Moteur V4 - V4 engine

1990-2002 Moteur V4 Honda ST1100 monté longitudinalement

Un moteur V4 est un quatre cylindres moteur à pistons où les cylindres partagent un vilebrequin commun et sont disposés dans une configuration de V .

Le moteur V4 est moins courant que les moteurs à quatre cylindres en ligne . Cependant, les moteurs V4 ont été utilisés dans les automobiles, les motos et d'autres applications.

Concevoir

La plupart des moteurs V4 ont deux manetons qui sont partagés par des cylindres opposés. Le vilebrequin est généralement supporté par trois paliers principaux .

Comparé à la disposition plus courante du moteur à quatre cylindres en ligne, un moteur V4 est beaucoup plus court. Bien que différents angles en V puissent être utilisés, si les deux pistons forment un angle en V de 90° avec des manetons communs, le moteur offre l'avantage supplémentaire d'un équilibre primaire parfait qui réduit les vibrations. La conception peut également entraîner un couple de basculement plus petit qu'un moteur à quatre cylindres en ligne, et le vilebrequin plus court est moins sensible aux effets des vibrations de torsion en raison de sa rigidité accrue.

Les inconvénients des moteurs V4 incluent sa conception intrinsèquement plus large par rapport aux moteurs en ligne-4, ainsi que l'exigence de deux collecteurs d'échappement, deux culasses et deux soupapes (nécessitant donc deux ou quatre arbres à cames pour les moteurs à cames en tête) plutôt que seulement une culasse, un collecteur, une soupape et un ou deux arbres à cames pour un moteur à quatre cylindres en ligne. Le fait d'avoir deux banques de composants distinctes augmente le coût et la complexité.

Étant donné que les moteurs V4 sont plus larges que les moteurs à quatre cylindres en ligne, il peut être plus difficile d'intégrer des entraînements auxiliaires, des systèmes d'admission et des systèmes d'échappement tout en conservant une taille compacte. Bien qu'un V4 à 60° soit plus compact qu'un moteur V4 à 90°, la conception à 60° n'a pas un équilibre primaire parfait (si les manetons ne sont pas fendus) et, par conséquent, nécessite souvent un arbre d'équilibrage pour réduire les vibrations. De plus, tout moteur V4 (quatre temps) avec manetons partagés se déclenchera de manière inégale et nécessitera potentiellement un volant d'inertie plus lourd.

Utilisation automobile

1960-1994 ZAZ Zaporozhets V4 refroidi par air
1963-1976 moteur Lancia V4
1970-1974 Moteur Ford Taunus V4 (dans une Saab Sonett III)

La première utilisation automobile des moteurs V4 était dans les voitures de course de Grand Prix (appelées plus tard «Formula One»). L'un des moteurs V4 pionniers se trouvait dans la voiture à moteur arrière Mors de 1898 construite en France. À l'époque, l'absence de vibrations du moteur V4 était un argument de vente clé. Cependant, le moteur V4 de la voiture a été remplacé par un moteur quatre cylindres en ligne conventionnel en 1901.

Lors du Grand Prix de France de 1907 , la voiture engagée par J. Walter Christie utilisait un moteur V4 de 19 891 cm (1 214 cu in), le plus gros moteur jamais utilisé dans une course de Grand Prix. Le moteur était monté transversalement à l'avant et la voiture était à traction avant. La voiture a abandonné le Grand Prix de France après seulement quatre tours, mais elle a ensuite établi un record de vitesse de 164 km/h (102 mph).

Le premier moteur V4 utilisé dans les voitures de série était le moteur Lancia V4 qui a été utilisé pour la première fois dans la Lancia Lambda de 1922 . Le moteur Lancia était une conception à angle étroit avec un angle de 20 degrés entre les banques et une culasse unique avec un arbre à cames en tête partagé par les deux banques. Il utilisait également de l' aluminium pour le bloc et la tête (ce qui était inhabituel pour l'époque). Lancia a produit des moteurs V4 jusqu'en 1976, date à laquelle ils ont été remplacés par des moteurs à quatre cylindres à plat.

La ZAZ Zaporozhets de 1960-1994 est une voiture de type citadine soviétique qui utilisait un moteur V4 monté à l'arrière. Ce moteur était basé sur la conception utilisée dans le véhicule militaire amphibie LuAZ-967 . Il comportait un refroidissement par air avec un bloc de magnésium et était produit dans des déplacements de 0,7 à 1,2 L (43 à 73 cu in).

