait pas construit, de plus il la trouva très instable.
La RA 302 ne participa qu'à un seul Grand Prix. En 1968, elle fut engagée au Grand Prix de France à l'initiative de Honda France et le pilote vétéran Français Jo Schlesser dont c'était le premier Grand Prix trouva tragiquement la mort à son volant dans un incendie à la suite d'une sortie de route causée par un arrêt brutal du moteur en virage (une photo de Jo Schlesser dans la voiture durant les essais).


(une autre 
photo de cette voiture, plus de détails sur cette page et également sur cette autre page)

                        

 


                                                          


Le W12 Français MGN à distributeurs rotatifs:

 

        


               sur le moteur de droite on remarque les ventilateurs de courroie sur les pignons de distribution


(une photo de Guy Nègre avec des pièces de son moteur et un schéma d'un autre distributeur rotatif plus ou moins semblable)

Guy Nègre attendait 630 hp à 11500 rpm de son moteur mais sa puissance réelle se situait probablement autour de 500 hp alors que les autres moteurs de F1 développaient tous plus de 650 hp. L'alésage et la course de ce W12 à 120° étaient les suivants: 82,15 x 55 mm pour 3498 cc avec un vilebrequin plat type 4 cylindres à 3 bielles par maneton et des distibuteurs rotatifs de Ø 80 mm (une photo du carter moteur).  
Le W12 MGN (Moteurs Guy Nègre) sera construit en deux exemplaires en 1988 grâce à une petite aide financière du pétrolier Elf. Le W12/001 tournera 17 heures au banc d'essais avant de casser durant la montée en puissance et le W12/002 tournera 50 heures au banc d'essais pour des tests d'endurance à régime modéré. La puissance maxi de ce moteur n'a jamais été mesurée car Guy Nègre qui manquait de moyens pour fabriquer des pièces de rechange craignait qu'il ne casse, le vilebrequin était fragile.


Mgn w12 1

                                                                 le W12 au banc d'essais

(une photo de l'équipe MGN avec Guy Nègre en pull-over rouge et une photo de Guy Nègre avec des dessins du moteur)

Ce moteur sera monté pour essais en 1989 dans un ancien chassis de Formule 1 Français AGS et la voiture effectuera quelques tours sur un petit circuit sinueux près de Marseille (une photo). A cette occasion, le pilote déclara que la puissance du moteur n'était pas très élevée (il était probablement bridé). Mais ce test fut sans suite et l'AGS-MGN ne se présenta jamais aux essais d'un Grand Prix. Guy Nègre avait pour projet de proposer son moteur à de petites écuries de F1.

En 1990, le moteur MGN sera monté sur la Normaune voiture Française Sport-prototype, en vue des 24 Heures du Mans (une photo du W12 dans le chassis Norma).
La voiture ne roulera que pour la traditionnelle pesée, avant que le moteur ne tombe en panne dès le début des essais. Il sera démonté, mais ne sera pas réparé à temps pour y participer et l'équipe sera forfait pour la course.

Cela déplut fortement aux sponsors qui portèrent l'affaire au tribunal. Nobert Santos, le patron de Norma, dut leur rembourser 300 000 €. L'aventure MGN en resta là... 

(plus de détails sur le moteur MGN )

  
   

 

                                   

 

Aucune invention de Guy Nègre n'a jamais vraiment fonctionné alors qu'il a déposé de nombreux brevets. Il a déposé son premier brevet de distributeur rotatif en 1961 et soit-disant obtenu 152 hp d'un moteur de Renault R8 Gordini 1300 qui aurait acquis des résultats probants en course de côte.
En 1978, il se lança dans la construction d'un moteurs d'avion Diesel à distributeurs rotatifs, le moteur Sacma. Voilà le commentaire d'un expert:

"De 1978 à 1981 Sacma réalise un moteur 4T Diesel pour la DGAC, sur la base du moteur de la Simca 1000. L'idée étant de remplacer le système de distribution à soupapes (qui a pourtant fait ses preuves sur des centaines de millions de moteurs), par un système rotatif de distribution: ingérable (déformations différentielles, lubrification problématique, etc…). Le projet a été abandonné"

Après l'épisode du moteur MGN, il a eu de nouveau affaire à la justice dans le cadre d'un projet de voiture à air comprimé: ni les partenaires financiers, ni la presse n'ont jamais vu la couleur d'un prototype.
Après sa liquidation MGN a été renommée Motor Developpement International
MDI par Cyril Nègre fils et le projet a été repris avec l'important groupe industriel Indien Tata Motors mais aucun véhicule n'a jamais vu le jour. Par la suite, le projet a été de nouveau repris par d'autres partenaires de pays étrangers (plus de détails).
Quant à Guy Nègre il est décédé en 2016, alors paix à son âme 
(sa carrière décrite par son fils).


 

Les distributeurs rotatifs ça ne marche pas sur les 4 temps:

Il a existé moteurs 2 temps qui comportaient des distributeurs rotatifs. En forme de disque échancré, ils étaient déstinés à assurer l'admission des gaz dans le carter. Ils fonctionnaient très bien et plusieurs de ces moteurs ont même équipé des motos championnes du Monde de vitesse dans les années 60, 70 et 80 (plus de détails).
Mais dans le cas des 4 temps, c'est une autre affaire, c'est un vieux "serpent de mer".

De nombreux moteurs 4 temps à simple ou double distributeur rotatif (Aspin, Norton Manx, Weslake et Coates entre autres pour les plus récents) ont été testés et les plus anciens brevets remontent aux annés 1900. Certains ont peut-être atteint une puissance élevée, mais aucun n'a montré une fiabilité satisfaisante au niveau des rotors (consommation d'huile importante ou grippages). D'ailleurs, a part Norton qui y a rapidement renoncé parce que le moteur finissait par se noyer dans l'huile, aucun grand constructeur n'a présenté de prototype comportant ce type de distribution. 
Le problème réside dans la détermination du jeu radial du rotor dans la culasse: trop grand, ça entraîne des fuites de gaz internes et trop petit, ça risque de gripper. Comme le diamètre du rotor en contact avec la chambre de combustion et les gaz d'échappement varie beaucoup avec la température, le jeu varie également beaucoup. Ainsi, un jeu acceptable à froid ne le sera plus à chaud et vice versa.
L'Anglais Frank Aspin y a travaillé pendant des décennies en construisant de nombreux prototypes de 1 à 4 cylindres et en améliorant son système à rotor conique vertical (un exemple des plus élaborés avec un rotor refroidi). Il touchait peut-être au but, mais il n'a jamais réussi à produire un moteur satisfaisant et pas plus à vendre ses brevets.

(voir cette page sur les différents systèmes de ce type ayant existé au cours du XXe siècle)

Guy Nègre aurait dû mieux se renseigner, ou alors il le savait déjà et là, c'est grâve. Personnellement, je le soupçonne d'être un doux rêveur doublé d'un imposteur, la suite de son histoire le montre bien même si certains veulent croire encore en lui. 
C'est comme l'histoire du moteur à eau de l'Américain Paul Pantone, c'est de la pure fumisterie (explication en lien).

Quant à George J. Coates, l'inventeur du système à double distributeur à chemise en céramique cité plus haut, il a été condamné pour escroquerie par un tribunal de New York à la suite d'une plainte de partenaires financiers, étrange non ? (voir en lien).


 

 

Le V12 Peugeot Diesel HDI bi-turbo:

moteur en V à 100°  5,5 litres  double arbre à cames 4 soupapes 

(Peugeot n'a jamais divulgué la puissance exacte de son moteur alors qu'Audi annonçait plus de 780 hp à environs 5500 rpm avec un couple moteur supérieur à 1100 Nm et une pression d'injection de 2000 bars.)

 

               



La Peugeot 908 HDI FAP (en lien) concurrente de l'Audi R10 propulsée par un V12 Diesel 5,5 litres à 90°, a été engagée dans le championnat du Monde d'endurance de 2007 à 2011 avec un palmarès prodigieux de 20 victoires sur 32 courses, championne entre autres des Le Mans Series 2007, et double victorieuse des 24 Heures du Mans 2009
. (d'autres photos du moteur d'exposition: photo 1 et photo 2).

(une photo du moteur tel qu'il se présentait dans la voiture)

Quant à la 905 victorieuse au Mans en 1992 et 1993, elle était propulsée par un V10 à essence 3,5 litres de Formule 1 ramené à 650 hp.
​Par la suite Peugeot a conçu un nouveau Diesel, un V8 à 90° turbo 3,7 litre 550 hp destiné à la 908 hybride qui a remporté les 24 Heures du Mans en 2011.

Par ailleurs au Mondial de l'Automobile de 2006, Peugeot avait présenté la 908 RC, une limousine concept-car d'exposition équipée du V12 HDI monté en position centrale arrière (en lien).


Le but d'Audi et de Peugeot était de faire de la publicité pour leurs moteurs Diesel. De nos jours, ça fait sourire alors qu'ils vont probablement être interdits dans certaines grandes villes...
A tel point que plusieurs grands constructeurs que je ne citerais pas, n'ont pas hésité à installer des logiciels truqueurs sur les modèles présentés à l'homologation, c'est du propre...



 


 

Divers projets et prototypes
 



Deux études de Mauro Forgheri chez Ferrari:



Un moteur peu commun:
 
"F135 DV6 experimental engine" conçu en 1994 12 cylindres 4608 cc 415 hp à 7500 rpm


 

Ferrari


C'est un double V6 (DV6) à 90° superposés en carré, avec 2 culasses comportant chacune trois chambres de combustion ovales communes pour chaque paire de cylindres haut et bas (voir la vue en coupe ci-dessous).
Remarquer les 6 conduits d'admission sur chaque culasse, c'est donc un 4 soupapes. Les deux pignons extrêmes, en haut et en bas, sont ceux des bouts des deux vilebrequins, qui tournent donc en sens contraires. La prise de force vers l'embrayage est faite à partir du vilebrequin inférieur.
Ce moteur était probablement destiné à un modèle de route et l'idée constitait à réaliser un 12 cylindres pas plus long qu'un V6. La puissance était très correcte, mais l'ensemble était compliqué.



  Ferrari dv6  Ferrari type f135 12 6 cylinder engine 2 Ferrari ope



Un 3 cylindres 1347 cc 2 temps (2 stroke) à injection indirecte:

 

                                        

                                                   (la source des ces photos )

Suralimentation par turbo et compresseur volumétrique, balayage vertical et échappement par soupapes en tête (deux par cylindre). Remarquer les deux injecteurs par cylindre.
(noter que l'arbre à cames tourne nécessairement à la même vitesse que le vilebrequin ce qui limite le régime maxi potentiel de ce type de moteur)
Ce projet de 1994 est sans doute resté sans suite parce que c'était de la recherche pure et qu'on imagine mal une Ferrari 2 temps.

Quant à sa puissance, il y a un doute: j'ai vu une étiquette indiquant 130 hp à 5000 rpm (photo) et un autre 216 hp sans chiffre de régime moteur (photo).
Une explication possible serait que les 130 hp furent obtenus avec le compresseur volumétrique seul et les 216 avec ce compresseur combiné avec un turbo.
Enfin, ce moteur était un avant-projet pour un V6 de 160 hp/litre (soit 430 hp pour 2,7 litres).


  Ferrari2stroke1     F134 3 cylinder 1200      Ferrari2stroke2 1

Remarque: étant donné que ce moteur était suralimenté, on peut supposer que le vilebrequin était graissé sous pression comme un 4 temps. En effet grâce au compresseur, sur ce type de moteur les gaz sont admis directement dans le bas des cylindres sans passer par le carter.

D'autre part, du fait des progrès de l'injection directe sur les 2 temps, de nos jours un tel moteur serait de nouveau envisageable sur une moto sportive de grosse cylindrée. Le 850 bicylindre 2 temps Rotax à injection directe monté sur des motoneiges développe 165 hp. Un 3 cylindres 2 temps classique pourrait donc développer plus de 230 hp sans suralimentation.

D'ailleurs un prototype de vitesse été réalisé avec un bicylindre 2 temps 772 cc Polaris de 183 hp construit aux USA (en lien).
D'autre part un V4 1025 cc 2 temps à injection indirecte qui développe 275 hp à 10000 rpm a été produit par Olav Aaen, un spécialiste Américain des motoneiges de course sur glace (photo).

(photo ci-dessous et plus de détails).
 

V4 Racing Engine


Une version 850 cc de ce moteur qui développait 200 hp à 9250 rpm fut utilisée à partir de 1988 aux USA sur une voiture de D-Sports Racing. Ces voitures sont propulsées par des moteurs de motos de 1000 cc maxi pour les 4 temps et 850 cc maxi pour les 2 temps.

Dans un autre domaine, le constructeur Américain Detroit Diesel a produit pendant des années de très bons moteurs Diesel 2 temps à compresseur et échappement par soupapes et il existe depuis longtemps de nombreux moteurs Turbo-diesel 2 temps de forte puissance produits par d'autres constructeurs notament sur des bateaux.

D'ailleurs, Renault travaille actuellement avec des partenaires Européens sur des prototypes Diesel 2 temps bicylindres suralimentés par turbo et compresseur volumétrique destinés à de petites citadines hybrides. Construits avec certaines pièces de 4 cylindres 1500 cc existants dont ils reprennent l'alésage et la course, il sont légers et très prometteurs avec 85 hp pour une cylindrée de 750 cc (113 hp/litre) tout en étant performants quant aux émissions polluantes (plus de détails sur cette page).
De plus, Renault a reçu des fonds publics pour ce projet et l'industrialisation est envisagée.
Alors, qui a dit que le 2 temps était mort ?

