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Depuis quelques années nous voyons des constructeurs qui remplacent le moteur V6 par une configuration en ligne. Mercedes-Benz, Jaguar Land Rover, et, même, Mazda pour son CX-90 qui remplace carrément le moteur à 4 cylindres par un 6-cylindres en ligne, priorisent désormais cette configuration motrice. Mais pourquoi? Quels sont les avantages et les inconvénients d’y aller dans cette direction? Faisons le tour du sujet ensemble.
Les débuts du 6-cylindres en ligne
Les origines du moteur à 6 cylindres en ligne, aussi connu en anglais par le terme straight six, remontent au tout début des années 1900. Plusieurs constructeurs s’y intéressaient déjà pour alimenter des véhicules qui, à l’époque, agissaient surtout à titre de commodités pour les consommateurs mieux nantis.
Rolls-Royce a été l’un des premiers constructeurs d’automobiles à l’employer en 1905 dans la 30 hp, un modèle remplacé par la Silver Ghost l’année suivante. Presque au même moment, la Ford Model K de 1906 était mue par un 6-cylindres en ligne dont la cylindrée faisait 6,6 litres.
Le moteur à 6 cylindres en ligne a également vu une grande utilité dans l’industrie de l’aviation, surtout en Europe. Si Mercedes-Benz a été le premier constructeur à mettre en service son moteur D.I dans un avion en 1913, au tout début de la Première Guerre mondiale, c’est BMW qui en a fait un modèle d’affaires lucratif.
Le constructeur bavarois avait développé l’IIIa en 1917 pour alimenter un avion à hélice. Il s’agissait du tout premier moteur pour BMW qui s’est ensuite lancée dans la commercialisation de l’automobile en 1933. Elle a ensuite continué de prioriser le 6-cylindres en ligne. Aujourd’hui, ce type de moteur est symbolique pour la marque. BMW l’utilise pour alimenter une panoplie de véhicules.
Au fil des années, d’autres constructeurs d’automobiles se sont joints à la parade du 6-cylindres en ligne, comme Alfa Romeo en 1921 pour la berline de grand luxe G1, Mercedes-Benz en 1924 avec son moteur M836 de 3,9 litres, Opel en 1927 pour la 8/40 et Volvo en 1929 avec son moteur Penta DB. Ce type de moteur s’est ensuite répandu chez presque tous les constructeurs d’automobiles d’aujourd’hui où il jouit d’un regain en popularité.
Le V6 est venu plus tard
Si quelques applications nichées du moteur V6 ont vu le jour aux débuts des années 1900 chez Buick et Delahaye, ce n’est qu’en 1950, sous le capot de la Lancia Aurelia, que la première application sérieuse du principe a été commercialisée à grande échelle.
C’est surtout au tournant des années 1960 que les constructeurs américains ont saisi le potentiel de ce moteur et multiplié les versions auprès de différents constructeurs et de modèles différents.
Ce moteur s’est ensuite répandu plus rapidement que le 6-cylindres en ligne dans diverses applications. Le V6 a même alimenté quelques motocyclettes au fil du temps. Aujourd’hui, c’est le type de moteur à 6 cylindres le plus répandu dans l’industrie de l’automobile ; on le trouve partout, dans les berlines intermédiaires et les camionnettes pleine grandeur, comme le Ford F-150. Le V6 est même désormais utilisé pour certaines voitures de course dans les séries IndyCar, GP3 et, même, en formule 1.
Comment fonctionne le 6-cylindres en ligne?
Contrairement au V6 dont le nom désigne sa configuration en forme de V — c’est-à-dire qu’il est composé de 3 cylindres installés sur chaque côté du moteur — le 6-cylindres en ligne et organisé de façon que les cylindres soient alignés l’un derrière l’autre, en ligne droite, comme son nom le suggère.
Cette configuration a aussi une incidence sur son cycle d’allumage. Par exemple, le piston d’un moteur V6 est directement relié à son opposé qui est installé de l’autre côté du moteur. Le six en ligne, lui, aura un cycle un peu plus atypique afin d’éviter un débalancement.
Quels sont les avantages et les inconvénients d’un moteur en ligne plutôt qu’en V?
En raison de sa configuration, le moteur en ligne occupe habituellement plus d’espace en longueur à l’intérieur du compartiment moteur. Pour des raisons de facilité d’assemblage, mais aussi de répartition de poids dans le véhicule, les constructeurs s’en serviront principalement pour des applications du type longitudinal, c’est-à-dire pour des véhicules à propulsion.
Certes, certains constructeurs, comme Volvo, ont déjà installé un moteur à 6 cylindres en ligne sur un véhicule à traction, mais du point de vue de la manufacture du véhicule, cette façon de faire est généralement plus complexe et coûteuse, sans compter l’impact que cette configuration peut avoir sur la répartition de poids d’un véhicule.
Voilà où il perd des plumes face au moteur V6, qui est ordinairement plus compact et peut mieux s’agencer à différents types de véhicules et à des rouages de toutes sortes.
Alors, pourquoi certains priorisent-ils le 6-cylindres en ligne aux dépens du V6? D’abord, il y a la simplicité de ce moteur qui devient très alléchante pour un constructeur et qui lui permet de réduire les coûts de construction. Contrairement au V6 qui est équipé de 2 culasses, le 6-cylindres en ligne n’en compte qu’une seule, ce qui réduit ainsi le nombre de pièces requis pour le construire.
Ensuite, il y a le fait qu’il est nettement plus facile d’y greffer des accessoires, comme des turbocompresseurs, des compresseurs volumétriques (supercharger) et, même, de l’électrification, comme le système à hybridation légère du Mazda CX-90 de BMW ou de Mercedes-Benz, notamment. La configuration en ligne de ce moteur facilite l’installation de ces pièces, ce qui réduit une fois de plus sa complexité et ses coûts, tout en augmentant sa fiabilité.
Un moteur plus doux qui produit plus de couple et moins d’émissions de CO2?
En termes de rendement, le moteur en ligne a habituellement un fonctionnement plus doux que le moteur en V. Cette caractéristique est liée à au manque de mouvements contraires.
Les moteurs en ligne, surtout à 6 cylindres, sont également reconnus pour leur capacité de pouvoir générer beaucoup de couple à très bas régime, contrairement au V6 qui, d’ordre général, doit monter plus haut dans les tours pour générer la même quantité de couple. Non seulement cette caractéristique confère-t-elle au véhicule une marque de raffinement supérieure — ordinairement appréciée dans les véhicules de luxe, mais nul besoin de faire tourner le moteur à un régime très élevé pour faire avancer le véhicule rapidement.
Cette particularité lui permet donc de consommer moins de carburant et, surtout, d’émettre moins d’émission de GES (gaz à effet de serre). Avec l’aide de la turbocompression, qui permet d’ajouter encore plus de couple à bas régime, sans compter sa capacité de pouvoir recycler les gaz, ainsi que l’ajout d’une petite poussée électrique, le moteur à 6 cylindres peut devenir très efficace énergétiquement.
Il suffit d’observer les changements que Mercedes-Benz avait apportés à la Classe E de 2017 à 2023 (la W213) pour constater les avantages d’un moteur en ligne plutôt qu’en V pour des soucis d’efficacité énergétique.
Si son ancien V6 biturbo de 3,0 litres affichait une consommation moyenne de carburant de 10,4 L/100 km et émettait 245 grammes de CO2 par kilomètre, son remplaçant, un 6 en ligne turbocompressé équipé de l’hybridation légère, voyait sa consommation baisser à 9,3 L/100 km et ses émissions de GES, à 219 grammes de CO2 par kilomètre.
