16 cylindres en V à 90°
Le V16 à 90° est généralement conçu comme un assemblage de 2 V8 bout à bout, avec différentes configurations de vilebrequin et séquences d'allumage.
BUGATTI Tourbillon à motorisation hybride de 2024 :
Le moteur thermique de la BUGATTI Tourbillon est un V16 atmosphérique de 8,3 l développé avec Cosworth, avec un angle de 90° entre les 2 bancs :
Suivant la vidéo ci-après de la chaîne YouTube Engineering Explained, l'architecture du V16 à 90° Bugatti correspond à 2 V8 crossplane accouplés en ligne avec ordres d'allumage en miroir et décalage de 45° des manetons au centre du vilebrequin donnant des allumages équidistants tous les 45° en alternance entre les 2 groupes de 8 cylindres en V, avec une numérotation des cylindres sur le couvre- culasse correspondant à l'ordre d'allumage :
1 11 15 5 14 8 4 10
-------------------------------------
3 13 9 7 16 2 6 12
Les cylindres en opposition dont les bielles partagent le même maneton ont un intervalle d'allumage correspondant à l'angle du V de 90° avec 2 chiffres d'écart pour 2 x 45°, sauf 2-8 et 9-15 avec un intervalle d'allumage de 270° correspondant à un tour de vilebrequin (360°) - angle du V, avec 6 chiffres d'écart pour 6 x 45°.
Avec 4 collecteurs d'échappement regroupant chacun 4 cyclindres adjacents dont les allumages ne sont pas équidistants (180°-90°-180°-270°) car liés à un vilebrequin crossplane, le son du moteur malgré 16 cylindres à allumages équidistants semble grave et peu consonant même à régime élevé, comme sur les V8 crossplane dont chaque banc a son propre collecteur, et comme sur la plupart des 16 cylindres avec collecteurs à tubulures de longueurs inégales.
La sonorité d'échappement dépend de la longueur de chaque branche de collecteur, du couplage primaire éventuel par paire de cylindres (à intervalles de 270°-450° comme par exemple sur les V8 Audi pour éviter la vidange dans le même collecteur primaire des paires de cylindres adjacents dont l'allumage est décalé de seulement 90°) même si une seule jonction est apparente pour chaque groupe de 4 cylindres, ou de la présence ou non d'autres jonctions (en X, H, ou Y) entre les différentes lignes d'échappement associées à chaque collecteur.
Lors d'une accélération avec passage au rapport supérieur après montée en régime jusqu'à 9000 tr/min, le sonagramme ci-dessous montre des harmoniques (multiples entiers de la fréquence du cycle 4 temps égale au régime/120, soit 75 Hz à 9000 tr/min) avec des amplitudes variables suivant le régime et la charge sans dominance des multiples du nombre de cylindres par collecteurs (4) et pour l'ensemble du moteur (16), donc avec un spectre sonore se rapprochant de celui d'un monocylindre mais avec des harmoniques de rangs beaucoup plus élevés (jusqu'à environ x46 soit 3450 Hz à 9000 tr/min !) donnant une sonorité puissante avec une plage de fréquence très importante mais sans intervalle de fréquence dominant ni consonance musicale.
Sur la vidéo ci-dessous présentant la montre JACOB and CO avec l'architecture moteur de la BUGATTI V16 Tourbillon, les 8 manetons du vilebrequin sont répartis sur seulement 3 positions angulaires :
1-4-7
2-5-8 (à +90° de 1-4-7)
3-6 (à -135° de 1-4-7)
Avec cette architecture :
- un couple de bascule subsisterait de bout en bout du vilebrequin
- les allumages ne seraient pas équidistants non plus pour chacun des 4 collecteurs, ni sur l'ensemble des cylindres, avec des intervalles qui dépendraient de l'ordre d'allumage permettant d'optimiser l'équilibrage et la répartition des efforts sur les paliers de vilebrequin.
prototype DEVEL Sixteen depuis 2013 (différentes puissances suivant suralimentation)
concept car CADILLAC Sixteen 13,6 l de 2003
CIZETA-MORODER V16T atmosphérique de 1991 à 2003, avec moteur en position transversale arrière conçu à partir de 2 V8 Lamborghini Urraco P300 de 3 l accouplés de bout en bout mais avec un seul bloc moteur à transmission primaire au centre, 8 arbres à cames, 64 soupapes.
Le V16 comporte 2 vilebrequins à plan unique (comme sur 4 cylindres en ligne classique mais avec 2 bielles par maneton) et non à plans croisés de type crossplane comme celui du V8 P300 :
L'échappement comprend 4 collecteurs regroupant chacun 4 cylindres adjacents d'un même banc avec allumages équidistants tous les 180°.
Pour obtenir 16 allumages équidistants tous les 45° de rotation avec une ouverture du V à 90° et 2 bielles par maneton, le décalage angulaire entre les 2 vilebrequins plats doit être de 45°, sinon on a 4 points morts hauts et 2 à 4 allumages simultanés avec un décalage entre vilebrequins de 180°, 90°, ou 0°.
L'ordre d'allumage doit être alterné entre les 2 groupes de 8 cylindres en V.