L' AMC 108 refroidi par air était un moteur de 108 pouces cubes (1,8 L) construit de 1960 à 1963 pour être utilisé dans le véhicule militaire léger M422 Mighty Mite . Le M422 développé a été par American Motors Corporation (AMC) aux États-Unis et spécialement conçu pour être transporté par hélicoptère.

À partir des années 1960, les divisions européennes de Ford ont produit deux moteurs V4 indépendants. Le premier était le moteur Ford Taunus V4 , produit en Allemagne de 1962 à 1981. Le Taunus était un moteur V4 à 60 degrés avec refroidissement par eau et soupapes en tête. Initialement conçu pour être utilisé dans les voitures à moteur avant, il a été utilisé dans divers modèles Ford et également utilisé dans les modèles Saab 95 , Saab 96 et Saab Sonett à traction avant . Il a également été utilisé dans la voiture de sport Matra 530 à moteur central . Le deuxième moteur Ford V4 était le moteur Ford Essex V4 , produit au Royaume-Uni de 1965 à 1977 et utilisé dans plusieurs modèles Ford Corsair, Capri, Consul, Zephyr et Transit. Bien que conçu séparément du moteur Taunus, l'Essex était également un V4 à 60 degrés avec refroidissement par eau, soupapes en tête et conçu pour être utilisé dans les voitures/fourgonnettes à moteur avant.

La voiture de course Porsche 919 Hybrid LMP1 utilisée au cours des saisons 2014-2017 utilisait un moteur V4 turbocompressé à 90 degrés de 2,0 L (122 pouces cubes) monté au centre.

Utilisation de la moto

Vue en coupe de la Yamaha V-Max 2009

L'une des premières motos propulsées par un moteur V4 était la Matchless Silver Hawk de 1931-1935 construite au Royaume-Uni. Le Silver Hawk utilisait un moteur V4 à 16 degrés à angle étroit avec une culasse unique, un actionnement de soupape à tige de poussée et un refroidissement par air.

Le 1936-1938 Puch P800 a été construit en Autriche pour des usages civils et militaires. Le P800 utilisait un moteur V4 à 170 degrés très grand angle (donc en apparence proche d'un moteur à quatre cylindres à plat) avec deux culasses et un refroidissement par air.

Les moteurs V4 ont été utilisés du milieu à la fin des années 1980, en particulier dans les motos Honda à moteur transversal dotées d'un moteur V4 à 90 degrés avec refroidissement par eau.

La majorité des constructeurs MotoGP 2020 ont choisi la configuration V4 pour leurs motos. Ceux-ci inclus:

Utilisation du bateau

Une autre utilisation du moteur V4 est dans les moteurs hors-bord pour bateaux. La configuration V4 est populaire pour les applications marines hors-bord en raison de sa courte longueur de moteur.

En 1958, Johnson et Evinrude ont introduit des hors-bord V4 de 70,7 pouces cubes (1 159 cm3) d'une puissance de 50 ch (37 kW) et pesant 200 lb (91 kg). En 1972, le même bloc V4 de base produisait plus du double de la puissance d'origine en raison de l'expérience acquise par les fabricants en course. En 1988, Yamaha a introduit un V4 à deux temps de 130 ch (97 kW) sur le marché américain avec ce qu'on a appelé l'injection d'huile « mélange de précision ». La plupart des moteurs hors-bord sont généralement des moteurs à deux temps avec un carburateur.

Autres utilisations

En 1935, la Wisconsin Motor Manufacturing Company a commencé à produire des moteurs V4 à essence (essence) pour des applications industrielles, agricoles et stationnaires, plusieurs fabricants de matériel agricole utilisant les moteurs Wisconsin V4. En 1968, le plus gros moteur V4 du Wisconsin était le V-465D avec une cylindrée de 177 pouces cubes (2,9 L) et une puissance de 66 ch (49 kW) à 3000 tr/min. La société a produit des moteurs V4 jusqu'en 2019.

Au milieu des années 1940, Turner Manufacturing au Royaume-Uni a produit un moteur diesel V4 refroidi à l'eau pour des usages industriels et marins. Ce moteur a été utilisé dans le tracteur Turner Yeoman of England 1949-1957 .

Mitsubishi Heavy Industries a construit le 4ZF , un moteur V4 à moteur diesel refroidi par air utilisé dans le véhicule blindé de transport de troupes de type 73 et les véhicules militaires japonais associés depuis 1973.

Voir également

Les références

Liens externes

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