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Problèmes de fiabilité MERCEDES 63 AMG atmo (M156)

En ces temps de downsizing et d’électrification il peut paraître étonnant voire provocateur de consacrer une vidéo entière à un moteur atmosphérique de plus de 6 litres de cylindrée. Et pourtant et quoi qu’en disent les médias et quelles que soient les décisions politiques en termes d’environnement ce moteur reste une véritable légende chez tous les passionnés de mécanique puissante.

Lorsque le M156 est présenté en 2006 par Mercedes-Benz les motorisations V8 atmosphériques sont loin d’être une nouveauté pour la firme à l’étoile. On pourra citer entre autres le fameux moteur de référence M100 en 6.3l qui équipait la non moins fameuse Mercedes 600 dès le début des années 60 ainsi que l’incroyable version préparée par AMG monté sur la 300 SEL de course.

Le M119, une voiture difficile à oublier

On n’oubliera évidemment pas non plus le superbe M119 motorisant une grande partie de la gamme Mercedes des années 90 dont le SL de référence R129 ou la très rare est excellente E500 w124.

Pour faire face à des normes antipollution de plus en plus strictes ce M119 avait été remplacé par un moteur V8 de référence M113.

Techniquement moins spectaculaire il motorisera avec brio toute la gamme Mercedes en version atmosphérique et suralimentée de la fin des années 90 et du début des années 2000.

Durant l’année 2001 le renouvellement prévu à moyen terme d’une grande partie de la gamme Mercedes se faisant sentir le constructeur demande à son département compétition AMG de mettre en chantier l’étude d’un moteur pour remplacer le M113.

Cette fois ci pas de version suralimentée au programme. En effet si l’on excepte les configurations extrême du moteur le M113 cas dans ses versions les plus puissantes telles que celles montées sur le SL55 AMG développait près de 500 chevaux mais surtout plus de 70 mkg de couple au régime de rotation incroyablement bas de 2650 tours par minute.

L’ingénieur Rolf Zimmerman alors faisant partie du directoire technique AMG se voit confier le développement du nouveau moteur.

Ce qui distingue le moteur

Point intéressant ce moteur avait pour particularité que pour la première fois il s’agissait d’une mécanique entièrement conçue développée et mise au point par AMG.

En effet si sur les versions précédentes le préparateur modifiait et améliorait des mécaniques d’origine Mercedes dans ce cas c’est l’ensemble du développement qui lui étaient confié.

Tandis que la concurrence Audi et BMW en tête proposait ou préparait des petits V8 tournant à haute vitesse telle que le S65 de la M3 cubant 4 litres ou celui de la RS4 à peine plus gros cubant 4.2l le nouveau venu de chez

Mercedes se devait de proposer une cylindrée bien supérieure

L’obtention d’un couple de forte valeur à des régimes de rotation bas sans aucune suralimentation ne laissait pas d’alternative à ce niveau.

Les bases de départ seront donc les suivantes : une architecture de huit cylindres en v dont l’avantage en termes d’encombrement par rapport à un V12 rendait l’utilisation possible sur une vaste gamme de véhicules.

Une cylindrée tournant autour de 6.3l pour rappeler les heures glorieuses du vénérable M100. Une masse réduite. Des régimes de rotation élevés et finalement une configuration de vilebrequin en croix dont l’un des avantages réside dans une régularité de fonctionnement quasi optimale. La cylindrée unitaire choisie est de 776 centimètres cubes.

Cubant donc 6,2l au total ce V8 classiquement ouvert à 90° prendra la référence M156. Contrairement au M113 l’ayant précédé le blog du M156 était de type à tablature fermée.

Cette construction permet en théorie une rigidité supérieure à un design ouvert laissant augurer des capacités supérieures en termes de contraintes thermiques donc des possibilités de rendement spécifiques élevé.

Le bloc tout en aluminium est une prouesse de technologie

En effet les ingénieurs AMG réussissent à maintenir la masse du moteur sous la barre des 200 kg à sec un record par rapport à la cylindrée. Ce moteur fut le premier moteur aluminium de grande série à se passer de chemises rapportées. En effet les ingénieurs de chez AMG ont décidé l’application de traitements de surface des parois de cylindres par projection à arc électrique double fil d’un matériau à faible coefficient de frottement.