 


Autres 2 temps:

 

Un projet Honda de 2015 à injection indirecte: 


        Honda two stroke   Fig 2



L'échappement par soupape permet d'adopter un piston court et d'optimiser le diagramme angulaire d'ouverture échappement tout en assurant un balayage (scavenging) vertical des gaz (voir en lien le diagramme angulaire, on remarque que l'injection a lieu après la fermeture échappement).
Quant au levier intermédiaire oscillant entre le vilebrequin et la bielle, il a probablement pour fonction de mieux utilser la course du piston durant laquelle la pression interne du cylindre est élevée.
Sur un moteur classique, le couple moteur instantanné passe par un maximum lorsque la bielle et la manivelle de vilebrequin sont perpendiculaires, ce qui a lieu avant la
mi-course. Le but final de ce système est d'augmenter mécaniquement le couple moteur à tous les régimes.

Mais compte tenu de sa conception, ce projet n'est pas destiné à un moteur de moto car il n'est pas apte à des régimes de rotation élevés. Par contre, il pourrait éventuellement convenir à de petits moteurs hors-bord.

(voir la source de ces documents sur cette
page
)





Un intéressant projet Australien conçu par CITS:


Ce projet de bicylindre en V 2 temps à 45° à injection se caractérise par son architecture originale: le carter est séparé des cylindres par les parties inférieures des pistons guidées dans des jupes. Avantage principal de ce concept: le vilebrequin est graissé sous pression comme sur un 4 temps. 
Des valves sont montées sur l'échappement et l'admission s'effectue par des clapets oscillants. De plus, un by-pass placée entre les cylindres assure le réglage de puissance à la place des volets d'admission.


Le prototype qui cube environs 700 cc, développerait 148 hp à 7000 rpm (aux dires du concepteur) avec une injection indirecte provisoire. Il a été construit artisanalement à partir d'un bas-moteur de Suzuki 800 Intruder et de cylindres de scooter des neiges Rotax 600 modifiés. Le vilebrequin spécial comporte deux manetons décalés afin que les pistons soient déphasés de 180° dans leur mouvements.
 

Enginecits


(plus de détails   une video   des documents du site web de CITS)


Basil Van Rooyen, ingénieur autodidacte et créateur de CITS qui a déposé son brevet en 2011, est à la recherche des partenaires industriels à même de développer son projet avec une injection directe (à mon humble avis, son projet est astucieux mais trop compliqué).
C'est un ancien pilote de course, il a brillé sur des voitures de sport et de tourisme et a remporté 3 victoires en Formule 1 en 1968 et 1969 sur des Brabham et des McLaren d'écuries privées dans des épreuves du championnat national d'Afrique du Sud.

           



La 500 Suter:

   500 suter 1
                                                       (une photo rapprochée en lien)


Une moto de course construite en Suisse, moteur 2 temps V4 à injection indirecte, 576 cc, 195 hp, poids 127 Kg en ordre de marche (plus de détails).
Elle s'est classé 21ème sur 40 de la course Senior au Tourist Trophy en 2018 à 194 Km/h de moyenne ce qui est très correct pour un 2 temps dont la puissance arrive brutalement et qui est dépourvu de traction control (une belle photo de la 500 Suter).
Suter espérait en vendre à d'anciens pilotes de Grand Prix comme Freddie Spencer pour organiser avec Wayne Gardner des compétitions en Europe, mais on n'en entend plus parler (il faut dire qu'à 156000 €, elle n'est pas donnée).
Si vous êtes quand même intéressé, voici le site Américain.

  

                 

 

Eskil Suter est un ancien constructeur de chassis réputé qui a remporté 3 fois le titre de champion du Monde de Moto 2 dont un avec Marc Marquez en 2012 (voir cette page).

Dans le même style il y a eu aussi une moto 2 temps Italienne 4 cylindres en V, la Paton PG 500 RC (photo) qui a couru en Grand Prix entre 1990 et 2000 en marquant un point avec une 15ème place. Elle fut ensuite proposée à la vente "pour des amateurs de sensations fortes" disait Paton sur son site, mais elle n'est plus produite.

(voir plus de détails en lien, cette page avec ses caractéristiques, une photo de la moto déshabillée et le site de Paton qui construit toujours des motos)

(voir aussi la 500 V4 Ronax qui peut être homologuée pour la route)


 

 

Un autre prototype Ferrari:

Monocylindre d'essais 290 cc 5 soupapes 60 hp pour le V12 F1 3,5 litres de 1992 qui développait 720 hp à 13800 rpm. 
   
(voir la source de ces photos et une autre photo sur laquelle on remarque les deux arbres d'équilibrage en bas du moteur

 

                                   

 

Ces monocylindres d'essais servent à tester au préalable des solutions techniques avant de construire un coûteux multicylindre en particulier lorsque de nouvelles technologies sont introduites (voir les monocylindres de recherche Toyota F1 desmo et pneumatique en lien, le 600 Britten 5 soupapes 4 injecteurs en lien ainsi que ce moteur "optique" de laboratoire Anglais en lien)
 

 


Encore un moteur Ferrari étonnant, un bicylindre en ligne destiné à la Formule 1:

 

 Ferrari

 

caractéristiques:  2,5 litres, 4 soupapes par cylindre, double admission, alésage/course 118 x 114 mm, puissance estimée 175 hp à 4800 rpm

Le prototype 252 F1 fut conçu en 1955 par l'ingénieur Aurelio Lampredi, l'auteur des premiers V12 Ferrari victorieux en Formule 1. On remarque les chemises vissées dans la culasse.
Ce constructeur utilisait avec un certain succès un moteur 4 cylindres en Grand Prix et le but recherché par Lampredi avec un bicylindre était la légèreté et le couple moteur à bas régime pour les circuits lents, mais...
...lors du tout premier essai, le moteur vibrait tellement qu'il se détacha de son support et fit un bond en l'air sous les yeux d'Enzo Ferrari en personne. Celui-ci quitta la salle d'essais sans un mot, mais Lampredi fut si humilié que quelques jours plus tard, il donna sa démission pour aller travailler chez Fiat où il finit sa carrière.

 

 

Des moteurs multicylindres étonnants, voir délirants:


une page extraite du site Japonais "Italian Sakura"

et aussi ces pages d'un forum Australien avec divers moteurs étonnants de toutes sortes

 

 


 


Autres moteurs:



Un joli moteur d'avion:

Le premier RED A03 fut construit en 2009 et il fut homologué en vol en 2014 (une photo de l'avion d'essais Yakovlev Yak-52) 
Caractéristiques: V12 à 90°  Diesel common-rail  bi-turbo   double arbre à cames en tête 4 soupapes par cylindre   6,134 litres   500 hp à 4000 rpm au décollage   poids 250 Kg (plus de détails en lien)
Une version marine développant 700 hp à 3900 rpm est prévue.
Ce moteur conçu par l'ingénieur Russe Vladimir Raikhlin, est construit en Allemagne par Raikhlin Engines Developpement (le site de RED).


 

       A302 v12

 

Pour comparer avec une autre époque, un beau moteur d'avion des années 20:  le V12 Austro-Daimler D-35 de 35 litres et 360 hp conçu par Ferdinand Porsche, le père du créateur de la célèbre Marque d'automobiles.
Voir aussi le fameux V12 Rolls-Royce Merlin 27 litres 1765 hp des célèbres chasseurs Anglais Spitfire de la Seconde Guerre Mondiale (photo). Il en reste de nombreux en état de marche et ce moteur est très apprécié par les constructeurs de tracteurs de compétition, le tractor pulling (photo).

 


 


Encore un moteur original dans un tout autre domaine: le Napier Deltic

(plus de détails sur ce moteur)


 

Napier deltic engine

 

Moteur Anglais, Diesel 2 temps 18 cylindre en triangle (Deltic provient de la lettre Grecque Delta Δ) à pistons opposés, 36 pistons et 3 vilebrequins, cylindrée 88 litres (alésage et course: 130 mm x 184 mm x 2), suralimenté à 0,55 bars par compresseur centrifuge, puissance maxi 3100 hp à 2100 rpm (voir cette vue en écorché et une photo des carters).
 




Afin que les lumières (ports) d'échappement et d'admission s'ouvrent au bon moment, les vilebrequins étaient légèrement décalés angulairement et de plus, l'un des trois tournait en sens contraire des autres (voir la photo de la pignonnerie plus bas).
​Une version expérimentale turbocompound suralimentée à une pression plus élevée développa 3800 hp (une photo d'une autre version).
(sur cette photo on distingue le gros turbo à basse vitesse)

Un turbocompound / compounded supercharger (traduction: turbo combiné) est un turbo relié mécaniquement au vilebrequin (directement ou par l'intermédiaire d'engrenages). C'est un turbocompresseur combiné avec un compresseur centrifuge entraîné mécaniquement. A bas régime, il fonctionne comme un simple compresseur centrifuge. Ce système a été largement utilisé par le passé sur des moteurs d'avions. Il fut parfois combiné avec une turbine à gaz. Dans ce cas, la suralimentation par turbo était combinée avec un compresseur centrifuge entraîné par une turbine à gaz auxiliaire.
Toutefois, un turbocompound peut être combiné de diverses manières plus ou moins compliquées avec un turbo classique. Par exemple, il peut être combiné avec une turbine basse pression entraînée par les gaz d'échappement sortant du turbo et qui entraîne indirectement le vilebrequin (explication en lien). C'est le cas le plus fréquent et on en trouve sur des moteurs Diesel de camions (illustration en lien).

Quant aux moteurs V6 1,6 litres à injection directe des Formules 1 modernes, ils sont suralimentés par un unique turbo. Mais il comporte un alternateur-moteur électrique réversible, 
le MGU-H monté sur le même axe que le turbo lui-même. Il peut soit recharger la batterie, soit entraîner le turbo pour éviter le temps de réponse à l'accélération (turbo lag). La batterie alimente automatiquement un autre moteur éléctrique de 160 hp relié mécaniquement au moteur thermique. Ainsi sa puissance peut s'additionner temporairement à celle du V6 de 850 hp à 15000 rpm. Au total on obtient environs 1000 hp, soit un chiffre impressionnant pour un moteur simple turbo de 625 hp/litre (ces chiffres de puissance ont été divulgués par Mercedes).

                  Napier deltic animation                 Napier deltic 2

     cliquer sur le dessin pour démarrer l'animation        l'impressionnante pignonnerie
 

Les études de ce moteur ont débuté en 1944. Le Napier Deltic a été monté des années 50 aux années 90 sur des bateaux de la Royal Navy Britanique et durant une longue période dans des versions à 9 et 18 cylindres, sur des locomotives Diesel-électriques de la British Rail (dernier trajet en 1981). Il a également été utilisé comme moteur de pompe sur un camion de pompiers de New York construit en 1964, le Firematic Super Pumper qui resta en service pendant de nombreuses années. Il est à présent exposé dans un musée.
Ce moteur était compact, performant et très fiable. Toutefois étant donné sa complexité, il était d'usage de procéder à un échange de moteur lors des remises en état complètes et d'effectuer les travaux en atelier (photo).
Il en existe encore en état de marche sur de vieux dragueurs de mines de la Royal Navy.


 

  
 

       La version turbocompound qui était montée sur les bateaux de la Royal Navy

 

Un 24 cylindres en carré  (diamond) a été étudiée mais il n'a pas été construit.
Par ailleurs, une version du 18 cylindres suralimentée à haute pression grace à un turbo à plusieurs étages de forte puissance, le Turbocompound Deltic C18-5, a été testée. Elle était destinée à des bateaux de guerre (une photo de ce moteur monté sur un bateau). La puissance atteignit 5300 hp, mais les bielles étaient en limite de résistance et le projet a été abandonné.

Le 24 cylindres en carré reprenait en partie la configuration du prototype de moteur d'avion Allemand Junkers Jumo 223 (en lien) dont voilà une image specaculaire (les brevets de Junkers ont été rétrocédés à Napier après la guerre).


La marque Napier qui construisit des automobiles à partir des années 1900, est surtout connue pour les extraordinaires moteurs d'avions de chasse qu'elle produisit jusqu'à la Deuxième Guerre Mondiale.
Le plus remarquable était le "Sabre(photo ci-dessous), un incroyable 24 cylindres en H 4 temps sans soupapes de 37 litres avec compresseur centrifuge à 2 vitesses et distribution par lumières et chemises louvoyantes (voir l'animation en lien, ce sytème connut un certains succès à l'époque, il fut notammant utilisé par Panhard).
Le Sabre monté sur le Hawker Tempest, l'un des meilleurs avions de chasse de l'époque, développait 2800 hp à 3850 rpm et pouvant atteindre brièvement 3500 hp en overboost en cas d'urgence. Ce fut à l'époque le moteur d'avion le plus puissant de tous (plus de détails).
Les derniers moteurs testés au banc d'essais en 1945 produisirent 5500 hp avec une suralimentation à 3 bars.

La société Napier existe encore de nos jours, elle construit des turbocompresseurs destinés à de gros moteurs Diesel.

