5 moteurs poussés et exploités à l'extrême

Extraire plus de 400 ch d'un simple quatre cylindres aurait été impensable il y a vingt ans. C'est pourtant, aujourd'hui, une réalité. Revêtements à très haute résistance thermique, réduction des frictions, huiles toujours plus performantes, équipements mobiles forgés, calage et durée d'ouverture variables des soupapes, turbos hybrides... autant d'évolutions mécaniques qui ont permis aux constructeurs de tirer un maximum de puissance de chaque centimètre cube. Retrouvez cinq moteurs qui s'illustrent par un rendement en kilowatts hors du commun.

2.0 turbo Mercedes

Le moteur OM139 des "45 AMG" actuelles est le résultat d'une évolution de l'ancien M270. Un quatre cylindres entièrement en aluminium affichant 160 kg tous pleins faits, suralimenté et inversé par rapport à l'ancienne génération (la partie admission est désormais à l'avant, et le collecteur d'échappement entre le moteur et la cloison pare-feu).

Mercedes a combiné tout ce qui était possible en matière d'avancée sur les quatre cylindres : double injection (directe à 200 bars et indirecte à 6,6 bars dans le conduit d'admission), turbo "twinscroll" (soufflant tout de même à 2,1 bars !), et taux de compression porté à 9:1. Le résultat est sans appel : jusqu'à 421 ch et 500 Nm dans la version la plus puissante, à 6750 tr/mn. C'est le quatre cylindres de série le plus puissante au monde actuellement. Avec 210 ch/litre, il bat la plupart des moteurs à combustion interne que l'on trouve sur le marché. 

Evidemment, pour limiter les problèmes inévitables (surchauffe et cliquetis), Mercedes a dû employer les grands moyens. Le bloc et la culasse ont des circuits de refroidissement séparés et spécifiques. Le turbo est refroidi par eau, par huile mais aussi par air avec un circuit spécial. La transmission n'est pas en reste avec un refroidissement de l'huile par échangeur.

• Puissance (ch) par litre de cylindrée : 210.
• Couple spécifique : 250 Nm/L.

1.5 Ecoboost Ford

Comment un si petit moteur peut sortir autant de kilowatts ? Chez Ford, il existe désormais une tradition du trois cylindres. Le 1.5 de la Fiesta ST sort un respectable 200 ch, et sans hybridation. Là encore, il s'agit d'un moteur entièrement en aluminium (bloc et culasse) avec désactivation de cylindres (et double calage variable des soupapes) et collecteur d'échappement intégré au bloc. Très compact et léger, ce moteur fait lui aussi appel à une double injection : multipoint dans le conduit d'admission, et directe dans la culasse.

Au delà des 200 ch qui impressionnent sur un trois cylindres, c'est le couple qui interpelle : 290 Nm. Tout simplement énorme sur un si petit moteur, d'autant plus que les défis sont nombreux avec un trois cylindres, notamment en matière d'équilibrage. Le vilebrequin est donc étudié pour assurer un équilibrage optimal.

• Puissance (ch) par litre de cylindrée : 133.
• Couple spécifique : 190 Nm/L.

3.9 biturbo Ferrari

On a tendance à l'oublier, mais il est encore plus compliqué d'avoir une forte puissance spécifique sur un gros moteur. Les pièces mobiles sont plus grosses, les contraintes plus fortes et la chaleur plus importante. Mais pour un motoriste de renom comme Ferrari, il n'y a jamais assez de chevaux exploités d'un moteur essence.

Le moteur F154 est en apparence assez classique. Ouvert à 90°, entièrement en aluminium, le bloc est alimenté en air par deux turbos twinscroll IHI à capteurs de régime, refroidis par eau. L'admission variable continue des soupapes d'admission et d'échappement permet d'atteindre de hauts régimes et de maximiser la puissance selon les régimes. En injection directe, ce moteur est doté d'un vilebrequin à profil plat et d'une lubrification par carter sec, quasi obligatoire à ce niveau de performances. Citons également les bielles en titane et le collecteur d'échappement à sections identiques, en Inconel (un "super alliage" à haute tenir en nickel). Résultat : 780 ch sur la SF90 Stradale, et 800 Nm.

• Puissance (ch) par litre de cylindrée : 195.
• Couple spécifique : 205 Nm/L.

W16 8.0 Bugatti

S'il est déjà difficile d'extraire près de 200 ch par litre sur un V8, que dire de la tâche titanesque de gérer une telle puissance spécifique... sur un moteur deux fois plus gros. En matière de gestion de la température et du refroidissement, nous sommes ici clairement sur un petit exploit d'ingénierie. Nous parlons évidemment du W16 Bugatti.

Un moteur "carré" (alésage et course sont identiques) à bloc et culasse en aluminium. Les coussinets de bielle sont en titane et le vilebrequin est forgé. La tubulure d'admission d'air est en magnésium et les papillons sont contrôlés électroniquement. Les quatre turbos sont entourés d'échangeurs qui sont eux-mêmes reliés à un nombre inavouable de radiateurs. Bref, une petite usine à gaz mélangeant injection directe et indirecte, qui affiche un joli "400 kg" sur la balance.

C'est lourd, mais pas tant que ça compte tenu des accessoires et des outils de refroidissement en nombre. Mais surtout, c'est l'un des rares moteurs de cette taille capable de sortir 200 ch par litre. C'est le cas sur la Bugatti Divo, avec de petites améliorations techniques sur le moteur pour l'amener à son paroxysme.

• Puissance (ch) par litre de cylindrée : 200.
• Couple spécifique : 200 Nm/L.

2.0 Volvo

Le moteur VEP4 remonte au milieu des années 2010 chez Volvo. La marque l'a fait évoluer pour qu'il atteigne un respectable 367 ch sur la S60 Polestar. Ce quatre cylindres 2.0 a une particularité : une double suralimentation avec turbo et compresseur. Une solution déjà éprouvée sur le prototype de moteur Drive-E, qui développait déjà 450 ch avec deux litres de cylindrée en 2014. Ce moteur n'a jamais vu la production, mais le choix de la suralimentation multiple plutôt qu'un seul turbo Twinscroll s'est imposé.

Entièrement en aluminium, ce moteur revendique un taux de compression de 10,8:1. L'injection piézoélectrique plus aboutie a pourtant été délaissée pour des injecteurs solénoïdes plus simples. 

Ce moteur fait partie d'une large famille de bloc 1.5 et 2.0 modulaires développée avec la maison mère chinoise Geely. Un bloc avec du caractère, qui pourrait bien faire la différence face au 1.6 Puretech de PSA sur la Peugeot 508 PSE...

• Puissance (ch) par litre de cylindrée : 183.
• Couple spécifique : 235 Nm/L.