Le principe de la projection par arc électrique consiste à faire jaillir un arc électrique entre deux fils sacrificiels, un jet d’air comprimé pulvérisant le métal fondu et le projetant sur le substrat.

Ce choix permettait entre autres de réduire la masse du bloc au total et d’optimiser le refroidissement des cylindres. Le vilebrequin en croix de type forgé était dérivé de la compétition tout comme les bielles en acier forgé elles aussi.

Les pistons étaient fabriqués en aluminium hyper eutectique coulé sous pression. L’ajout de silicium et de phosphore dans l’aluminium permet d’améliorer les caractéristiques suivantes du matériau :

  • meilleur coulabilité,
  • réduction du risque de retassures,
  • réduction de la criquabilité
  • et enfin diminution du coefficient de dilatation.

Contrairement aux M113 le précédent les culasses de ce moteur recevaient quatre soupapes par cylindre mues par deux arbres à cames en tête par bancs de cylindres. Du coup le nombre de bougies redescendait à une par cylindre.

Les poussoirs hydrauliques issus de la compétition étaient fabriqués dans un matériau spécifique permettant en théorie la réduction de masse de ces pièces ainsi que des coefficient de friction réduits.

Les diagrammes de levée des soupapes montrant des croisements importants ainsi que le taux de compression fixé à 11.3:1 ne laissait pas de doute sur la destination performances de ce moteur.

Le calage de chacun des arbres à cames d’admission et d’échappement était variable en continu grâce à des déphaseurs montés en bout de chaque arbre. Le répartiteur d’admission d’air était équipé d’un système de variations de longueur électropneumatique des conduits.

Dans un moteur muni de soupapes d’admission l’optimisation du remplissage des cylindres dépend de la longueur des tubulures d’admission.

Lorsque de l’air frais est aspiré dans la chambre de combustion il prend de la vitesse et de l’élan dans le collecteur d’admission. Au moment où la soupape se ferme l’air frappe la soupape.

Ceci crée une surpression transitoire au niveau de la soupape

Cette surpression rebondit, se déplace le long du collecteur d’admission, frappe le plénum de l’autre côté et rebondit à nouveau. Tant que la soupape reste fermée la pression rebondit d’avant en arrière le long du collecteur d’admission jusqu’à ce que la soupape d’admission s’ouvre à nouveau.

Ce phénomène est à l’origine de la création d’ondes de pression. La fréquence de ces ondes de pression est dépendante de la vitesse de rotation du moteur ainsi que de la longueur des canaux d’admission.

Dans un moteur standard la longueur fixe des tubulures est définie de manière à favoriser une plage réduite du régime de rotation. Cet effet délétère dans l’absolu peut à l’inverse être mis à profit.

En effet si l’on s’arrange pour que le pic maximum de l’onde soit coordonné au niveau de la soupape au moment où elle s’ouvre on peut créer un effet proche de celui d’une suralimentation.

Faire varier la longueur des canaux d’admission est l’une des solutions les plus évidentes. C’est cette solution qui est reprise sur le M156. Des actuateurs pneumatiques commandés par le système de contrôle moteurs sont reliés à des volets situés à l’intérieur du répartiteur d’admission d’air.

Ces volets s’ouvrent et se ferment à des régimes de rotation déterminés ce qui permet de choisir entre une configuration à tubulures courtes ou longues.

À l’intérieur de la tubulure d’admission variable se trouvent deux papillons des gaz à commande électronique désaccouplés des vibrations. Leur réglage s’accomplit en seulement 100 millisecondes jusqu’à l’ouverture maximale.

Si la cylindrée totale du moteur cubait 6.2l l’appellation 63 était un clin d’œil à la Mercedes 300 SEL des années 60 cubant elle 6.3l.

Moteur atmosphérique le plus puissant en production à l’époque il remporta le prix du moteur de l’année en 2009 et en 2010. Une famille de moteurs montés sur les versions hautes performances de certains véhicules dont la classe C AMG performance à partir de 2010 présentait les modifications suivantes :

  • les pistons en aluminium coulé étaient remplacés par
  • des pistons forgés, il embarquait un vilebrequin allégé ainsi que des bielles renforcées.