 

   




Un moteur de bateau spectaculaire:

 

    

Le Zvezda M503 Diesel turbocompound:
 (plus de détails et une photo coté turbo)


Moteur en étoile (radial) à 7 branches et 6 rangs 42 cylindres 7 arbres à cames en tête et 4 soupapes par cylindre, cylindrée: 147 litres, alésage et course: 160 x 170 mm,  puissance maxi: 5000 hp à 2500 rpm (pour le M503 B2)   poids: 5,4 Tonnes
(en lien une vue en coupe)

Construit initialement en aluminium sous le repère M501 qui développait 6205 hp, il fut lancé en 1957 par le constructeur d'avions Russe Yakovlev pour de gros appareils quadrimoteurs
, mais le projet fut suspendu au profit de turbo-propulseurs plus légers. Il fut produit par le suite dans une version en fonte avec le repère M503 sous la Marque Zvezda (étoile en Russe) pour être monté par groupes de trois sur des navires lance-torpilles dans les années 70.

La version M504 à 8 rangs 56 cylindres 191 litres de cylindrée 
détient le record du moteur comportant le plus grand nombre de cylindres (avec le prototype de moteur d'avion Pratt & Whitney 5600 XBSAP de 7000 hp: photo). Le M504 (autre photodéveloppait 6370 hp dans sa version la plus poussée.

Zvezda a également produit le M507 constitué de deux M504 accouplés avec le réducteur-inverseur au milieu. Avec un total de 112 cylindres, l'ensemble développait 10450 hp et sa cylindrée atteignait 382 litres.

(plus de détails sur les moteurs Zvezda et la source de ce lien)

Fondée en 1952 la société Zvezda existe toujours, de nos jours elle est spécialisée dans le petit matériel destiné à l'aviation et à l'espace.
Par ailleurs, des moteurs Zvezda de différents types sont encore vendus et reconditionnés par le chantier naval Leipàja situé Léttonie (voir en lien)


Le "Dragon Fire", un tracteur Allemand de tractor pulling qui a remporté quelques victoires, est propulsé par un Zvezda M503 à compresseur centrifuge. Ce moteur largement modifié marche au méthanol avec un allumage par bougies et développe environs 8000 hp à 2500 rpm. C'est certainement le plus puissant de tous (une photo de ce moteur en cours de construction et une photo du Dragon Fire avec le compresseur bien visible).

 

 

Un énorme flat-12 Diesel bi-turbo:
 

     


                     C'est un moteur de locomotive Diesel-électrique Fiat Ferroviaria.
                                               (année de fabrication inconnue)


 




                   
Le Nordberg, un exemple de Diesel 2 temps en étoile: 

 

Nordberg
                         une photo d'un moteur dépourvu de ses collecteurs d'admission et d'échappement

 

Conçu aux USA dans les années 1940, c'est un "pancake engine" (traduction littérale: "moteur crèpe" appelé ainsi à cause de sa forme plate et ronde). Ce 12 cylindres est un cas particulier de moteur en étoile (radial engine): les bielles étaient reliées à un disque intermédiaire (photo) qui s'articulait sur un unique maneton de vilebrequin ce qui permettait d'avoir un nombre pair de cylindres (les moteurs en étoile traditionnels comportent un nombre de cylindres impair).
Un 12 cylindres Diesel de 484 litres développait 2125 hp. Il existait également des versions 11 cylindres avec des embiellages à engrenages encore plus compliqués. 
(plus de détails, d'autres illustrations en lien et divers documents en lien)

Nordberg produisit aussi des moteurs en étoile plus puissants alimentées au gaz avec un allumage par deux bougies par cylindre (photo), certains comportaient deux turbocompresseurs. Ces moteurs étaient destinés aux stations de pompage de gaz naturel qui l'utilisaient comme combustible plutôt que du gasoil.
Il produisit également des versions "dualfuel" qui fonctionnaient au gasoil ou au gaz.


La construction de ces moteurs en étoile utilisés aux USA dans des stations de pompage et des centrales électriques (photo) a été abandonnée en 1973 car leur coût d'entretien était prohibitif. Les embiellages étaient fragiles et leur remise en état coûtait aussi cher qu'un neuf
Fondé aux USA en 1886
par Bruno V. NordbergNordberg était précurseur et un important constructeur de moteurs industriels qui construisit par ailleurs divers moteurs Diesel classiques dont des 2 temps en ligne et des 4 temps en V destinés à des centrales électriques et à des bateaux avant d'être racheté et de cesser finalement toute activité en 2004.

Un "pancake engine" est un moteur en étoile dont le vilebrequin est vertical. S'il comporte plusieurs rangs de cylindres, l'ensemble prend la forme d'une pile de crêpes.
Il y a très peu d'autres exemples de pancake engines (voir le General Motors Diesel Electro-motive
) et c'est par erreur qu'on nomme parfois ainsi les moteurs à plat comme le flat-4 de la Volkswagen Coccinelle.

 


Différentes architectures de moteurs:


De très nombreuses architectures dont les plus étonnantes ont été essayées et beaucoup sont restées en l'état de prototype, en voilà quelques exemples (voir l'index).

(voir aussi cette page)

le V à 2 vilebrequins (500 V4 de Grand Prix 2 temps/2stroke),   le V3 et le V5 (Honda Grand Prix),   le W (Life-Rocchi W12 F1 entre autres et Dusenberg W24),   le H (Brough Superior 1000 H4, BRM H16 et Napier Sabre H24),   le carré (Suzuki 4 cylindres à 2 vilebrequins, voir aussi Ariel Square Four),   le monocylindre à 2 vilebrequins contrarotatifs (750 BMR Suzuki Super Mono et Neander Diesel),   le moteur à pistons ovals (Honda NR),     le triangle à 3 vilebrequins (Napier Deltic) et sa variante en carré (Junkers),   le U (Bugatti à 2 vilebrequins avion et automobile),   le X (à 1 ou 2 vilebrequins),   le Y (à trois vilebrequins),   le multi-banc (30 cylindres Chrysler à 5 vilebrequins et 12 cylindres Breton à 3 vilebrequins),    l'étoile (radial engine: détails techniques) à un ou plusieurs rangs,    le cercle (à barillet, dit moteur axial),   le moteur à piston rotatif (Wankel),   le moteur quasiturbine,   le moteur à pistons oscillants (James et Pivotal Engine),   le moteur à pistons opposés à un ou plusieurs vilebrequins (DoxfordJunkers, Napier Deltic),   le moteur à pistons à double effet (M.A.N.),   le moteur à 6 temps (6 stroke) Cargnielutti   et il y en a d'autres...

Autres concepts originaux: les moteurs Diesel à turbos haute pression et basse pression en série (figure ci-dessous: SEMT Pielstick, BMW et Mercedes),   le turbocompound (un turbo relié mécaniquement au vilebrequin),   le générateur Pescara à pistons libres et turbine à gaz combinés (Marine Nationale Française),   le moteur Costa 4 temps suralimenté par carter-pompe (resté en l'état de prototype)   et encore le compresseur Comprex par poussée de gaz de ABB Brown-Boveri (testé sans succès en 1980 par Ferrari pour la Formule 1 mais utilisé sur des voitures Diesel par Mazda entre autres)

 

Turbos a etage

                                           moteur à turbos HP et BP

 




Quelque monstres:



Les plus gros moteurs du monde:


Le DU-Sulzer 12RT A96C: Diesel 2 temps 12 cylindres en ligne 4 turbos (plus de détails). Construit au Japon par Diesel United, il a été installé sur un gros navire porte-conteneurs, le Kimi Maersk lancé en 1998 (une photo et une video en lien).

Cylindrée totale: 25,48 m3 (alésage x course (stroke) = 0,96 x 2,50 m), 109 000 hp à 102 rpm, soit un peu moins de 8000 hp par cylindre. Il est haut comme un immeuble de 4 étages. Consommation au régime de puissance "économique" (90 rpm): 150 tonnes de fuel par 24 heures.
Ce chiffre parait énorme, mais un autre calcul donne 1 litre/100 Km par conteneur transporté.

 

Le Wärtsilä-Sulzer RT Flex 96-C common rail 14 cylindres de l'Emma Maersk lancé en 2006, développe 114 800 hp. Construit en Corée du Sud, il a été le moteur à pistons le plus puissant du monde (il a été battu de peu en 2010 par le M.A.N. 14K98MC7 avec 116 875 hp).
La puissance électrique nécessaire au navire est fournie en mer par un turbo-alternateur à vapeur qui utilise l'énergie thermique récupérée sur les gaz d'échappement du moteur principal. L'excès de puissance est transmis à un moteur électrique monté sur l'arbre d'hélice. Grâce à cet apport, la puissance totale atteint environs 120 000 hp.

(voir en lien la video de son montage à l'usine et plus d'informations sur Wärtsilä en lien)




         Du sulzer1

                                      le 12 cylindres au banc d'essais à l'usine


Comme tous les gros Diesel, ces moteurs sont construits uniquement sur commande et le nombre de cylindres (de 6 à 14 pair ou impair) est au choix du client suivant la puissance nécessaire.
Il existe aussi des versions moins puissantes avec un alésage plus petit comme les RT48 ou les RT82. A noter que sur les bateaux, contrairement aux 4 temps (4 stroke) moins puissants, ces moteurs en ligne sont généralement montés seuls.
Toutefois par le passé, des moteurs de cette sorte ont été montés par deux avec deux hélices sur des paquebots mixtes (mixed liners) et jusqu'à 12 (moteurs 9 cylindres, 124 800 hp au total avec 3 hélices) sur des navires de la Kriegsmarine Allemande durant la Seconde Guerre Mondiale.



Transport

une photo prise lors du transport d'un "petit" 6 cylindres du même genre de l'usine au chantier.
Lorsque le chantier naval est éloignée de l'usine, ces moteurs sont partiellement démontés pour être transportés par bateau. En effet, ils sont systématiquement testés en usine au préalable.



                                                                                                                          

un impressionnant vilebrequin en cours de montage


                                         Vilebrequin wartsila        Wartsila sulzer rta96 c crankshaft       Wartsila sulzer rta96 c pistons and 1820125045 640x0


Le vilebrequin d'un 10 cylindres, course (stroke): 2,5 mètres et ses pistons de 0,96 m de diamètre. Ces pistons sont creux et refroidis par huile
(en lien la dépose d'un piston)


 

      Turbos

                                                      les énormes turbos
 

D'autres Marques comme Fiat Grandi Motori GMT (une photo),  M.A.N,  Doxford (pistons opposés: vue d'ensemble et animation), Nordberg,  Sulzer,  Burmeister & Wain ou Wärtsilä ont construit ou construisent encore des Diesel 2 temps lents (moins de 300 rpm) similaires. De nos jours, seuls M.A.N. (qui a racheté Burmeister & Wain) et Winterthur G & D (ex Wärtsilä-Sulzer) en produisent encore.
De 1910 à 1950, M.A.N. a produit des Diesels de ce type en ligne et en V équipés de pistons à double effet (voir plus de détails en lien sur ces moteurs à deux chambres de combustion par cylindre, l'un des très rares exemples de moteurs à double effet) 

 

B w

moteur Burmeister & Wain

une photo de ses énormes culbuteurs à l'air libre
spectaculaire lorsque le moteur est en marche (video)
et une autre video spectaculaire: un Doxford 


Note du web-mécano:
Au cours de ma carrière dans la marine marchande, j'ai été chargé de la conduite et de l'entretien de divers Diesel 2 temps lents dont des Burmeister & Wain 7 et 8 cylindres, un Doxford 4 cylindres et des Sulzer 8 cylindres. Le plus puissant, un Sulzer RND 90, développait 20 000 hp (une 
photo d'un Sulzer semblable).
Ce moteur m'a valu l'un des plus mauvais souvenirs de ma vie d'officier mécanicien. Lors de la dépose d'un piston en mer après un feu de balayage (scavenge fire) au niveau d'un cylindre, la commande du pont roulant pneumatique s'est bloquée et le piston avec sa longue tige est allé se coincer de travers tout en haut de la salle des machines en écrasant une partie du pont roulant.
Il nous a fallu une nuit entière de travail en hauteur pour réparer les dégats avant de pouvoir enfin poursuivre normalement les travaux. Lorsque nous avons procédé à la visite du piston, il est apparu que les segments (piston rings) étaient cassés en plusieurs morceaux, c'était la cause du feu de balayage (scavenge fire). C'est la panne la pire que j'ai connue dans ma vie: incendie plus avarie de pont roulant. La compagnie venait d'acheter ce bateau d'occasion...
Par la suite, jai travaillé quelques temps chez Sulzer au service après-vente et j'ai vu des gros Diesel en construction à l'usine de Mantes-la-Jolie.

Quelques années plus tôt, j'ai navigué comme officier mécanicien sur un cargo propulsé par deux V12 Pielstick bi-turbo 4 temps de 8800 hp chacun. Le soir en mer, je redescendais à la salle des machines pour admirer ma cavalerie au galop, on ne se refait pas...
Eux aussi m'ont joué de vilains tours, les moteurs Français n'étaient pas les meilleurs.

Ci-dessous, une animation qui montre bien le mode de fonctionnement de ces énormes Diesel lents 2 temps conçus à l'origine en Suisse par Sulzer en 1905. En lien une illustration sur laquelle on voit clairement l'architecture d'un Sulzer à échappement par lumières (exhaust ports) plus ancien avec le système de crosse à patins qui vient guider le bas de la tige de piston entre des glissières.

