Moteur F: son histoire

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Frankiki
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Moteur F: son histoire

Messagepar Frankiki » 03 avr. 2016, 15:39

Le moteur F Renault est un moteur thermique automobile à combustion interne, quatre temps, avec 4 cylindres en ligne alésés directement dans le bloc en fonte , refroidi par eau, avec arbre(s) à cames en tête entraîné(s) par une courroie de distribution crantée, avec une culasse en aluminium, soupapes en tête, développé et produit par Renault  au début des années 1980, faisant son apparition sur les Renault 9 et Renault 11. Ce moteur existe en versions essences et diesels, avec 8 ou 16 soupapes.

Histoire :

En décembre 1982, la Régie Renault proposa un tout nouveau diesel de 1596 cm3 de 55 ch DIN pour sa Renault 9. Il portera l’appellation « F8M ». Ce nouveau moteur 1,6 D conçu par l'ingénieur Georges Douin et son équipe, tourne une page dans l'histoire de Renault, ce dernier en effet n'avait plus créé depuis bien longtemps, un moteur entièrement nouveau de conception intégralement Renault. De plus, ce diesel inédit rompe avec certaines vieilles habitudes maison, notamment en ce qui concerne l'usinage des cylindres, puisque que ce moteur n'a plus de chemises amovibles si souvent vantées par la Renault pour promouvoir les échanges faciles dits « à coups de fouet », les techniciens ont considéré que cet argument avait beaucoup perdu de son intérêt grâce aux progrès de la technologie des métaux qui ralentissent sensiblement l'usure des parties frottantes usinées. Ce 4 cylindres moderne adopte bien entendu un arbre à cames en tête dont l'entraînement est opéré grâce à une courroie crantée qui commande aussi la pompe d'injection diesel . Une seconde courroie fait tourner l’alternateur et la pompe à eau, tandis qu'une pompe à vide se situe à l'arrière pour l'assistance de freinage par Master Vac. Le bloc en fonte est surmonté par une culasse d’alliage léger à préchambre Ricardo Comet. À l'usage, ce nouveau moteur se révélera peu gourmand. Il s'agit du vrai premier moteur diesel Renault, puisque le « moteur Douvrin » (type J8S) de 2,1 D des Renault 20 et Renault 30 était produit par la Société Française de Mécanique.  Le moteur F8M de la Renault 9 est disposé transversalement sous le capot, incliné de 12° vers l'arrière. Quelques mois après la commercialisation de la Renault 9 Diesel, est lancée la Renault 11 en avril 1983 qui adoptera ce nouveau diesel plus tard,  à l'automne 1983.

Image  Moteur F8M 1596 cm3 diesel

À l'automne 1983, Renault lance son nouveau moteur essence « F2N » de 1721 cm3 avec carburateur double corps dont la base est celle du moteur F8M 1,6D, il possède une architecture de type diesel avec des chambres de combustions intégrées aux pistons, ce qui n'est pas courant sur un moteur essence. Il apparaît sur les « Renault 11 GTX », « Renault 11 TXE » et futuriste « R11 TXE Electronic » avec compteur digital et synthèse de parole. En février 1984, la Renault 9 adopte à son tour le moteur « F2N » de 1,7 litre, pour ses nouvelles versions « R9 GTX » et « R9 TXE ». Jusqu'à l'arrivé du moteur F2N, les Renault 9 et Renault 11 essences, étaient équipées uniquement de « moteurs Cléon-Fonte » de 1108 cm3 et 1397 cm3 avec arbre à cames latéral, qui étaient de conception ancienne, puisque que cette motorisation était apparue en 1962 sur les Renault Floride et Renault 8 . Pour les versions hauts gammes des Renault 9 et Renault 11, il était nécessaire d'avoir un moteur plus performant et surtout de conception plus moderne, ce qui sera le rôle du moteur F2N, Renault ne souhaitant plus utiliser le « moteur Cléon-Alu » de la Renault 18, qui était également de conception ancienne. Les versions à « moteurs Cléon-Fonte » sont bien entendu conservées et d'ailleurs par la suite les versions sportives « Renault 9 Turbo » et « Renault 11 Turbo » seront équipées du « moteur Cléon-Fonte » de 1,4 litre doté d'un turbo Garett.

