L'ascension et la chute des Cinq

Dans les années 90, on pouvait acheter un certain nombre de voitures équipées de moteurs cinq cylindres à essence ou diesel. Désormais, le moteur est limité à une poignée de modèles Audi RS. Voici pourquoi.

Une fois que l'Audi TT RS quittera la production après cette année modèle, seules deux voitures seront équipées de moteurs à cinq cylindres, l'Audi RS3 et la RS Q3 (non vendue en Amérique). Imaginez que ces deux-là existeront encore quelques années, et chaque fois qu’ils seront remplacés, le moteur automobile à cinq cylindres connaîtra officiellement sa fin.

Depuis son introduction en 1974, le cinq cylindres pour voiture de tourisme a toujours été un canard étrange. Mercedes a été le premier à créer un cinq cylindres diesel de 3,0 litres pour sa berline 300D. Dans un article de la SAE datant de 1975, les ingénieurs de Daimler, Kurt Obländer et Manfred Fortnagel, ont exposé le raisonnement de l'entreprise derrière un cinq cylindres : « Avec le temps, les exigences du trafic moderne ont nécessité une augmentation continue des performances des moteurs diesel », écrivent-ils. "Jusqu'en 1974, cette demande était satisfaite par l'augmentation des régimes moyens des pistons et de la cylindrée des moteurs à quatre cylindres en relation avec les progrès de la combustion diesel. Compte tenu de l'usure, de la consommation de carburant, des problèmes de bruit et de vibrations, la vitesse et la cylindrée des cylindres avaient atteint une limite supérieure, donc qu'une augmentation encore considérable des performances des moteurs atmosphériques n'était possible qu'en augmentant le nombre de cylindres.

Mercedes possédait déjà un quatre cylindres diesel, alors pourquoi ne pas simplement ajouter un cylindre ? Cela garantissait qu'un certain nombre de pièces principales, telles que les pistons, les bielles et les soupapes, pouvaient être partagées avec le quatre cylindres, ce qui permettait de réduire considérablement les coûts. Alors que Mercedes proposait à l'époque des moteurs à essence six cylindres, l'entreprise jugeait un six cylindres trop coûteux et trop lourd. (Mercedes a finalement introduit un six cylindres en ligne diesel au milieu des années 80.) Elle en a donc opté pour cinq et a créé un moteur distinctif dont la longévité est devenue légendaire.

Le cinq cylindres diesel OM 617 avait le même rapport d'alésage et de course presque carré que l'unité quatre cylindres OM 616 de 2,4 litres et pesait 515 livres, soit 68,3 de plus que le quatre. La puissance est passée de 62 à 77 ch tandis que le couple est passé de 101 à 116 lb-pi. Ce ne sont pas de gros chiffres. Mais dans l'essai routier de la 300D réalisé par R&T en janvier 1975, nous avons écrit qu'elle était « considérablement plus rapide, plus douce et plus silencieuse que les moteurs diesel [Mercedes] précédents ». Pourtant, il n’a réussi à parcourir le 0 à 60 mph qu’en 20,3 secondes, mais le chiffre d’économie de carburant de 24,5 mpg était beaucoup plus impressionnant. C’était un chiffre important pour une voiture de luxe lourde et bien équipée de l’époque. Mercedes avait un nombre relativement important de clients diesel aux États-Unis, et alors que le pays était encore sous le choc de la crise du carburant, une bonne économie et des performances relativement bonnes présentaient un fort attrait.

Ce cinq cylindres Mercedes a un ralenti idiosyncrasique, mais le moteur, comme tous les cinq cylindres, est très doux. Lorsque vous utilisez l'ordre d'allumage typique 1-2-4-5-3, les forces primaires (celles créées par les pistons se déplaçant verticalement) sont parfaitement équilibrées, comme c'est le cas avec les moteurs à quatre et six cylindres en ligne. Les forces secondaires, créées par les pistons qui accélèrent lorsqu'ils atteignent le point mort haut et en ralentissant lorsqu'ils atteignent le point mort bas, sont également parfaitement équilibrées, comme un six en ligne mais pas un quatre en ligne. Contrairement aux quatre ou six cylindres en ligne, le « cinq » a des couples de bascule, ce qui fait que le moteur oscille d'avant en arrière sur toute sa longueur. C'est pourquoi les cinq cylindres utilisent généralement un arbre d'équilibrage. Les ingénieurs renforcent également les transmissions et les supports de moteur pour faire face à ces vibrations.

La fourniture de puissance est cependant fluide, avec un cylindre qui s'allume tous les 144 degrés de rotation du vilebrequin, ce qui signifie qu'il y a 36 degrés de chevauchement entre chaque course de puissance. Dans un quatre cylindres, chaque course motrice se produit avec une rotation du vilebrequin de 180 degrés, ce qui signifie qu'il n'y a pas de chevauchement, tandis que dans un six cylindres en ligne, l'allumage se produit tous les 120 degrés, ce qui signifie qu'il y a 60 degrés de chevauchement. Le gazouillis d'échappement caractéristique et inhabituel d'un cinq cylindres est dû à ces impulsions d'échappement inégalement espacées, qui se produisent tous les 72 degrés.