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Remarque: Un volume d'air est aspiré sous le piston pendant sa course montante. Durant la course descendante, cet air est comprimé dans un espace nommé "chapelle" grâce à des clapets (reed valves) situés à l'entrée de cet espace, avant d'être introduit dans le cylindre lorsque les lumières d'admission (inlet ports) se découvrent. Ainsi le piston joue aussi un rôle de pompe de transfert. Ce système permet l'alimentation en air pour le démarrage du moteur avant que le turbo ne prenne sa vitesse. Par ailleurs, il amortit le mouvement des pistons avant le point mort bas ce qui évite les chocs sur les crosses de bielle.

On trouve des moteurs de ce type de 6 à 14 cylindres sur de gros navires de transport et, en groupe (tranches), dans des centrales électriques de moyenne puissance, comme celle de Fort de France en Martinique qui produit 220 Méga Watts avec 12 moteurs M.A.N. 6 cylindres de 24 000 hp.


Le démarrage se fait par insufflation d'air comprimé à 30 bars dans les cylindres.
Sur les navires qui ne possèdent pas une hélice à pas variable, le moteur comporte un système d'inversion du sens de marche par décalage de la distribution. Enfin, le vilebrequin est accouplé directement à l'arbre d'hélice sans embrayage ni réducteur. Avec des puissances de l'ordre de 100 000 hp, le diamètre de l'hélice peut atteindre 10 mètres.

 

Les gros Diesels 2 temps modernes fonctionnent en balayage (scavenging) vertical: admission en bas de cylindre par clapets (reed valves) et lumières (inlet ports) et échappement par soupape en tête. Ils se caractérisent par une consommation spécifique minimum particulièrement faible d'environs 120 gr/hp/h (soit moins de la moitié des moteurs à essence), grâce à des faibles pertes par frottement et à un excellent rendement thermique d'environs 50 %. De plus, ils fonctionnent au fuel lourd, beaucoup moins cher que le gasoil.
Enfin, ils sont très fiables et demandent peu d'entretien (visite de cylindre tous les 2 ans en moyenne). Une culasse ainsi qu'un piston et une chemise de rechange sont stockés à bord à cet effet. Par ailleurs, ces moteurs sont pourvus de systèmes de surveillance des paramètres avec des alarmes en cas de défaut et de dispositifs de sécurité qui stoppent automatiquement le moteur en cas de danger (pression très basse huile par exemple). 

(voir aussi cette page en lien avec d'autres productions de Sulzer)


Les plus récents, les "Winterthur G & D" (Gas & Diesel) lancés en 2014, bénéficient d'un nouveau système d'injection de gaz qui fait l'objet d'un brevet (voir plus bas). Ces moteurs "dual fuel" qui peuvent fonctionner au fuel ou au GNL (gaz naturel liquéfié), développent un peu plus de 9000 hp par cylindre à 80 rpm pour les plus puissants, les X92DF (alésage: 0,92 m  course (stroke): 3,46 m).
C'est à 60 Trs/min (soit 1 Tr/sec) que leur consommation spécifique est la plus faible.
De plus, ils ne comportent plus d'arbre à cames: 
les soupapes sont commandées par un système hydraulique et des électrovannes (schéma en lien). Par ailleurs, l'injection de fuel common rail à 1000 bars, l'injection de gaz, le graissage séparé des cylindres et la commande des soupapes sont gérées electroniquement
(voir aussi cette page en lien et la source de cette page)

 

Sans titre

      La pompe haute pression 8 cylindres en V du système d'injection common rail

Les gaz d'échappement de ces moteurs sont très peu polluants lorsqu'ils marchent au gaz au lieu du fuel. Les teneurs en CO
2 et en NOx sont nettement réduites et les teneurs en SOx et en particules fines sont infimes. Elles sont conformes aux normes internationales les plus sévères.
Toutefois, si on tient compte des émissions de COprovoquées par la liquéfaction du gaz naturel dans les pays producteurs, le résultat global est beaucoup moins positif.
Dans ce mode de fonctionnement, le gaz est injecté à basse pression (12 bars) en début de compression par deux injecteurs situés dans le bas du cylindre et l'allumage est provoqué par une brève injection de fuel (pilot fuel). Trois injecteurs de fuel qui rentrent en fonction suivant la charge, prennent place sur la culasse. Un seul est utilisé pour le pilot fuel lors de la marche au gaz. Ces moteurs démarrent au fuel, le passage au gaz se fait pendant la montée en puissance.
De plus, leur consommation spécifique minimum s'établit à la valeur record de 103 gr/hp/h.

Quant au rendement global, il est d'autant meilleur que la charge est élevée, mais il est legèrement plus faible que celui qui est obtenu avec du fuel parce que le pouvoir calorifique du GNL est inférieur à celui du fuel.
Afin d'occuper un volume aussi réduit que possible, l
e gaz est stocké à bord à l'état liquide dans des cuves spéciales. Il est ensuite regazéifié et comprimé avant d'être utilisé dans le moteur.
(voir cette page en lien sur ces moteurs Dual Fuel)

Petite parenthèse théorique:
Grâce à l'injection de gaz en début de compression qui permet un fonctionnement en fort excès d'air (lean burn), la partie combustion du diagramme pression volume de ces moteurs Diesel en mode gaz est très proche de celle des moteurs à essence parce que la combustion est plus rapide qu'en mode fuel. Ce phénomène est appelé "Otto process" par Winterthur G & D.


Le plus puissant moteur de ce type installé en 2019 est un 11 cylindres de 100 000 hp (porte-conteneurs St Exupéry de la compagnie Française CMA CGM).

Pour les anciens de la marine que la marque Winterthur G & D (Win G & D) intrigue:
Cette société crée en 2013, 
a racheté le département Diesel 2 temps (2 stroke) de Wärtsilä-Sulzer en 2016 après 3 ans de partenariat en joint-venture. Elle porte ce nom parce que le siège social et les bureaux d'études sont situés à Winterthur en Suisse. Ces moteurs sont conçus par d'anciens ingénieurs de Sulzer et Wärtsilä parmi des nouveaux et sont construits en Chine par CSSC, une société spécialisée dans les chantiers navals qui fabrique aussi les prototypes. Des moteurs sont également construits sous license ailleurs en Asie. En 2018, 13 moteurs Win G & D de différents types (X52, X82 et X92) étaient en service sur des bateaux et la 100ème commande avait été reçue.
En fait, Sulzer Diesel a utilisé les capitaux chinois de CSSC (actionnaire majoritaire de Win G & D) pour renaître de ses cendres. Le département moteurs Diesel de Sulzer (renommé New Sulzer Diesel en 1990) en difficulté avait été racheté par Wärtsilä en 1997 et la construction était sous-traitée en Asie, notamment au Japon sous la marque DU-Sulzer et plus tard
 en Corée du Sud sous la marque Wärtsilä.

Un peu d'histoire: des années 1920 aux années 1960, la Société Suisse pour la Construction de Locomotives et de Machines Winterthur (SLM) a produit des moteurs Diesel 4 temps (4 stroke) destinés à des locomotives, des autorails et des groupes électrogènes souvent appelés moteurs Winterthur au lieu de SLM. Toutefois, cette marque n'a rien à voir avec Winterthur G & D. D'ailleurs, son département Diesel a été rachetée par Sulzer en 1961.


Nota: M.A.N. produit également des Diesel 2 temps Dual Fuel. Mais la technologie n'est pas la même, l'injection de gaz s'effectue à 250 bars en fin de compression. Ce procédé est moins performant que celui qui est breveté par Win GD car la combustion du gaz est moins complète et de ce fait, les rejets polluants sont plus importants.

On trouve aussi des Diesel 4 temps semi rapides Dual Fuel, souvent montés par deux, sur des bateaux plus petits, notamment sur bateaux de guerre et des ferry boats
(à partir d'une certaine taille les navires à passagers doivent obligatoirement comporter plusieurs moteurs). Des projets sont en cours avec des moteurs Dual Fuel en groupe de 6 sur des navires de croisière géants avec des puissances totales supérieures à 100 000 hp.
Sur les derniers navires de ce type, afin de diminuer le bruit et les vibrations, la propulsion est du type Diesel-électrique avec des Diesel-alternateurs montés sur silent blocs et des hélices entraînées par moteur électrique (système Azipod et une photo).

Afin de satisfaire aux normes de pollution, tous les constructeurs de moteurs 4 temps (MTU, M.A.N. et Caterpillar, pour les plus répandus) proposent désormais comme Wärtsilä un système Dual Fuel.
Ces moteurs de 6 à 20 cylindres sont beaucoup moins encombrants (et moins chers) que les 2 temps. Par contre, ils sont moins puissants (21 000 hp maxi par moteur) et demandent plus d'entretien.
De plus, leur technologie Dual Fuel diffère sensiblement de celle des 2 temps (2 stroke), les injecteurs de gaz basse pression sont placés sur les conduits d'admission.



Mtu v20

                                                 un MTU 20V M93 (5766 hp à 2100 rpm) 

Par ailleurs, des véhicules utilitaires Diesel Dual Fuel marchant au GNV (gaz naturel pour véhicules) commencent à faire leur apparition sur la route. Certains autobus de le régie des transports de Paris (RATP) fonctionnent au GNV.

 



J'aime bien aussi ce turboréacteur à double flux GE 90 General Electric d'avion de ligne avec ses 136000 hp, même s'il est un peu volumineux pour une moto...


Turbo reacteur


 



                              Pour finir, dans la série des records de vitesse:




L'engin le plus rapide sur terre:


Le "Super Roadrunner" (autre photo) est un rocket sled (fusée sur rails) comportant 13 moteurs répartis en 4 étages. Il a atteint Mach 8,5 (10.385 Km/h exactement) lors d'un record établi devant huissier en 2003 par l'US Air Force.
Mais ce record n'entre pas dans la catégorie automobiles. En effet, il serait impossible d'installer un pilote sur un tel engin car son accélération est supérieure au nombre de G maxi que peut supporter le corps humain. La durée totale du run accélération comprise est inférieure à une minute et la mise à l'arrêt s'effectue à l'aide de parachutes.

Les rocket sled servent principalement à tester des missiles au sol.



Hhstt

La moto la plus rapide du monde:

La "Top1 Ack Attack" s'est "traînée" (en comparaison) à 634 Km/h, avec un peu plus de 1000 hp aux fesses grâce deux moteurs 4 cylindres 1300 Suzuki Hayabusa équipés de turbos. Ce record a été établi en 2013. La Top 1 a été construite par l'Américain Mike Akatiff.
Pour des raisons d'aérodynamisme, cet engin ne comporte pas de prise d'air de refroidissement. Etant donné la brièveté du record, les moteurs n'ont pas le temps de chauffer et les intercoolers de suralimentation utilisent de la glace.



Ack attack


Précisons que les records de vitesse sur terre (moyenne sur un Mile dans deux directions opposées) sont validés séparément par les Fédérations Internationales d'Automobile et de Motocyclisme (FIA et FIM). Ils sont divisés en de nombreuses catégories et sous-catégories: les véhicules propulsées par un moteur entraînant les roues (record sur 4 roues en 2019: 722 Km/h) avec des sous-catégories moteurs à essence, moteurs Diesel (record à 563 Km/h), turbines à gaz, moteurs électriques, entre autres et enfin les véhicules propulsés par turboréacteur ou moteur fusée. Il existe aussi une catégorie records féminins.


Le record absolu reconnu par la FIA est supersonique: 1228 Km/h (mur du son = 1224 Km/h).

Thrust ssc

Il a été établi en 1997 par le Thrust  SSC (photo ci-dessus), un engin Anglais propulsé par deux turboréacteurs Rolls-Royce à postcombustion d'une puissance totale 106 000 hp.
(en lien une photo de son arrivée au Coventry Transport Museum)

Une version encore plus puissante (135 000 hp) grâce à un turboréacteur Eurojet EJ200 et un moteur fusée, le Bloodhound SSC est en cours de développement. Elle est prévue pour dépasser les 1000 Miles/heure avec 1690 Km/h (soit Mach 1,4) lors d'une tentative qui doit avoir lieu en 2020.

 

 


Histoire des moteurs, l'époque des pionniers

 

 

(La roue de chariot a été inventée par les Sumériens en Mésopotamie vers 3500 avant JC, ce fut le début de la mécanique.
Quant à la machine à vapeur qui fut à l'origine de la révolution industrielle, elle a été inventée par l'Anglais Thomas Newcomen
en 1712 et produite industriellement pour la première fois par l'Ecossais James Watt en 1769, ces machines étaient utilisées principalement sur des pompes à eau. Et c'est en 1812 que la première locomotive à vapeur fut mise en service commercial avec des wagons à passagers.
Et elle est toujours d'actualité, les alternateurs de centrales nucléaires sont entraînés par des turbines à vapeur)

 

 

Le moteur à combustion interne fut inventé sous différentes formes au début du XIXe siècle (voir cette page). En voici les principaux exemples:
 

Ne ratez pas cette superbe galerie de photos sur les moteurs de l'époque des pionniers.
et cette page sur les dates des inventions dans le domaine des moteurs.