Les Renault 9 et Renault 11 sont des modèles incontournables pour Renault car non seulement elles donnent naissance au « moteur F », mais elles inaugurent également une nouvelle base technique qui sera utilisée sur de nombreux modèles. En effet, leur châssis est réutilisé sur les Renault 19, Mégane 1 et Scénic 1 et dérivé pour les Super 5, Express, Clio 1, Clio 2, Kangoo 1 et Twingo 2. Les Renault 9 et Renault 11 sont les premières voitures à utiliser un moteur Renault (« Cléon-Fonte ») en position transversale, ce qui donnera naissance aux boîtes de vitesses JB qui équiperont encore la Twingo 2. (La Renault 14 était la première Renault avec groupe motopropulseur en position transversale, mais avec un train avant dérivé de la Peugeot 104, son « moteur X » était issu de la Société Française de Mécanique commun à Peugeot et Renault, moteur également utilisé sur des modèles Peugeot, Talbot et Citroën.)

Le fait que le moteur F2N soit conçu sur une base de moteur diesel, en fait un moteur très costaud, mais avec sa culasse de par sa conception qui place le collecteur d'admission juste au dessus du collecteur d'échappement, provoque une chauffe de l'embase du carburateur qui a la longue se déforme et crée une prise d'aire.

ImageMoteur F2N 1721 cm3 essence, carburateur double corps

Par la suite, le moteur diesel F8M 1,6 D équipera également les Super 5, Express, ainsi que les Volvo 340 et Volvo 360. Le moteur essence F2N de 1721 cm3 équipera les Renault 21, les Super 5, Renault 19, Clio 1, Volvo 340, Volvo 360 et également les Volvo 440, 460 et le coupé 480 (Chez Volvo ce moteur portera appellation B18KP). Une version avec carburateur simple corps du 1721 cm3 essence équipera certains Renault Trafic et certaines R21, il prendra le type moteur « F1N».

Le 1721 cm3 essence existera également en version injection « multipoint », il prendra le type moteur « F3N », il équipera les versions américaines des Renault 9 et Renault 11 (Renault Alliance et Renault Encore) ou encore les R21 américaines (Renault Médaillon) et les Renault 11 GTE et Super 5 GTE qui seront les versions sportives des R11 et Super 5 dans certains pays comme la Suisse et l'Allemagne, car les moteurs turbo à carburateur ne répondaient plus aux normes de pollution dans ces pays, donc la Super 5 GTE sera commercialisée à la place de la Super 5 GT Turbo et la R11 GTE à la place de la R11 Turbo. Le « F3N » équipera également la Renault 19 TXI, avec une puissance de 107 ch.

Volvo greffera même un turbo sur le 1721 cm3 essence avec injection « multipoint » et prendra le type moteur « B18FT » (appellation Volvo), et équipera le coupé Volvo 480 Turbo, la Volvo 440 Turbo et la Volvo 460 Turbo. Ces moteurs sont souvent recherchés pour faire des swaps sur des Super 5 GT Turbo, Renault 9 Turbo et Renault 11 Turbo.


Évolution :

Versions diesels :

Début 1987, le 1.6D subit des modifications afin de le rendre plus silencieux. Ce F8M deuxième génération sera malheureusement plus fragile au niveau de la culasse et du joint de culasse. De plus, l'amiante sera abandonnée, ce qui fera accentuer les problèmes de joints de culasse. Extérieurement, un F8M deuxième génération se reconnait par son couvre culasse qui est fixé par 6 petits écrous, tandis qu'un F8M première génération a 3 écrous fermés pour fixer le couvre culasse, le carter de distribution d'un F8M deuxième génération possède une partie non peinte autour de la pompe d'injection, alors que sur un F8M première génération, le carter de distribution est totalement noir.

