Le moteur M102 2.3-16 — anatomie d'une culasse anglaise sur un bloc allemand

Un cahier des charges venu tout droit de la Formule 1

Le projet, baptisé WAA chez Cosworth, part d'un cahier des charges ambitieux : dessiner, sur la base du bloc-cylindres existant Mercedes-Benz M102 (quatre-cylindres 2,3 litres, arbre à cames unique, 8 soupapes, 136 ch de série), une toute nouvelle culasse à 16 soupapes capable, en version course, de délivrer 320 ch. Le projet est confié à l'ingénieur Cosworth Mike Hall, qui s'inspire directement de deux références internes du motoriste britannique : le mythique V8 de Formule 1 DFV et le quatre-cylindres de rallye BDA. La culasse conserve l'implantation des goujons de fixation du bloc M102 d'origine, une contrainte qui oblige Hall à des choix de conception spécifiques : les soupapes sont inclinées à 45° (contre 40° sur le BDA) et dimensionnées au maximum de ce que la chambre de combustion peut accueillir. Autre particularité : il s'agit de la toute première culasse monobloc réalisée par Cosworth, c'est-à-dire dont le support d'arbres à cames est coulé d'une seule pièce avec la culasse elle-même — un choix qui a nécessité de déplacer les paliers d'arbres à cames entre chaque paire de lobes de came (plutôt qu'à l'extérieur de chaque paire, comme sur le BDA), avec pour bénéfice une meilleure rigidité à haut régime.

Une architecture de compétition, détunée pour la route

Le moteur reçoit des pistons plats offrant un taux de compression de 10,5:1, une double distribution en tête à quatre soupapes par cylindre à commande mécanique, et des culasses coulées selon le procédé propriétaire Coscast, développé et fabriqué dans l'usine Cosworth de Worcester avant d'être expédiées en Allemagne pour l'assemblage final du moteur complet. Lorsque l'irruption de l'Audi Quattro met fin aux ambitions de rallye du programme (voir Pourquoi Cosworth ? La genèse de la 190 E 2.3-16, du rallye-Groupe B au tarmac du DTM), Mercedes-Benz décide de rentabiliser l'investissement en commercialisant une version routière : Mike Hall « détune » alors le moteur de course à 185 ch en réduisant le diamètre des conduits d'admission et d'échappement et en substituant aux organes d'injection et d'admission de compétition des éléments moins agressifs, dont une injection Bosch K-Jetronic de série (voir L'injection Bosch K-Jetronic sur les 190 E 16 soupapes — de la course à la route) en lieu et place du système Kugelfischer utilisé en course.

Des chiffres qui varient légèrement selon les sources

En configuration routière européenne, le moteur développe 185 ch à 6 200 tr/min et 235 Nm à 4 500 tr/min pour une cylindrée de 2 299 cm³ (alésage 95,50 mm, course 80,25 mm) — Wikipédia francophone avance un chiffre très légèrement différent de 186 ch, écart mineur probablement lié à un arrondi de conversion kW/ch. Le régime de coupure est fixé à 7 000 tr/min. Les versions destinées aux marchés à normes antipollution plus strictes affichent des puissances réduites : 177 ch pour la version dite RÜF (« Rüstungsfertig », préparée pour l'ajout ultérieur d'un catalyseur), 170 ch pour la version catalysée d'origine, et 167 ch pour le marché nord-américain (taux de compression abaissé à 9,7:1 contre 10,5:1). Un radiateur d'huile dédié équipe le moteur de série, anticipant l'usage sur circuit auquel une large partie de la clientèle destinait sa voiture. Le 0 à 100 km/h est couramment annoncé entre 7,5 et 7,8 secondes selon les sources, pour une vitesse de pointe de 230 km/h.

Un moteur qui reste largement une affaire Cosworth

Contrairement à ses successeurs (voir Du 2.3-16 au 2.5-16 Evolution II — l'évolution technique du quatre-cylindres 16 soupapes), l'intégralité des culasses du 2.3-16 est fabriquée par Cosworth au Royaume-Uni — un cas unique dans l'histoire de Mercedes-Benz, qui n'avait jamais avant ni depuis confié à un motoriste extérieur la conception complète d'une culasse de série. Cosworth conservera par la suite un rôle de conception (mais plus de fabrication) sur les moteurs 2.5-16 (code WAB) et Evolution à course courte (code WAC).

Voir aussi

• Pourquoi Cosworth ? La genèse de la 190 E 2.3-16, du rallye-Groupe B au tarmac du DTM · Du 2.3-16 au 2.5-16 Evolution II — l'évolution technique du quatre-cylindres 16 soupapes · L'injection Bosch K-Jetronic sur les 190 E 16 soupapes — de la course à la route · Le lancement de la 190 E 2.3-16 — de Francfort 1983 à la production de série en 1984