(voir également cette page au sujet de l'histoire des moteurs et cette page sur l'histoire de l'automobile)

 

En 1804, le Suisse François De Rivaz construisit un moteur fonctionnant au gaz de houille:
Le pincipe était inspiré de la pile de Volta, une sorte de pistolet à gaz.
Le piston placé dans un cylindre vertical était relié aux roues par une chaîne avec une roue libre. La force provoquée par la combustion faisait monter le piston qui n'entraînait les roues que lorsqu'il redescendait sous son propre poids. De Rivaz monta son moteur sur une charette qui se déplaça sur 26 mètres à 3 Km/h (illustration).
Ce fut la première voiture au monde propulsée par un moteur à combustion interne.
Mais sa conception était très rudimentaire, il fallait rallumer manuellement le gaz à chaque cycle et elle resta en l'état de modèle de démonstration
.

D'autres machines à combustion interne avaient été inventées auparavant, mais comme celle de De Rivaz elles dérivaient du principe du pistolet et aucune ne fut à même de déplacer une charge importante.

 

En 1820, le pasteur Anglais W. Cecil construisit un moteur à hydrogène.
Ce moteur assez complexe qui comportait déjà un vilebrequin et un volant moteur,
fonctionna à vide à 16 rpm en démonstration publique.
Cecil avait simplement pour but d'apporter la preuve qu'il était possible de faire fonctionner un moteur d'une façon continue grâce à la combustion d'un gaz et il resta en l'état de prototype unique.

En 1823, l'Anglais *Samuel Brown déposa à son tour un brevet de moteur à hydrogène. 
En  1826, il monta un moteur à 2 cylindres de 8800 cc et 4 hp (une machine à vapeur modifiée) sur un chariot qui parcourut plusieurs kilomètres avec des passagers à une vitesse moyenne de 11 km/h.
Par la suite, il créa une compagnie afin de produire des moteurs pour bateau, péniche et pompe à eau mais il y renonça car le coût de fabrication était trop élevé.


(*à ne pas confondre Yull Brown, qui inventa le "gaz de Brown" [HHO gas] en 1974)



Samuel brown engine                                                                       
                                                               le moteur de Brown


En 1833, l'Anglais Lemuel Wellmen Wright construisit un moteur 2 temps à gaz (en lien).


En 1853, deux Italiens, Barsanti et Matteucci présentèrent à leur tour un moteur à hydrogène.
L'abbé Eugenio Bersanti était professeur de physique et de mathématiques et Felice Matteucci était ingénieur en mécanique. Les brevets avec les dessins de détail de ce moteur et des évolutions suivantes ont été conservés (en lien).


Bersanti matteucci engine 1
                                                   
                                                        le moteur tel qu'il se présentait à l'époque



Le principe de ce moteur, inventé par W.Cecil et mis en pratique par Brown, consistait à utiliser la dépression causée par la détente rapide au refroidissement de la vapeur d'eau produite par la combustion de l'hydrogène dans de l'air humide pour exercer une force d'aspiration sur le piston.

Le fonctionnement très particulier de ce moteur 2 temps mérite un détour (une photo d'une réplique moderne):
Le temps "moteur" avait donc lieu du point mort bas au point mort haut (ces termes étant bien entendu indépendants de la disposition "tête en bas" particulière à ce moteur). L'inflammation du mélange gazeux était provoquée par un distributeur de flamme (sans compression préalable) après le point mort bas. En fait, le piston était mis en mouvement (aspiré) par la différence entre la pression négative qui régnait dans le cylindre (après une combustion très brève), et la pression atmosphérique qui s'exerçait du coté à l'air libre.
Les gaz d'échappement (composés principalement d'azote et de vapeur d'eau) étaient évacués au point mort haut. L'admission du mélange air/hydrogène s'effectuait par aspiration durant la course suivante, du point mort haut au point mort bas. 
Le refroidissement était assuré par le brassage des gaz durant cette phase.

Le ciel de culasse était constitué d'un piston auxiliaire coulissant commandé par des excentriques et des biellettes. Il avait pour rôle d'entraîner le tiroir de distribution et également de provoquer l'évacuation des gaz brûlés par pression lors de son déplacement.
A remarquer que le rendement de ce moteur était d'autant plus élevé que l'air état humide. Par ailleurs, conformément aux théories de Cecil, ce moteur à dépression fonctionnait de manière optimale avec un mélange d'environs 1 volume d'hydrogène pour 7 volumes d'air, soit 12,5 % d'H2 dans le volume total de gaz.

(les photos qui figurent ci-dessous sont celles d'une réplique non fonctionnelle en modèle réduit construite pour le musée de la fondation Bersanti et Matteucci situé à Lucca en Italie (en lien), voir cette video montrant un monocylindre en rotation)
 
 
                        Bersanti matteucci engine           Ber et mat

 

Le système d'attelage mobile était très original (photos ci-dessous):
Les tiges de pistons comportaient chacune deux crémaillères. Les deux premières entraînaient tour à tour l'arbre avec son volant d'inertie durant les temps "moteurs" des pistons, par l'intermédiaire d'un système de pignons et de roues libres à rochet. Les deux autres crémaillères, perpendiculaires aux premières, entraînaient un pignon central assurant une liaison permanente et synchronisée entre les mouvements des pistons qui montaient et descendaient tour à tour. De plus, ce système de transformation de mouvement par crémaillères et pignons procurait un bon rendement mécanique. 


(En effet avec un tel système, le couple moteur reste proportionnel à la force exercée par la pression sur le piston durant toute sa course. Avec un système bielle-manivelle, le couple instantanné varie en fonction de la force exercée sur le piston suivant une loi sinusoïdale, avec un maximum lorsque la bielle et la manivelle de vilebrequin forment un angle de 90°)


                                     Bersanti matteucci              B m gears     

     
            
Au total, grâce à un rendement thermique également appréciable du fait du pouvoir calorifique (PCI) très élevé de l'hydrogène (pratiquement le triple de celui de l'essence), le rendement global de ce moteur était très convenable. Avec une cylindrée de plusieurs dizaines de litres, la puissance s'élevait 8 hp à environs 130 rpm et la consommation de gaz était modérée.

Ce moteur fonctionna pour la première fois lors d'une démonstration publique à Florence en 1856.
Il fut présenté ensuite à Londres en 1857 et connut alors une certaine renommée internationale. Le premier brevet fut validé en 1858. 
Divers développements avec une version monocylindre et une autre à pistons opposés avec des bielles et un vilebrequin (figure ci-dessous) firent l'objet de nouveaux brevets jusqu'en 1868 mais tous ne fonctionnèrent pas. La version la plus puissante atteignit 20 hp, un chiffre impressionnant pour l'époque.

B m pistons opposes


Bersanti et Mattucci procédèrent également à des essais de moteurs conçus pour fonctionner au gaz d'éclairage au lieu de l'hydrogène.

Malheureusement, à cause du décès prématuré de l'un des deux inventeurs (l'ingénieur Matteucci), ce moteur ne connut pas le stade de la production industrielle qu'il méritait et qui était prévue. Des accords avait été conclus avec l'entreprise de mécanique belge Cockerill pour la contruction en sous-traitance d'une série de moteurs de 4 hp et des commandes avaient été passées depuis plusieurs pays d'Europe. Mais Bersanti n'étant pas ingénieur, il fut contraint d'y renoncer.


Par ailleurs, comme ceux de Cecil et de Brown, le moteur décrit ci-dessus était conçu pour fonctionner uniquement à l'hydrogène. Or à l'époque, la production de ce gaz ne pouvait se faire que par électrolyse de l'eau en utilisant des piles électriques, c'était un procédé laborieux (la dynamo fut inventée par Gramme en 1869). De plus, l'hydrogène est un gaz très inflammable donc dangereux à stocker et à transférer. C'est pour ces raisons que les moteurs à hydrogène ne connurent pas un grand développement, contrairement aux autres moteurs à gaz dont il est question plus bas.


De récents essais effectués par plusieurs constructeurs dont BMW, on démontré que l'utilisation de l'hydrogène dans un moteur d'automobile fonctionnant comme un moteur à essence n'était pas viable à cause de la consommation énorme d'hydrogène et de problèmes liés au stockage du gaz à très basse température à bord (moins 253 °C).
Par contre, des essais très satisfaisant ont été réalisés par une filiale d'Airbus sur des turbopropulseurs de petits avions à hélice et des études sont en cours pour des turboréacteurs .
Il existe aujourd'hui de nombreux procédés (pétrochimiques, biologiques ou électriques) qui permettent de produire de l'hydrogène.

 

Le premier moteur qui connut un véritable développement industriel a été conçu par l'ingénieur Français Etienne Lenoir

Reprenant les travaux de Pierre Hugon, il déposa son brevet en France en 1859 sous le nom de "moteur à air dilaté par la combustion du gaz". Ce moteur 2 temps fonctionnait au gaz de houille (le gaz de ville de l'époque). 
C'était un moteur à double effet sans phase de compression préalable des gaz avant la combustion. L'admission et la combustion se déroulaient successivement durant la course descendante de piston et l'échappement avait lieu durant la course montante du piston. La distribution s'effectuait au moyen de tiroirs commandés par des excentriques et des biellettes. Quant à l'allumage il s'effectuait par un système électrique inventé par Lenoir à pile de Volta, trembleur (rupteur), bobine de Ruhmkorff et "inflammateur" (l'ancêtre de la bougie), ce qui obligeait à imprégnier régulièrement la pile avec de la saumure.
La batterie d'accumulateurs au plomb et bain de solution d'acide fut inventée par Gaston Planté la même année en 1959, mais ce n'était qu'un prototype de laboratoire.
La conception de ce moteur dérivait directement de celle des machines à vapeur. Il développait 2 hp à un peu moins de 100 rpm et son rendement thermique était très faible (photo).

Ces tout premiers moteurs 2 temps sans compression sont parfois appelés "moteurs 3 temps" (admission, combustion, échappement).


           Lenoirgas                   Lenoir motor querschnitt

A partir de 1860, le moteur Lenoir sera construit à des centaines d'exemplaires de 1 à 4 hp destinés à des pompes ou à des usines dans lesquelles les machines étaient entraînées par des courroies à partir d'un moteur unique (document en lien).
Toutefois, ce succès ne dura pas longtemps, car sa consommation de gaz était très importante en regard de sa puissance (3000 litres de gaz par cheval et par heure). Il s'avéra aussi qu'avec son système de refroidissement en circuit ouvert, il consommait une grande quantité d'eau.   

D'autres constructeurs comme Hugon proposèrent par la suite des moteurs à gaz plus économes et mieux refroidis (photo en lien).

(ce n'est qu'au début du XXe siècle que l'électricité arriva dans les usines au moyen de groupes électrogènes et à partir de 1920 en haute tension par des centrales électriques, les machines motrices d'usine disparurent alors)



La première voiture à essence de l'histoire:


En 1863, Lenoir fit construire à titre expérimental une voiture en bois à 3 roues équipée d'une version développant 1,5 hp de son moteur. Cette fois, il fonctionnait à la "benzine" (nom de l'essence à l'époque) grâce au carburateur à vaporisation par gaz chauds qu'il avait inventé en 1860. Cette voiture fut présentée en démonstration et parcourut une dizaine de kilomètres en 90 minutes (soit moins de 7 Km/h...)  Mais le moteur était trop peu puissant pour le poids de l'ensemble et ce véhicule ne fut construit qu'en un unique exemplaire.
En 1865 un moteur Lenoir à essence de 6 hp fut monté sur un bateau. Il parcourut la Seine pendant 2 annnées.

A la même époque en 1870, l'Autrichien Siegfried Marcus fit fonctionner une voiture à essence mais elle ne fut au point qu'en 1875 et resta en l'état de prototype unique.

 


Les 2 temps à piston auxiliaire:



                                                   

                                            schéma du moteur de Dugald Clerk


Le prototype de ce moteur à clapets fut construit en 1880 par Dugald Clerk. Ce fut le premier moteur 2 temps efficace et il rencontra par la suite un certain succès commercial.

Un autre exemple semblable au moteur de Clerk fut conçu par Hippolyte Lepape en 1903 avec le moteur "Bichrone" adaptable à toutes sortes de bicyclettes (photo et dessin en lien).

En 1978, Motobécane monta également un second cylindre sur la 99 Z un cyclomoteur 49,9 cc. Il était placé en dessous du vilebrequin et le piston était entraîné par un excentrique. Le but était d'augmenter le volume de gaz aspiré dans le carter et par la même occasion, ce second piston améliorait l'équilibrage dynamique du moteur.
Ce moteur suralimenté était légèrement plus puissant que le moteur standard mais il bénéficiait surtout d'un meilleur couple moteur. Mais Motobécane ne persista pas dans cette voie car en France le vitesse des cyclomoteurs fut limitée par la loi à 45 Km/h.


 

(voir plus de détails et aussi sur cette autre page).
 



Le système à carter-pompe, avec l'admission, le transfert des gaz et l'échappement contrôlés uniquement par la jupe de piston, sera inventé en 1889 par l'Anglais Joseph Day:

Ce système fut adopté quelques années plus tard par des constructeurs de petits moteurs comme ceux des motos 2 temps, mais il fut rarement utisé sur des gros moteurs à cause des difficultés de lubrification des cylindres et de l'attelage mobile qu'il entraîne.