En 1988, Renault lance la Renault 19 en remplacement des R9 et R11, le moteur diesel F8M de 1,6D développant 55 ch DIN de ses devancières n'est pas assez puissant pour équiper la R19 plus lourde, Renault modifie la course et l'alésage du 1,6 D, afin d'obtenir 1870 cm3 (1,9 D) ce qui donnera naissance au moteur F8Q développant 65 ch. Ce moteur équipera également par la suite les Clio 1, Express, R21, Mégane 1, Scénic 1 et Trafic 1. Une version dégonflée développant 55 ch DIN fera son apparition dans les années 1990. Ce F8Q première génération conservera les problèmes de culasses et de joints de culasse du F8M deuxième génération. Une deuxième génération de F8Q fera son apparition fin 1997, suite aux nouvelles normes de pollutions sur le Kangoo 1, elle équipera également par la suite les Clio 2, Mégane 1 phase 2  et Scénic 1 phase 2. Les problèmes de culasses et de joints de culasse ont éradiqué sur cette deuxième génération, cette version est aussi plus silencieuse que la première génération.

Fin 1988, une version turbo du 1,9D est commercialisée sur la R19, ce moteur prendra le type moteur F8QT, il développera 95 ch DIN . Il équipera également les Mégane 1, Scénic 1, ainsi que les Volvo 440, Volvo 460, Volvo S40, Volvo V40 et Mitsubishi Carisma.

À l'automne 1997, Renault équipe sont 1,9 dT d'une injection direct ce qui donnera naissance au premier moteur Renault à injection direct, le 1,9 dTi, il prendra le type moteur F9Q. Il équipera les Mégane 1, Scénic 1, Laguna 1, Clio 2, Kangoo 1, Espace 3, ainsi que les Volvo S40, Volvo V40 et Mitsubishi Carisma.

En juillet 1999, Renault équipe son 1,9 dTi du principe de la rampe d'injection commune (common rail) à haute pression, ce qui donnera naissance au premier moteur dCi, le 1,9 dCi type F9Q. Il fera son apparition sur la Laguna 1 phase 2. Le 1,9 dCi équipera également les Mégane 1 phase 2, Scénic 1 phase 2, Laguna 2, Mégane 2, Scénic 2, Espace 4, Trafic 2, Master 2, Mégane 3, Scénic 3 ainsi que les Volvo S40, Volvo V40, Suzuki Grand Vitara, Nissan Primera et Mitsubishi Carisma, ...

Image Moteur F9Q 1.9 dCi

Versions essences :

En 1986, une version 2,0 litres apparaît, avec une cylindrée de 1 965 cm3 type F2R en version carburateur double corps et F3R en version injection. Le F3R de 1 965 cm3 équipera les Renault Alliance GTA en Amérique du Nord.

En 1989, Renault lance la version sportive de la Renault 19, en remplacement des Renault 9 Turbo et Renault 11 Turbo. Renault abandonne son mythique 1,4 « Cléon-Fonte » turbo à carburateur au profit d'un moteur multi-soupapes et de l'injection multipoint, ce sera une évolution du moteur F2N  de 1721 cm3, la course reste identique, mais l'alésage est augmenté, ce qui donnera une cylindrée de 1764 cm3, coiffée d'une culasse de 16 soupapes qui équipera la R19 16S. Ce moteur F7P de 140 ch DIN équipera également la Clio 16S en février 1991, en remplacement de la Super 5 GT Turbo. En juillet 1992, les R19 16S et Clio 16S sont montées de série avec un pot catalytique, afin d'être en conformité avec les normes de pollutions applicable au 1er janvier 1993, ce qui leur fait perdre 3 ch.

ImageMoteur F7P 1764 cm3 16 soupapes de R19 16S et Clio 16S

La Clio Williams fait son apparition en 1993. Comme son nom ne l'indique pas, la Renault Clio Williams a été conçue non pas pour célébrer les titres glânés en Formule 1 avec l'écurie de Franck Williams, mais avant tout pour une homologation en compétition (2500 exemplaires minimum requis). En effet, pour courir en groupe A, Renault a besoin d'un moteur 2,0 litres pour être le mieux armé dans sa catégorie. C'est donc en partant du bloc moteur F7P de la Renault Clio 16S que Renault va élaborer son 1998 cm3  F7R de 150 ch DIN. L'augmentation de la cylindrée  va donc passer logiquement par un réalésage de 0,7 mm et par l'adoption d'un vilebrequin de Clio diesel pour faire passer la course de 83,5 à 93 mm. Ce vilebrequin d'origine « routière » permet ainsi de mieux encaisser les contraintes liées à l'augmentation du couple qui va désormais atteindre 175 Nm à 4 500 tr/mn . Le F7R équipera également les Mégane 1 coupé et Renault Spider.