Le M156 fut monté sur la quasi-totalité de la gamme Mercedes

Les puissances développées s’étalent entre 457 et 525 chevaux en fonction des modèles des marchés et des configurations.

Ce moteur a tout de suite emballé la presse ainsi que les premiers clients. Il fait partie des rares V8 proposant un couple immense dès les bas régimes de rotation à la manière d’un big block américain allié à une rage proches de celles de ses concurrents allemands BMW en tête.

Et en termes de son, il enchante par des vocalises de muscle car le tout dans un environnement raffiné et luxueux caractéristique de la marque à l’étoile. À noter qu’une évolution de ce moteur fut développée pour le supercar SLS. Codé M159 il reçoit un collecteur d’admission et un collecteur d’échappement redessinés des soupapes ainsi qu’un arbre à cames spécifiques et finalement un système de lubrification par carter sec.

La description de ce moteur incroyable vous a emballé. Vous pensez donc acquérir un véhicule qui en est équipé. Avant de foncer tête baissée il est nécessaire de connaître les faiblesses inhérentes à cette mécanique. Remplaçant du quasi indestructible v8 de code M113 cette mouture 6.2l ne propose malheureusement pas la même fiabilité que son prédécesseur.

Les gros problèmes récurrents que présente ce moteur sont au nombre de 4. Tout d’abord les vis de fixation des culasses. Jusqu’en 2011 les risques de corrosion des vis sont très élevés. Une fois que la corrosion est bien avancée la casse d’une ou plusieurs vices est inéluctable. Le liquide de refroidissement se met alors à fuir à l’intérieur des cylindres.

Le moteur se met à chauffer, une fumée blanche sort des pots d’échappement jusqu’à ce que le moteur se bloque voir casse. Les moteurs affectés sont tous les moteurs m 156 de référence inférieure à 060658.

Mercedes décida de remplacer les vis par des versions plus solides en 2011. Les vis de nouvelle génération sont reconnaissables par leur tête torx male opposé au torx femelle des années précédentes. Si vous envisagez l’achat d’une voiture équipée d’un m 156 de millésime 2007 à 2011 il est indispensable de s’assurer que toutes les vis de fixation des culasses ont été changées. Si tel n’est pas le cas il vous faudra alors négocier un rabais du prix de l’intervention en concession.

Deuxième gros défaut il peut arriver sur certains véhicules que les fameux poussoirs à faible masse et tête plate se bloquent. La perte du degré de liberté en rotation de ces pièces a pour effet une usure rapide de la came en regard.

Ce problème semble accéléré par des intervalles prolongés de vidange. Pour limiter sa possibilité d’apparition une vidange moteur tous les 5 à 7000 km  au lieu des 15000 kilomètres recommandé par le constructeur est nécessaire. Le changement des poussoirs pour des neufs ainsi que le contrôle de l’intégrité des arbres à cames en même temps que le remplacement des vis des culasses est totalement recommandé sur ce moteur en particulier si le véhicule a effectué plus de 100 000 km.

Troisième gros problème les déphaseurs d’arbres à cames ont tendance à tomber en panne régulièrement. Les symptômes de déphaseurs fatigués sont des bruits de type cliquetis au démarrage du moteur. Dans ce cas il est nécessaire de les changer. Les pièces étant situées à l’intérieur des culasses cette opération est loin d’être bon marché.

Finalement penchons-nous sur le quatrième gros problème. En 2012 AMG décida de remplacer les couvre culasse jusque alors en magnésium par des versions en plastique. Certains propriétaires se sont plaints de fuites d’huile récurrentes venant du haut du moteur même après plusieurs changements de joints. La solution la plus pérenne semble le remplacement des deux couvre culasse par des pièces en magnésium issues des premiers millésimes.

Si l’énumération des défauts potentiels ne vous a pas effrayé et que vous souhaitiez toujours sauter le pas la liste des châssis sur lesquelles fut monté ce moteur vous permettra sans aucun doute de trouver votre perle rare en fonction de vos goûts de votre budget et de vos besoins.

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