Les moteurs Diesel 2 temps inventés dans les années 1900 sont alimentés par des compresseurs (volumétriques ou turbo) avec un carter séparé et un vilebrequin graissé sous pression (voir en illustration un Diesel 2 temps à échappement par soupapes).

 

                                        le moteur de Joseph Day
                            
(on remarque le graissage par pompe manuelle)




Les moteurs 2 temps à gaz Otto Langen:

Nikolaus Otto et son associé Eugen Langen produisirent en Allemagne à partir de 1864 des moteurs 2 temps à gaz au sein de la société Otto Langen.
Ces moteurs étaient appelés moteurs "atmosphériques" car le temps moteur était celui ou le piston redescendait sous son propre poids et sous la force de la pression atmosphérique (ces moteurs étaient montés tête en bas). La force provoquée par la combustion servait seulement à faire remonter le piston sans entraîner le volant moteur. En effet, ces moteurs ne comportaient ni bielle ni vilebrequin. Une crémaillère usinée sur la tige de piston entraînait un pignon relié au volant moteur par une roue libre. L'allumage se faisait moyen d'un bec de gaz et d'un distributeur de flamme commandé par un excentrique.
Ces 2 temps armosphériques étaient proches des moteurs à gaz de Bersanti et Matteucci qui tentèrent de faire valoir leur brevet mais ils furent déboutés.

Otto avait étudié de près le moteur Lenoir et les moteurs Otto Langen étaient beaucoup plus efficaces que ce dernier. Grâce à une compression des gaz avant l'allumage, leur rendement était bien meilleur et ils consommaient moitié moins de gaz que le moteur Lenoir. Toutefois de part leur principe, ces moteurs n'étaient pas très puissants, les plus importants ne dépassaient pas 3 hp.
Otto et Langen reçurent de nombreuses commandes. C'étaient des moteurs verticaux destinés à l'entraînement de machines dans des usines (photo d'une reproduction). En 1869, la société fut alors recapitalisée pour se donner de moyens de production plus importants dans une nouvelle usine et prit le nom de Gazmotoren Fabrik Deutz (future Deutz). Gottlieb Daimler, un jeune ingénieur et Wilhelm Maybach son protégé, qui construisirent plus tard leurs propres moteurs, furent embauchés comme directeur d'usine et chef du bureau d'études.


Dans les années qui suivirent, de nombreux autres constructeurs produisirent des moteurs à gaz de toutes sortes (illustrations). En 1900, compresseur entraîné par un moteur à gaz Cockrill de 1000 hp conçu avec le Français Delamarre-Debouteville fut présenté à l'exposition universelle de Paris sous l'appellation "machine soufflante" (photo en lien).

 

Les moteurs 4 temps de Nikolaus Otto:

De son coté, Nikolaus Otto était convaincu qu'il était possible d'améliorer encore le rendement des moteurs. Après 14 années des recherches et d'essais, il parvint en 1876 à faire fonctionner efficacement pour la première fois un moteur horizontal à gaz fonctionnant suivant un cycle à 4 temps/4 stroke. L'idée consistait à répartir parfaitement les 4 phases du cycle sur 4 courses de piston. L'énergie nécessaire à la compression était procurée par l'inertie du volant moteur.
Otto fut aidé dans ses recherches par les ingénieurs Franz Rings et Herman Schumm amenés chez Deutz par Gottlieb Daimler.

 

Otto engine


A noter que sur les premiers moteurs 4 temps d'Otto l'admission s'effectuait par un soupape automatique à dépression et l'échappement au moyen d'un tiroir (figure de gauche ci-dessous). Par la suite, il mit au point un système d'échappement par soupape. L'arbre à cames était entraîné par un couple conique (figure de droite).
Quant à l'allumage, il s'effectuait un moyen d'un brûleur à essence et d'un distributeur de flamme commandé par l'arbre à cames.



                       Otto 4 stroke head 1     Otto engine 2
    

Ce moteur à 4 temps chauffait moins que le moteur de Lenoir car le cylindre était refroidi par les gaz frais durant la course d'admission. De plus il était plus économe en gaz, car sur sur un 2 temps une partie du mélange carburé part à l'échappement durant le transfert des gaz. Mais surtout, grâce à la compression préalable des gaz et à la parfaite efficacité des phases d'admission et d'échappement, son rendement était excellent. Par ailleurs, il était beaucoup moins bruyant que les 2 temps. 
Le premier prototype développait 3 hp à 180 rpm, mais par la suite, Otto construisit des moteurs beaucoup plus puissants (photo d'un moteur Otto de 175 hp).
Pour ces raisons, il rencontrera un vif succès commercial. Le moteur Deutz 4 temps conçus par Otto fut également construit sous license dans de nombreux pays dont les USA.
En 1884, Deutz mit au point un carburateur breveté par Hermann Schumm ainsi qu'un système d'allumage électrique haute tension.


Nikolaus Otto déposa un brevet, mais il fut invalidé quelques années plus tard lorsque l'on découvrit que le principe du cycle à 4 temps avait été inventé en auparavant par le Français Alphonse Beau de Rochas. Il l'avait précisément décrit dans un mémoire publié en 1862, mais faute de moyens, il n'avait pu le mettre en pratique. Otto l'a "réinventé" et mis en application, mais le cycle à 4 temps est donc bien nommé "cycle de Beau de Rochas" et non "'cycle de Otto.

 

En 1888, le Français Etienne Lenoir construisit un 4 temps moteur fonctionnant suivant le cycle de Beau de Rochas mais il ne connut pas de développement industriel.

Le cycle à 2 temps, imaginé au XVIIIe siècle et mis en pratique au début du XIXe siècle ne porte pas de nom d'inventeur car son principe n'a jamais fait l'objet d'un brevet.


En fait, le moteur 2 temps a été inventé avant le moteur 4 temps, pour la simple raison que son principe était plus simple et qu'il dérivait directement de celui des machines à vapeur.
 


Avant l'invention du moteur Diesel en 1897, les moteurs fixes appelés à l'époque "moteurs stationnaires", fonctionnaient au gaz. Les usines utilisaient du gaz de ville extrait de le houille, appelé à l'époque "gaz d'éclairage" (composé d'environs 50 % d'hydrogène, 40 % de méthane et 10 % de monoxyde de carbone). Il était disponible dans certaines grandes villes depuis 1812. Le gaz naturel n'était utilisé que localement à l'époque, faute de pouvoir le transporter en grande quantités.
Le développement des moteurs à gaz dans les usines durant ces années là, est dû au fait qu'ils était moins encombrants et plus simples à conduire que les installations à vapeur avec leurs chaudières à charbon qui existaient depuis le début du 19-ème siècle. 



Une première voiture propulsée par un moteur 4 temps à essence, sera construite en France en 1884 par Edouard Delamare Deboutteville.
 
C'était une calèche propulsée par un ensemble moteur 4 temps horizontal constitué de deux blocs séparés avec les vilebrequins et la transmission par engrenages à l'air libre. La cylindrée totale atteignait de 4064 cc et il développait 8 hp à 250 rpm. Le premier moteur expérimental fonctionnait au gaz, mais l'ingénieur Delamarrre Deboutteville parvint finalement à le faire fonctionner avec de l'essence de pétrole, grâce au rudimentaire carburateur à mèche sur lequel il travaillait depuis 1882. Cette voiture fut construite avec l'aide de Léon Malandin le coauteur du brevet (plus de détails).
Par la suite, Delamarre Debouteville construisit un modèle perfectionné avec une transmission par chaine. Cette voiture parcourut quelques kilomètres sur une route de la région Rouennaise à coté des ateliers de Delamarre Debouteville qui construisait des moteurs à gaz (photo en lien).
 

A noter que l'essence est composée principalement de 84 % de molécules de carbone et 16 % de molécules d'hydrogène en masse. Sa combustion produit donc beaucoup plus de CO2 que celle du GPL qui contient moins de 40 % de molécules de carbone.

Il existait des bouteilles de gaz de ville sous pression dans le commerce, mais aucune voiture à gaz ne fut produite en série à l'époque des pionniers à cause des risques d'explosion en cas de fuite.
Pourtant, avec de l'essence le rendement était inférieur à celui procuré par le gaz, car il permettait d'obtenir un mélange carburé bien plus homogène que les carburateurs rudimentaires de l'époque. Pour cette raison, le gaz fut conservé sur les moteurs fixes industriels jusqu'à l'arrivée des premiers Diesels à la fin du XIXe siècle.



Toutefois, de nos jours on trouve encore des moteurs fixes de moyenne puissance fonctionnant au gaz, par exemple sur des groupes électrogènes de secours de grands hotels ou d'hopitaux (voir un exemple en lien). Ces moteurs qui fonctionnent avec divers gaz (gaz de ville, biogaz, etc) comportent des bougies d'allumage comme les automobiles fonctionnant à l'essence ou au GPL. Il existe aussi des moteurs Diesel "dual fuel" (gasoil ou gaz) de moyenne puissance qui sont installés sur des groupes électrogènes et aussi comme moteurs de propulsion sur des bateaux.
Par ailleurs, des véhicules utilitaires Diesel dual fuel marchant au GNV (gaz naturel pour véhicules) ou au gasoil commencent à faire leur apparition sur la route. Certains autobus de le régie des transports de Paris (RATP) fonctionnent au GNV.
De gros moteurs lents 2 temps dual fuel sont aussi installés dans des centrales électriques de moyenne puissance et également sur des bateaux. 

Le gaz de ville d'aujourd'hui est du gaz naturel (GNL) principalement composé de méthane. Il est beaucoup moins polluant quant aux résidus de combustion que le gasoil et le gaz de houille utilisé autrefois dans les moteurs.
Enfin, sur les moteurs à gaz, on observe une moindre usure des organes internes que sur les moteurs Diesel ou à essence.

En 1873, le Français Amédée Bollée construisit une voiture à vapeur appelée "L'obéissante". C'était une sorte d'autobus capable de transporter 12 passagers et elle parcourut 200 Km en démonstration. Pour ces performances, cette voiture est considérée comme l'ancêtre de l'automobile particulière (plus de détails).
Amédée Bollée fils construisit des voitures à vapeur jusqu'en 1896 avant d'adopter le moteur à essence.



La première voiture à essence fabiquée en série a été présentée par Carl Benz en 1886.

Mais malgré ses réelles qualités, le public ne fut guère enthousiasmé par cette voiture à trois roues. Elle ne fut produite qu'à 25 exemplaires (photo du modèle de série). La Benz Patent Motorwagen N° 1 était propulsée par un moteur à essence monocylindre 4 temps horizontal de 954 cc développant 0,9 hp à 400 rpm (une photo d'une réplique du moteur). La transmission s'effectuait au moyen d'une courroie et de chaines (photo). La vitesse maxi s'élevait à 16 Km/heure.

Benz 1 

                                           réplique moderne de la Benz Patent Motorwagen N°1


(la Benz Velo à 4 roues lancée en 1902 rencontra beaucoup plus de succès et sera produite à environs 1200 exemplaires).

En 1891 Panhard & Levassor présenta une voiture propulsée par un V-twin 4 temps à essence construit sous license Daimler qui comportait un carburateur à surface (plus de détails). Dans sa dernière version poussée 1206 cc par Panhard & Levassor il atteignait 3,75 hp à 800 rpm ce qui permettait à la voiture d'approcher les 30 Km/heure. Environs 200 voitures de ce type furent construites dans différentes versions (P2C et P2D) de 1891 à 1896 et il s'en vendit partout en Europe et même en Russie.
La Panhard & Levassor Type A est donc la première voiture au monde produite en grande série.
(le terme "grande série" s'entendant bien sûr compte tenu des chiffres de production de l'époque)

Panhard


En 1889, Gottlieb Daimler avait présenté à l'exposition universelle de Paris un prototype de voiture mue par un V-twin à essence 4 temps 565 cc à distribution desmodromique (plus de détails). C'est une évolution de ce moteur qui équipera la Panhard & Levassor de 1891.


(voir en rubrique "la distribution desmodromique" plus de détails les moteurs de Gottlieb Daimler).

A la même époque, Peugeot produisit une centaine de voitures de différents modèles (de la Type 3 à la Type 13) propulsées par des moteurs V-twin Daimler construits chez Panhar & Levassor.


C'est à cette époque que les voitures à moteur (dites aussi "voitures sans chevaux") furent appelées "automobiles" en opposition aux voitures à chevaux dites "hippomobiles".  De grandes Marques qui existent encore de nos jours furent crées dans ces années là, comme Peugeot en 1889, Panhard en 1891 (qui a construit des blindés pour l'armée jusqu'en 2012 en lien), Renault en 1898, Fiat en 1899, Mercedes en 1900 et Ford en 1903. Par contre, parmi les très nombreuses Marques créées à cette époque, la plupart ont disparu. 
En 1900, la France comptait 30 constructeurs dont Panhard & Levassor, Peugeot, Renault, Amédée Bollée, Chenard & Walcker, Clément, Darracq, De Dion Bouton, Berliet, Delahaye, Mors, Unic et bien d'autres.
(voir la liste impressionnante des Marques d'automobiles Françaises et étrangères de cette époque. Malheureusement, je n'ai pas vraiement trouvé d'équivalant pour les motos, l'excellent site Histomoto a malheureusement disparu de la toile)


A noter que sans l'invention du carburateur, les automobiles n'auraient jamais connu un tel succès. A l'époque, l'essence était vendue en pharmacie sous le nom de "ligroïne" (éther de pétrole lampant) ou "benzine" (distillat de goudron d'usine à gaz), des produits proches du white spirit. Elle était utilisée depuis le milieu de XIXe siècle comme solvant à peinture.
Quand l'automobile commença à se développer à la fin des années 1890, elle se vendit alors sous le nom d' "essence spéciale pour automobiles" dans divers petits commerces en bidons de 5 ou 10 litres (photo) de différentes Marques locales de raffinage (voir en lien). L'indice d'octane de ces essences tournait autour de 50 (à comparer avec le SP 95 sans plomb de nos jours).

