AMG : trois lettres que l’on associe spontanément à de gros V8 pleins de muscles, mais la marque veut aussi s’imposer comme la « reine » des quatre cylindres. Avec le nouveau M 139, destiné à la future A 45, Mercedes-AMG annonce tout simplement le quatre cylindres de série le plus puissant au monde, avec une valeur spectaculaire de 421 ch dans la déclinaison S.
Le plus frappant, c’est que la cylindrée de ce nouveau bloc reste limitée à 2,0 l, ce qui représente (un peu) plus de 210 ch/l. On peut juger les « guerres de puissance » allemandes futiles, mais leurs résultats continuent d’intriguer.
M 139, il est vraiment nouveau
Mercedes-AMG insiste : le M 139 n’est pas une simple évolution du précédent M 133 qui animait jusqu’ici la famille « 45 » - selon AMG, seules quelques vis et écrous proviendraient de l’ancienne génération.
Le moteur a donc été repensé de fond en comble afin de relever les défis imposés par les normes d’émissions, de satisfaire les contraintes de packaging des modèles qui l’accueilleront, tout en visant à la fois davantage de puissance et une masse réduite.
Parmi les choix techniques marquants, celui qui ressort le plus est la décision d’AMG de faire pivoter le moteur de 180° autour de son axe vertical. Résultat : le turbocompresseur et les collecteurs d’échappement se retrouvent à l’arrière, au plus près de la cloison séparant le compartiment moteur de l’habitacle. Logiquement, l’admission prend désormais place à l’avant.
Cette architecture apporte plusieurs bénéfices : côté aérodynamique, elle facilite l’optimisation du dessin de la partie avant ; côté circulation des flux, elle permet de capter davantage d’air, tout en réduisant la distance parcourue et en rendant le chemin plus direct, avec moins de détours, aussi bien pour l’admission que pour l’échappement.
"AMG ne voulait pas que le M 139 reproduise la réponse typique d’un Diesel, mais bien celle d’un moteur atmosphérique"
Un seul turbo suffit
Autre point notable : malgré une puissance spécifique aussi élevée, le M 139 se contente d’un unique turbocompresseur. Il s’agit d’un twinscroll, soufflant à 1,9 bar ou 2,1 bar selon la version, pour 387 ch (A 45) et 421 ch (A 45 S), respectivement.
À l’image des turbos utilisés sur le V8 d’Affalterbach, ce nouveau turbo adopte des roulements sur les arbres du compresseur et de la turbine, ce qui limite les frottements mécaniques et lui permet d’atteindre plus vite sa vitesse maximale de 169 000 rpm.
Pour renforcer la réactivité à bas régime, le carter du turbocompresseur intègre des conduits séparés et parallèles pour l’écoulement des gaz d’échappement ; de leur côté, les collecteurs d’échappement disposent aussi de canaux divisés, afin de maintenir un flux distinct et dédié vers la turbine.
Le M 139 se distingue également par l’adoption d’un nouveau carter d’huile en aluminium, d’un vilebrequin en acier forgé et de pistons en aluminium forgé, un ensemble conçu pour encaisser un nouveau régime maxi à 7200 rpm, la puissance maximale étant délivrée à 6750 rpm - soit 750 rpm de plus que sur le M 133.
Une réponse différente
Une attention particulière a été portée à la réponse du moteur, et surtout au profil de la courbe de couple. Le couple maxi atteint désormais 500 Nm (480 Nm sur la version de base), disponible entre 5000 rpm et 5200 rpm (4750-5000 rpm sur la version de base) - des valeurs très hautes pour un turbo. À titre de comparaison, le M 133 délivrait 475 Nm dès 2250 rpm, et conservait ce niveau jusqu’à 5000 rpm.
Ce choix est pleinement assumé : AMG ne souhaitait pas que le M 139 se comporte comme un Diesel, mais qu’il se rapproche plutôt d’un atmosphérique. Autrement dit, comme sur un bon moteur atmo, son caractère encouragera à aller chercher plus souvent les hauts régimes, avec une nature plus « rageuse » et tournée vers la montée en régime, plutôt que de dépendre principalement du mi-régime.
Malgré cela, AMG promet une mécanique très réactive à tous les régimes, y compris les plus bas.
Des chevaux toujours bien au frais
Avec de tels niveaux de puissance - et le statut de quatre cylindres de série le plus puissant au monde -, le refroidissement devient un point clé, autant pour le moteur que pour garantir une température optimale de l’air comprimé.
Dans l’arsenal prévu, on trouve des circuits d’eau et d’huile revus, des systèmes de refroidissement séparés pour la culasse et le bloc, des pompes à eau électriques, ainsi qu’un radiateur additionnel logé dans le passage de roue, venant épauler le radiateur principal à l’avant.
Pour maintenir la transmission dans sa plage idéale de fonctionnement, l’huile qu’elle utilise est refroidie via le circuit de refroidissement du moteur, et un échangeur thermique est installé directement sur la transmission. Le calculateur moteur n’a pas été négligé non plus : il est placé dans le boîtier du filtre à air et bénéficie du refroidissement assuré par le flux d’air.
Les spécifications
| Mercedes-AMG | M 139 |
|---|---|
| Architecture | 4 cylindres en ligne |
| Cylindrée | 1991 cm³ |
| Alésage x Course | 83 mm x 92.0 mm |
| Puissance | 310 kW (421 ch) à 6750 rpm (S) 285 kW (387 ch) à 6500 rpm (base) |
| Couple | 500 Nm entre 5000 rpm et 5250 rpm (S) 480 Nm entre 4750 rpm et 5000 rpm (base) |
| Régime maximum du moteur | 7200 rpm |
| Taux de compression | 9.0:1 |
| Turbocompresseur | Twinscroll avec roulements à billes pour compresseur et turbine |
| Pression maximale du turbocompresseur | 2.1 bar (S) 1.9 bar (base) |
| Culasse | Deux arbres à cames réglables, 16 soupapes, CAMTRONIC (réglage variable pour soupapes d’échappement) |
| Poids | 160,5 kg avec fluides |
Le M 139, ce quatre cylindres de série le plus puissant au monde, devrait d’abord apparaître sur les Mercedes-AMG A 45 et A 45 S - tout indique que ce sera dès le mois prochain -, avant d’arriver ensuite sur le CLA puis, plus tard, sur le GLA.
Comme pour les autres moteurs portant la signature AMG, chaque unité sera assemblée par une seule personne. Mercedes-AMG précise aussi que la ligne d’assemblage a été améliorée grâce à de nouveaux procédés et outils : le temps de production par unité diminue ainsi d’environ 20 à 25 %, ce qui autorise une fabrication de 140 moteurs M 139 par jour, répartie sur deux équipes.
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