Moteur avec cylindres en V
Un moteur avec cylindres en V est un moteur à pistons où les cylindres sont placés les uns à côté des autres longitudinalement mais décalé d'un certain angle (15 à 135°) latéralement par paire, ce qui permet de les placer plus près les un des autres, les têtes de cylindre s'intercalant les unes avec les autres.
Les bielles d'une paire de cylindres sont généralement placées sur le même maneton du vilebrequin, rarement sur deux manetons décalés. Lorsqu'elles partagent le même maneton, elles peuvent être placées côte à côte ou entrecroisées.
Cette organisation des cylindres est aussi bien utilisée pour un moteur à combustion interne que pour toute autre source d'énergie, comme moteur à vapeur.
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Technique
Avantages
- Moteur plus compact [1]
- Vilebrequin plus court donc plus léger et plus rigide[2].
- Moins de vibrations et régularité cyclique parfaite pour un V6 à 120°, ou un V12 à 60°[3].
- Sonorité particulière
Inconvénients
- Équilibre vibratoire difficile, pour un V6 à 45° ou à 90°,
- Moteur plus complexe et donc, plus cher à fabriquer,
- Moteur plus large qu'un moteur a cylindres en ligne,[4]
- nécessité d'un circuit de refroidissement plus soigné (voir 2 pompes à eau)
Angle d'ouverture
L'angle d'ouverture est un paramètre important dans un moteur en V. Quelques moteurs V6, comme le V6 PRV, ont été conçus sur la base d'un V8 avec une ouverture à 90° ainsi qu'un vilebrequin à manetons non décalés, à l'origine de vibrations et d'à-coups. L'utilisation de manetons décalés permet d'atténuer le problème.
Dans la production automobile courante, les moteurs ont un angle entre 45° et 90°. Les meilleures configurations possibles étant : V6 (ou V12) à 60°, V8 à 90°, V10 à 72°.
- Moteur en V entre 45° et 90° : grande majorité des cas (le bicylindre en V à 90° est parfois appelé bicylindre en L, notamment par la firme Ducati) ;
- Moteur en V à 111° : V10 mis au point par Renault F1 Team pour la saison 2001 afin d'abaisser le centre de gravité ;
- Moteur en V à 135° : V16 de Formule 1 de British Racing Motors de 1951 et V16 Cadillac de la fin des années 1930[5].
L'appellation « moteur en V » ne s'applique qu'aux moteurs ayant un angle supérieur a 30°:
- Moteur en V à 15° : Le moteurs VR6[6] du groupe Volkswagen[7] dont le principal intérêt est de n'utiliser qu'une seule culasse, contre deux pour un V6 conventionnel, tout en gardant un encombrement plus faible que celui d'un 6 cylindres en ligne.
- Les moteurs à 180°, ou moteurs « à plat », appelés aussi « Boxer » ou « flat-twin », ne sont pas, par définition, des moteurs en V.
Utilisation
- Moteurs de voitures : à 2, 4, 6, 8, 10, 12 ou 16 cylindres ;
- Moteurs de motocyclettes : 2, 4 ou 8 cylindres (rarement plus de 4) ;
- Moteurs d'avions (depuis la Première Guerre mondiale) : V8 liberty, V-12 Daimler-Benz (inversé), Hispano-Suiza, Rolls-Royce, etc. ;
- Moteurs de grande ou très grande puissance : camions, engins de génie civil, locomotive diesel, bateaux (jusqu'à 24 cylindres) ;
- Moteurs de groupe électrogène de grande puissance.
Notes et références
- presque deux fois plus court qu'un moteur en ligne ayant le même nombre de cylindres
- a section identique
- L'angle d'ouverture idéal , pour un cycle à 4 temps, est obtenu par la division 720/N, N étant le nombre de cylindres
- moins long mais plus large et moins haut, donc centre de gravité plus bas
- (en) Are eight cylinders enough? - Popular Mechanics, janvier 1972, page 176
- Volkswagen à inventé le terme « VR » où le « R », pour Reihenmotor, signifie « moteur en ligne »
- l'accouplement en V de deux moteurs VR (15°) donne naissance au moteur en W ; voir W12 (Audi A6 et A8, Volkswagen Phaeton) et W16 (Bugatti Veyron 16.4)