Les premières "pompes à essence" précises n'apparaîtront que vers 1920 quand les raffineries se sont multipliées dans le Monde en même temps que les grandes Marques Américaines de produits pétroliers comme Standard Oil (aujourd'hui Esso, comme SO).

C'est à cette époque que du plomb sera ajouté à l'essence d'automobiles et d'avions. Cela permit d'augmenter l'indice d'octane de l'essence et d'adopter des taux de compression plus élevés sur les moteurs au bénéfice de la puissance. De nos jours, l'essence au plomb est interdite en Europe et aux USA (sauf pour les avions à moteur qui fonctionnent à l'Avgas 110).

En 1896, l'Anglais Frederic William Lanchester conçut un carburateur bien plus efficace comportant notamment une cuve à niveau constant, un gicleur "noyé" et un système de réglage de richesse automatique. Ce fut un grand progrès pour l'automobile et c'est l'ancêtre des carburateurs modernes.

 

La première moto au Monde propulsée par un moteur à essence:
 

En 1884, Gottlieb Daimler et son associé Wilhelm Maybach construisirent un moteur horizontal à essence de 98 cc qui comportait une système de distribution desmodromique. Par la suite, ils produisirent un monocylindre vertical de 264 cc qui développait 0,5 hp à 700 rmp (photo).
Pour tester cette invention sur un véhicule, Daimler construisit en 1885 la "Reitwagen" (littéralement voiture montée à cheval), un engin en bois à deux roues sécurisé par deux roulettes (une photo d'une réplique) .
Ce premier deux roues au monde équipé d'un moteur à essence disposait de deux rapports possibles avec sa transmission par courroie comportant 2 poulies motrices. Elle pouvait rouler à 12 Km/h et le fils de Gottlieb Daimler parcourut 3 Km à son guidon lors d'une démonstration publique en Novembre 1885 (une photo de Daimler avec son engin).
Il existe une réplique fonctionnelle de cet engin construite chez Mercedes dans les années 2000.

En 1979, l'Italien Giuseppe Murnigotti conçut un véhicule à deux roues propoulsé par un moteur à hydrogène. Il resta en l'état de projet mais un modèle non fonctionnel a été construit pour le musée des sciences et technologies de Milan (dessin).

.

En ce qui concerne la première moto à essence construite en série, c'est une machine Allemande:

En 1894, Hildebrand & Wolfmüller un constructeur Allemand de machines à vapeur, déposa un brevet pour une "motorrad" (moto en Français) propulsée par un bicylindre parallèle de 1500 cc monté horizontalement et refroidi par eau. Il développait 2,5 hp à 240 rpm.
Des centaines d'exemplaires furent vendus malgré un prix élevé et surtout l'absence d'embrayage et de boite de vitesse. La transmission se faisait directement par les deux longues bielles avec les manivelles de vilebrequin à l'air libre fixées au moyeu de la roue arrière. De plus détail pittoresque, étant donné l'absence de volant moteur, les pistons étaient rappelés au point mort haut à l'aide de bandes élastiques (dessin de détails).
Un exemplaire de cette machine est exposé dans un musée en Allemagne (photo).


En 1894, le Français Felix Millet construisit une "bicyclette à moteur" dont le moteur 5 cylindres en étoile à essence de 1924 cc était monté au milieu de la roue arrière appelée "roue soleil" par Millet. Ce moteur 4 temps refroidi par air était solidaire de la roue et tournait autour du vilebrequin fixe. Il développait 1,2 hp à 366 rpm et la machine fut chronométrée à 53 Km/h. Ce 5 cylindres est le premier moteur en étoile rotatif connu.
Deux prototypes furent construits par Millet, mais Alexandre Darracq le fabricant de vélocipèdes qui devait produire cette machine en série, y renonça à cause de sa complexité (plus détails). Ces deux machines existent toujours, l'une d'elles est exposée au musée des arts et métiers à Paris et l'autre est dans la cave d'un lycée technique.
En 1900, Darracq se lança dans la construction d'automobiles.


Louis-Guillaume Perreaux (en lien) déposa en 1868 un brevet de "vélocipède rapide et à vapeur" dont la chaudière à vapeur sèche fonctionnait à l'alcool (photo). Il monta une machine à vapeur de sa conception sur un vélocipède Michaux en bois. La transmission à la roue arrière se faisait au moyen de deux courroies.
Perreaux envisagea de produire son invention en série et la proposa à la vente mais il est peu probable qu'il ait trouvé acquéreur. 
Le vélocidède de Perreaux est exposée en France au musée de Sceaux. 
Il est officiellement considéré comme l'inventeur de la moto en même temps que Sylvester H. Roper qui construisit également un vélocipède à vapeur aux Etats Unis (en lien), il mourut d'ailleurs d'une crise cardiaque à son guidon. Cette moto se trouve de nos jours au sein d'une collection privée aux USA.
 
Diverses motos à vapeur furent produites par d'autres constructeurs par la suite (en lien). 
Le terme "bicyclette" arriva à la même époque avec l'invention des pédales (fixées au départ sans roue libre sur une roue avant de grand diamètre: une
photo d'un grand-bi Michaux
).

En 1897, les frères Werner commercialisèrent en France une bicyclette à moteur équipée d'un moteur 4 temps à essence 217 cc de 1 hp monté à l'avant (comme sur un Vélosolex) et qui entraînait la roue au moyen d'une courroie (en lien et des photos). 
En 1901, ils produisirent une machine plus aboutie avec un moteur de 2,5 hp placé en bas du cadre devant les pédales (photo), ils l'appelèrent "Motocyclette" Werner (une publicité). Des exemplaires de cette moto ont été conservés.
Par la suite, le nom motocyclette fut donné légalement à toutes les bicyclettes à moteur.
Pour les 50 cc, après les BMA (les bicyclettes à moteur auxiliaire) de l'après guerre, les termes "vélomoteur" et "cyclomoteur" arriveront vers 1955.
Les termes Allemand et Anglais "motorrad" et "motorcycle" avaient été créés en Allemagne en 1894 par
Hildebrand & Wolfmüller.

Pour en savoir plus sur les motos anciennes, ne ratez pas cette encyclopédie de la moto sur le site "Moto-Collection" (en lien).

 

 


Le moteur à allumage par compression inventé par Rudolf Diesel:
 

(pardon aux amateurs de belle mécanique qui n'aiment pas les moteurs Diesel, mais d'un point de vue technique leur invention et leur évolution ne manquent pas d'interêt. Il en existe même de beaux et de très sophistiqués, voir cette photo du V12 d'avion RED A03 et cette photo du V12 de la Peugeot 908 HDI d'endurance)



Rudolf Diesel est né à Paris en 1858 dans une famille d'immigrés Allemands, il était bilingue. Il entra à l'école polytechnique de Munich en 1978, c'est alors que lui vint l'idée d'un moteur à haut rendement capable de transformer l'énergie thermique en énergie mécanique suivant un cycle différent du moteur à allumage commandé. Il débuta comme ingénieur stagiaire chez Sulzer Frères, une sociétè Suisse de construction de machines à vapeur. En 1881 à l'âge de 23 ans, il fut nommé directeur d'une usine de machines frigorifiques.

Il déposa son brevet de moteur en 1892 et grâce au soutien financier de l'industriel Alfred Krupp, il construisit son premier prototype fonctionnel en Allemagne en 1894 au sein de la fabrique de machines d'Augsbourg (future M.A.N.), il développait 20 hp à 172 rpm. Mais les dirigeants de cette fabrique étaient sceptiques quant à l'avenir de ce concept et ils ne donnèrent pas suite au projet.


Le combustible était injecté grâce à un système à air comprimé. Après avoir essayé du charbon pulvérisé, du pétrole lampant et diverses huiles végétales, Rudolf Diesel et l'ingénieur Français Frédéric Dyckhoff (son ami et associé qui dirigeait une fabrique de machines à vapeur) parvinrent finalement à obtenir un fonctionnement satisfaisant avec de l'huile de cacahuète en 1898. Ils pensèrent alors faire la fortune des agriculteurs mais peu après 1900, les raffineurs de pétrole se dépêchèrent d'inventer le gasoil.


En 1898, Il fondera avec Dyckhoff la Société Française des Moteurs Diesel (SFMD en lien) tout en continuant à développer et à vendre des prototypes dans ses propres ateliers (Allgemeine Gesellschaft für Dieselmotoren) en Allemagne. Rudolf Diesel vendit peu de moteurs de sa fabrication mais son brevet se vendit rapidement dans le monde entier et il devint millionnaire.
Le moteur inventé par Rudolf Diesel présentait de nombreux avantages par rapport au moteur à gaz: il ne nécessitait pas de système d'allumage, il utilisait un carburant liquide facile à stocker et bon marché et surtout, grâce à son excellent rendement, il était économe en combustible. Par contre, il était plus coûteux à construire car ses pièces devaient être dimensionnées en fonction des pressions internes élevées.


Le premier moteur Diesel qui connut un développement industriel à été conçu en Suisse en 1898 par Sulzer Frères en collaboration avec Rudolf Diesel lui-même. Ce moteur qui servait à entraîner des machines et de grosses dynamos fut produit en 12 exemplaires.
Par la suite, Sulzer développa d'autres moteurs Diesel de plus en plus puissants.




Sulzer diesel 1898

                                               le moteur Diesel construit en 1898 par Sulzer
                                               c'était un 4 temps (4 stroke) de 20 hp à 160 rpm


Lorsque les Diesel commencèrent à se développer au début du 20e siècle, ils remplacèrent progressivement les machines à vapeur et les moteurs à gaz et ils furent utilisés sur des groupes électrogènes d'usines (à la place des moteurs stationnaires avec leurs courroies), dans *des centrales électriques et sur des bateaux à la place des antiques machines à vapeur. Là encore, la suppression des chaudières simplifiait la conduite et procurait un gain de place.

*La première centrale électrique de grande puissance, la "Pearl Street Station" (en lien), fut installée à New York par Thomas Edison en 1882. Elle comportait 6 énormes dynamos spécialement conçues attelées à des machines à vapeur à charbon et permettait avec une puissance maxi de 1000 KW de faire fonctionner en 110 Volts courant continu l'éclairage de quelques bâtiments de bureaux de Manhattan dans un périmètre de 800 mètre. En 1895, elle fut remplacée par une centrale plus puissante.

Le courant alternatif arrivera en 1883 grâce aux inventions de Nikola Tesla (l'alternateur) et de Lucien Gaulard et John Gibbs (le transformateur) ce qui permit de distribuer en démonsration du courant en 2000 Volts sur 80 Km.
Mais ce n'est qu'à partir des années 1920, que l'électricité sera largement distribuée dans les pays industrialisés. Des moteurs Diesel commencèrent alors à remplacer les machines à vapeur et les moteurs à gaz dans certaines petites centrales électriques. Par la suite, les centrales de grande puissance utilisèrent des turbines à gaz ou à vapeur et c'est encore le cas de nos jours.


Le premier moteur Diesel installé sur un bateau le fut à l'intiative de Frédéric Dyckhoff de la SFMD (en lien). Il fut construit en France en 1903 sous license par Sautter-Harlé, une compagnie industrielle de matériel électrique qui fabriquait également des moteurs à essence. 
Ce moteur conçu par Adrien Bochet un ingénieur de Sautter-Harlé, fut installé sur une péniche appelée le "Petit Pierre" et Rudolf Diesel en personne était à bord lors des essais. C'était un bicylindre horizontal 4 temps de 16,6 litres à soupapes latérales et pistons opposés qui développait 26 hp à 360 rpm (photo). A puissance égale, il était plus petit et plus léger que les prototypes de Rudolf Diesel (ce moteur 4 temps à pistons opposés est certainement un cas unique, en général le moteurs à pistons opposés sont des 2 temps).
La marche arrière s'
effectuait par un système d'inversion du sens de marche du moteur par décalage d'arbre à cames breveté par Dyckhoff en 1899.

Par la suite, la Sociéte Française des Moteurs Diesel produisit avec Sautter-Harlé des moteurs pour la Marine Nationale dont 12 moteurs de sous marin de 300 hp. Adrien Bochet fut nommé administrateur de la SFMD en 1907. En 1909, le Quevilly, un pétrolier à voiles quatre-mâts barque, se voyait recevoir deux moteurs Diesel de 300 CV, ce qui en faisait le premier grand navire de haute mer ainsi motorisé.
La SFMD fut absorbée par les chantiers navals de Normandie en 1911 et l'outillage de construction des moteurs fut déménagé à Petit-Quevilly près de Rouen.