Au 1er janvier 1993, toutes les voitures essences doivent être équipé d'un système d'injection et d'un pot catalytique, à cette occasion, le F2N de 1721 cm3 verra son alésage augmenté et aura une cylindré de 1794 cm3. Il portera le type moteur « F3P » sur le Clio 1 et Renault 19, et « B18U » sur les Volvo 440 et Volvo 460. En revanche la Renault 21, alors en fin de carrière conserve son 1721 cm3, mais avec l'injection (type moteur F3N), Volvo conservera également le 1721 cm3 injection (type moteur B18EP), aux côtés du nouveau 1794 cm3 . En 1994, la Laguna 1 sera équipé du moteur F3P.

Volvo commercialisera également une version de 1596 cm3 essence avec injection multipoint, et prendra le type moteur « B16F » (appellation Volvo) pour les Volvo 440 et Volvo 460. La particularité de ce moteur est d'avoir le même alésage et la même course que le diesel F8M, et par conséquent la même cylindrée.

Une version 8 soupapes du moteur F7R des Clio Williams de 115 ch DIN fera son apparition sur les Laguna 1, il équipera également les Mégane 1, Scénic 1 et Espace 3, il portera l’appellation de  « F3R ». Sur les Volvo 440, 460 et 480, ce moteur portera l’appellation « B20F ».  Ce nouveau F3R de 1998 cm3 remplace l'ancien F3R de 1965 cm3.

Le F4P apparaît en 1998, sur la Laguna 1 phase 2. Ce nouveau 1.8 (1783 cm3) de 16 soupapes équipera également les Mégane 1, Scénic 1, Laguna 2, ... En même temps est commercialisé le F4R sur la Laguna et l'Espace 3, ce moteur reprend la cylindrée (1998 cm3) du F7R de la Clio Williams, il sera également monté sur les Mégane 2, Mégane 3, Laguna 2, ... La particularité des moteurs F4P et F4R est le fait qu'ils ont une culasse 16 soupapes semblable aux « moteurs K » (K4J et K4M), de plus les moteurs F4P et F4R partagent le même kit de distribution et la même pompe à eau que les « moteurs K » 16 soupapes (K4J et K4M).

En 1999, apparition du moteur F5R, il s'agit du moteur de 1998 cm3 équipé d'une injection directe. Ce moteur IDE de 2,0 16s type F5R équipera les Mégane 1 coupé et cabriolet, ainsi que les Laguna 2. Ce sera le premier moteur essence français à injection directe.

En 2001, Renault lance la Clio 2 RS qui sera doté du moteur F4R de 1998 cm3 avec 16 soupapes développant 172 ch. En 2004, la Clio 2 RS phase 3 verra sa puissance augmentée de 10 ch pour atteindre les 182 ch. En 2006, la Clio 3 RS reprendra ce moteur qui sera revu et développera 197 ch sur la phase 1, puis 203 ch sur la Clio 3 RS phase 2.

Le F4R sera également greffé d'un turbo, et portera l’appellation F4RT, il équipera les Mégane 2, Laguna 2, Laguna 3, Avantime et Vel Satis, mais c'est surtout cette base qui servira pour la Mégane 2 RS de 225 ch (230 ch sur la version F1 Team R26 et R26.R).

La Mégane 3 RS est présentée en mars 2009 au salon de Genève, elle est équipée du bloc F4RT 2,0 16V Turbo de la Mégane 2 RS, porté à 250 ch. En juin 2011, Renault a lancé une série limitée « RS Trophy », sa puissance augmente de 15 ch pour atteindre 265 ch, puis 275 ch.

Image Moteur F4RT 1998 cm3 16 soupapes turbo de Mégane 3 RS

Les différentes cylindrées :
Image

Sources:
* « Moteur F: son histoire », sur http://www.moteur-cleon-fonte.com
* Manuel d'atelier « Moteur F » Diesel Renault -  Édition française, 1992, référence 77 11 093 599
* Manuel d'atelier « Moteur F » Essence Renault -  Édition française, 1990, référence 77 11 088 727

Lien: http://www.moteur-cleon-fonte.com/t4737 ... n-histoire

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