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L’avenir du moteur à combustion selon Mercedes

L’avenir du moteur à combustion selon Mercedes

Quelques jours à peine après avoir lancé sa marque 100 % électrique EQ à Paris, Mercedes présente ses futurs moteurs essence et diesel.

 

Que les amateurs du genre se rassurent, le moteur à combustion interne n’est pas mort. Il bouge encore à Sindelfingen dans la banlieue de Stuttgart, ou Mercedes travaille à ses futures mécaniques.

Cylindre de 500 cm3

L’occasion de constater que, comme BMW, Mercedes va rationaliser sa nouvelle famille de moteurs autour d’une chambre de combustion de 500 cm3 et d’un entraxe de cylindres commun, ici de 90 mm. Ces caractéristiques sont partagées par tous les nouveaux moteurs 4, 6 (en ligne), et même 8 cylindres (en V) du constructeur à l’étoile. En revanche, contrairement à BMW, Mercedes ne croit pas au 3 cylindres 1,5 l – jugé trop coûteux à équilibrer. En effet, au-dessus d’un litre de cylindrée, un 3 cylindres est généralement jugé trop vibrant sans l’appoint d’un arbre d’équilibrage dont la masse et les frictions réduisent l’avantage comparatif de cette architecture par rapport à un 4 cylindres. Mercedes continuera donc de produire de petits 4 cylindres, à moins, pourquoi pas, d’utiliser ceux de l’alliance Renault-Nissan-Mitsubishi.

La star 6 cylindres en ligne

Comme nous l’annoncions dans un article précédent, Mercedes revient donc pour le plus grand plaisir des mélomanes au 6 cylindres en ligne ; d’abord avec le M256 essence qui animera dès 2017 la Classe S. Il s’agit d’un bloc de 3 litres tout en aluminium développant plus de 500 Nm et 408 ch grâce à une double suralimentation, par turbocompresseur classique et un compresseur électrique fourni par Borg&Warner.

Compresseur électrique

Workshop Engine 2016 Elektrischer Zusatzverdichter © Daimler AG-Global Communications Mercedes-Benz Car DAIMLER

Ce dernier est alimenté par un réseau 48V, comme la pompe à eau et le compresseur de climatisation, électriques eux-aussi, ce qui permet de supprimer la courroie d’accessoires à l’avant du moteur au profit de la compacité. Ce réseau 48V est alimenté par une machine électrique faisant office de volant moteur, d’alternateur et de moteur électrique lorsque le besoin s’en fait sentir, comme lors d’une accélération à très bas régime. L’énergie est stockée dans une batterie lithium-ion de 0,5 kWh.
 

 

Camtronic

Workshop Engine 2016 Nockenwelle © Daimler AG-Global Communications Mercedes-Benz Car DAIMLER

Les arbres à cames sont entraînés par chaîne, à l’arrière du bloc, et se passent de calage angulaire variable. En revanche, un système baptisé Camtronic par Mercedes – très proche du « Valvelift » d’Audi – permet le choix entre deux profils de came distincts à l’admission pour réduire les pertes par pompage à faible charge. Le rapport volumétrique est de 10,5:1. Mercedes revendique une baisse de consommation d’environ 15 % par rapport au précédent V6 biturbo, pourtant nettement moins puissant à 333 ch.

4 cylindres turbo et 48V

Workshop Engine 2016 M264 © Daimler AG-Global Communications Mercedes-Benz Car DAIMLER

Un 4 cylindres 2 litres turbo à injection directe d’essence développant environ 270 ch devrait aussi faire bientôt son apparition sous les capots des futures Mercedes. Comme le 6 cylindres dont il dérive, il utilise une distribution Camtronic à deux profils de cames à l’admission. Il pourra aussi recevoir le renfort d’un alterno démarreur fonctionnant en 48V, mais celui-ci sera alors relié au vilebrequin par une courroie, la même qui entraîne le compresseur de climatisation, ce qui signifie que pour cette application « mild hybrid » l’habitacle ne pourra être rafraîchi que si le moteur thermique tourne. En revanche, afin d’améliorer la gestion thermique et de réduire la phase de montée en température lors des démarrages à froid, ce bloc pourra utiliser (pour les versions les plus puissantes) une pompe à eau électrique alimentée en 48V. Enfin, pour anticiper les futures normes, ce 4 cylindres turbo essence sera doté, comme le 6 cylindres dont il dérive, d’un filtre à particules.

6 cylindres en ligne turbo diesel

Nouveaux moteurs Mercedes. © Daimler AG – Global Communications Mercedes-Benz Cars DAIMLER

Un 6 cylindres en ligne diesel baptisé OM656 arrivera aussi bientôt sous le capot des grosses Mercedes à mécanique longitudinale. Comme le 4 cylindres diesel récemment étrenné par la Classe E, ce nouveau bloc est en aluminium et ses pistons sont en acier pour en réduire la dilatation, et donc la friction sur les fûts de cylindres non chemisés, mais traités par projection plasma de fer. La suralimentation est assurée par deux turbocompresseurs montés en série, un petit à géométrie variable, et un gros à géométrie fixe. La principale innovation de ce nouveau bloc réside dans sa distribution Camtronic à l’échappement. Utilisé exclusivement lors des démarrages à froid, l’un des deux profils de cames permet de réaspirer une partie des gaz d’échappement pour augmenter la température et amorcer plus rapidement le fonctionnement du catalyseur SCR chargé de réduire les oxydes d’azote. C’est grâce à ce système que Mercedes peut se permettre d’éviter l’utilisation d’un piège à NOx comme celui des gros moteurs diesel de ses concurrents VW et BMW. Ce nouveau 6 cylindres 3.0 litres turbo diesel Mercedes développe 313 ch, et devrait consommer 7 % de moins que le V6 de 258 ch qu’il remplace.

V8… ou V4 biturbo essence

Workshop Engine 2016 M176 © Daimler AG-Global Communications Mercedes-Benz Car DAIMLER

Enfin, Mercedes a profité de l’occasion pour présenter les dernières évolutions du V8 4 litres bi-turbo AMG. Pour ce bloc de 476 ch qui animera dès 2017 la Classe S, l’innovation réside dans la désactivation de cylindres. Là encore c’est le système Camtronic permettant de choisir entre deux profils de cames qui est mis à contribution. L’idée consiste ici à désactiver complètement les soupapes de 4 des 8 cylindres à faible charge et de 900 à 3250 tr/min. Résultat : lorsque le conducteur n’enfonce que modérément la pédale d’accélérateur, la cylindrée du moteur est divisée par deux, ce qui permet de réduire drastiquement les pertes par pompage du moteur et donc la consommation. Un volant moteur dit à pendule centrifuge (dont les masses se déplacent aussi radialement) a été adopté pour réduire les vibrations de deuxième ordre provoquées par le mode 4 cylindres.

 

Yves Maroselli
lepoint.fr

 

 

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