A partir de 1897, Sautter-Harlé commercialisa des groupes électrogènes avec des petits moteurs à essence de sa fabrication. Ils furent principalement utilisés pour assurer l'éclairage sur de gros voiliers.
De 1907 à 1912 Sautter-Harlé construisit des automobiles propulsées par des moteurs à 2, 4 et 6 cylindres vendues sous la Marque "Sautter, Harlé et Cie" (plus de détails et une publicité de 1908).


En 1905, Sulzer déposa un brevet pour un Diesel deux tempsà cylindrée égale ce type de moteur était plus puissant qu'un 4 temps.
A la même époque, le Vénoge un bateau de 36 mètres construit par Sulzer en 1905, transportait des marchandises sur le lac Léman en Suisse. Il était propulsé par un bicylindre en ligne vertical Sulzer 2 temps Type 2 D 20 à échappement par soupapes qui développait 90 hp à 260 rpm (document en lien et une photo d'un moteur bicylindre Sulzer de la même époque).
Une dynamo montée sur l'arbre d'hélice permettait de recharger des batteries qui avaient pour fonction d'alimenter un moteur électrique de marche arrière monté sur le même arbre. 
Ce bateau a été conservé et restauré, il navigue toujours et transporte des passagers.

(voir le site de l'association du Vénoge en lien, la Vénoge est une rivière qui se jette dans le lac Léman)


Par la suite, Sulzer conçut un système permettant de faire fonctionner ses moteurs 2 temps dans les deux sens (moteur réversible). Ce système apportait une solution élégante pour la marche arrière et de nombreux navires furent équipés de moteurs de ce type.
A ma même époque, d'autres constructeurs comme Fiat, M.A.N. et Doxford entre autres, commencèrent à produire des gros Diesel lents 2 temps pour la marine et les centrales électriques de moyenne puissance.

Le turbocompresseur sera inventé en 1909 par Alfred Büchi, un ingénieur de Sulzer qui commença alors à expérimenter des moteurs 2 temps Turbodiesel.


Mais l'arrivée des moteurs Diesel sur des camions fut retardée par le lobby des constructeurs de machines à vapeur qui réussirent à faire imposer de lourdes taxes sur le gasoil destiné à des véhicules terrestres.

C'est à la même époque qu'ont été produits en série les premiers moteurs à essence destinés à des embarcations légères. Dès 1895, Daimler commercialisa un 4 cylindres à essence de 2,1 litres et 5,9 hp destinés à des bateaux. Les premiers moteurs hors-bord, des 4 temps, furent produits en 1904.


Mais les moteurs Diesel ont définitivement pris leur essor à partir des années 1920 dans le domaine des transports maritimes, de l'industrie et des centrales électriques de moyenne puissance, grâce aux inventions de Prosper L'Orange (chambre de précombustion) et de Lucien-Eugène Inchauspé (pompe d'injection mécanique améliorée par Robert Bosch en 1927).
Auparavant, le gasoil était injecté au moyen de systèmes à air comprimé.


Les moteurs Diesel rapides (plus de 300 rpm) ont alors commencé à se dévolopper grâce à ces inventions mais des locomotives à vapeur alimentées au charbon ont continué à être construites jusqu'à la fin des années 1930. Là encore, Sulzer fut l'un des pionniers de la traction ferroviaire Diesel (voir en lien).
A la fin des années 1920, on vit apparaître les premiers moteurs Diesel sur de gros avions. Ils étaient construits en aluminium (Packard aux USA et Junkers 2 temps à pistons opposé en Allemagne). Ces moteurs étaient appréciés pour leur faible consommation et pour le prix réduit du carburant.


En ce qui concerne les véhicules routiers, c'est également à cette époque que sont arrivés les premiers camions et tracteurs agricoles équipés de ce type de moteur, même si certains constructeurs restèrent longtemps fidèles aux moteurs à essence moins chers à fabriquer.
(les tout premiers tracteurs et machines agricoles fonctionnaient avec des machines à vapeur)


En 1922 avant de s'associer avec Mercedes, Benz produira en Allemagne le premier tracteur Diesel dont le moteur bicylindre développait 25 hp à 800 rpm (photo) et en 1923 le premier camion Diesel, son 4 cylindres 8,8 litres développait 50 hp à 1000 rpm (photo en lien).

Mais ce n'est qu'en 1934 que l'on verra pour la première fois un moteur Diesel sur une  automobile avec la Citröen Rosalie. Le moteur 4 cylindres Ricardo de 1,77 litres (75 x 100 mm) développait 40 ch à 3500 tr/mn, il était destiné aux voitures commerciales et aux camionnettes.
En 1936, Mercedes lança la 260 D, une berline équipée d'un 4 cylindres 2,54 litres développant 45 hp à 3000 rpm. Toutefois, ce modèle assez lourd était principalement destiné à l'armée et aux taxis du fait de sa longévité et de sa faible consommation. Celà n'empêchera pas Mercedes de la décliner en plusieurs versions dont un cabriolet.
Il faudra attendre 1959 pour voir arriver sur le marché une autre voiture à moteur Diesel avec la Peugeot 403 équipée d'un 4 cylindres Indenor 1,8 litres de 48 hp. Cette voiture connut un franc succès auprès des taxis Français et une version camionnette bâchée fut également produite. Par la suite, Peugeot proposa une motorisation Diesel sur tous les modèles qui suivirent.
Les premiers moteurs Turbodiesel d'automobiles arrivèrent en 1987 avec Fiat et Audi.

 

 

En 1886, l'Anglais Herbert Ackroyd-Stuart inventa un moteur "à boule chaude" appelé aussi "semi-diesel" (brevet de 1890)

Sur ce type de moteur le carburant était injecté à basse pression dans une boule creuse en acier reliée à la chambre de combustion par un conduit étroit. Elle devait être partiellement remplie de carburant et préalablement chauffée à la flamme pour permettre le démarrage. La chaleur accumulée par cette boule durant la combustion combinée à celle procurée par la compression assurait l'allumage lorsque le moteur était en marche.


Le prototype de 1886 fonctionnait au pétrole lampant. Ce fut le premier moteur à combustion interne utilisant un système d'injection. Le carburant était injecté à basse pression dans la sphère par une pompe à piston à débit variable commandée par l'arbre à cames.
A partir de 1891, il fut construit en série en Angleterre par Hornsby-Ackroyd (photo). Des moteurs à boule chaude furent alors utilisés sur des tracteurs agricoles qui furent les premiers à utiliser un moteur à combustion interne (photo en lien). L'un d'eux fut plus tard monté sur une locomotive par Richard Hornsby and Sons. 
Le principe de ce moteur fut rapidement combiné au cycle à 2 temps. Le graissage s'effectua alors par injection d'huile dans la pipe d'admission (plus de détails sur le fonctionnement de la version 2 temps).
Appréciés pour leur faible coût en carburant, des moteurs à boule chaude furent construits par plusieurs fabricants en Europe et aux USA dans ces années là.


Des moteurs de ce type furent construits en série de 1911 à 1925 par la compagnie Suédoise Bolinder pour des bateaux fluviaux Irlandais. Les "Type E" bicylindres développaient 15 hp. Par la suite, Bolinder a construit des moteurs 4 cylindres à compresseur de 500 hp pour des bateaux Suédois (plus de détails).
De 1932 à 1953, Bolinder-Munktell a produit des tracteurs agricoles propulsés par des moteurs 2 temps à boule chaude à 2 et 3 cylindres, les plus puissants développaient 56 hp à 1800 rpm. Par la suite, Bolinder-Munktell fut racheté par Volvo.

Des moteurs 2 temps à boule chaude furent également montés à partir de 1921 sur des tracteurs agricoles Allemands à moteur monocylindre de Marque Lanz, les "Bulldog" (photo). Grâce à leur taux de compression réduit, ces moteurs acceptaient divers types de carburants, même les moins chers. A chaque type de carburant correspondait un type de boule.
Par la suite, ce moteur reçut des améliorations avec une pression d'injection augmentée et des tracteurs Lanz monocylindres à boule chaude de 25 hp continuérent à être commercialisés jusqu'à 1954. C'est à cause de leur difficulté de démarrage et des vibrations que ces moteurs furent abandonnés. Lanz adopta alors de classiques Diesel multicylindres.

(voir en lien et plus de détails sur le fonctionnement des moteurs à boule chaude).



Brayton avant Diesel ?

En 1872, Georges Brayton breveta aux USA un moteur 2 temps fonctionnant au fuel suivant un cycle "à pression constante".


Le "Ready Motor" fut le premier moteur fonctionnant au fuel construit en série (photo). Il utilisait un mélange d'air et de naphta (une sorte de fuel) effectué par un carburateur à surface. Le mélange carburé était alors comprimé dans un premier cylindre avant d'être introduit dans le cylindre de détente. Mais contrairement au moteur Diesel, il utilisait un allumage commandé constitué d'une lampe veilleuse et d'un système à grille incandescente (plus de détails). La vitesse de rotation était limitée par un système centrifuge.
Il fut commercialisé à partir de 1875 dans diverses versions à simple et double effet de 4 à 40 hp qui servirent à entraîner des machines et des dynamos. En 1881, un moteur Brayton de 15 hp fut monté avec succès aux USA sur le premier sous marin auto-propulsé au Monde (en lien).
En 1887, Brayton construisit un moteur 4 temps plus efficace et des essais furent effectués sur un prototype d'automobile propulsée par un moteur de 12 hp.

La production des moteurs Brayton cessa un peu après 1900 à cause de la concurrence des Diesel dont le rendement était nettement meilleur.

(le cycle de Brayton est toujours d'actualité, c'est le cycle théorique des turbines à gaz et des turboréacteurs)

 



Petite parenthèse en ce qui est du domaine de la moto:

Quelques rares motos à moteur Diesel ont vu le jour, très peu ont été commercialisées. En voilà quelques unes:

En 1999, Shark-Neander proposa en Allemagne une 1400 bicylindre Turbodiesel à deux vilebrequins contrarotatifs et 4 soupapes radiales par cylindre pour le moins monstrueuse (voir la photo). C'est la seule moto Diesel destinée à la série dont le moteur ait été conçu spécialement pour elle. Mais malgré ses 112 hp et des performances acceptables, elle n'a jamais été produite en série faute de clients intéressés (plus de détails  et l'essai en lien).


Le prototype Thunder Star 1200 présenté en 2005 (une sportive Diesel !) équipée d'un moteur Volkswagen Lupo 1200 cc 3 cylindres de 60 hp à la base n'a jamais fonctionné correctement à cause des tentatives infructueuses du constructeur d'augmenter la puissance avec un turbo plus gros (photo).

EVA un constructeur Hollandais, à produit en 2011 une moto propulsée par un moteur (Mercedes) Smart 3 cylindres Turbodiesel de 45 hp associé à un variateur à courroie. La Track T-800 CDI vibrait beaucoup et ses accélérations étaient molles. Elle non plus n'a pas trouvé acquéreur.


L'une des seules qui se soit vendue est la Royal Enfield Taurus construite en Inde à partir de 1993. Elle est propulsée par un monocylindre de groupe électrogène Lombardini 325 cc 6,5 hp construit en Inde sous license et monté dans une partie cycle de 500 Bullet. 
On imagine ses accélérations compte tenu d'un poids de 168 Kg et sa vitesse de pointe atteint un petit 80 Km/h. Mais elle ne s'est vendue que dans son pays d'origine et aucun importateur étranger n'a tenté l'aventure (voir en lien).



Toutefois, les moteurs turbo HDI des Audi R 10 et Peugeot 908 Sport-prototypes dépassaient largement les 100 hp/litre, alors pourquoi pas une grosse moto genre BMW K 1600 GT à moteur 4 cylindres Turbodiesel common rail de 130 ou 140 hp ?
Primo à puissance égale, un moteur Diesel restera toujours plus lourd qu'un moteur à essence à cause des pressions internes et du couple élévés qui obligent à dimensionner les organes mécaniques en conséquence. Restent le temps de réponse du turbo, le bruit désagréable et surtout l'odeur du gasoil à quoi s'ajoutent les fumées et les émissions de particules.
Le seul maigre avantage du Diesel serait l'autonomie en carburant.


En résumé, le moteur Diesel n'est pas du tout adapté à la moto, sauf peut-être pour des machines tout-terrain destinées à l'armée comme la M 1030 M1 dérivée d'un trail bike Kawasaki KLR 650 et produite en 2004 (photo).
Son moteur à été "Dieselisé" par Hayes spécialement pour le corps des Marines Américain (photo). L'arbre d'équilibrage a été purement et simplement supprimé parce qu'il n'était plus adapté au poids du piston spécial, dommage...
La M 1030 M1 est un "tracteur" polycarburant (gasoil ou kérosène JP8) de 584 cc et 28 hp à 5500 rpm qui vibre, pèse 176 Kg à sec, plafonne à 135 Km/h mais consomme moins de 3 litres/100 Km. Les suspensions ont été adaptées au poids supplémentaire transporté par les Marines (photo).
Une version M2 a été produite par la suite, avec une cylindrée de 670 cc elle développe 32 hp et atteint 150 Km/h. Une version de record avec un carénage a été chronométrée à 195 Km/h.
La M 1030 a été produite à 466 exemplaires et il en a été revendu par la suite dans des surplus de l'armée. On en trouve d'occasion et aux enchères aux USA avec des faibles kilométrages à partir de 5500 $, avis aux amateurs...

 

Date de dernière mise à jour : 09/04/2020

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