Histoire du moteur M10 l M10-Online.net - Le site de référence sur les BMW 2002 et série 3 E21/E30

Le M10, un moteur qui marquera la firme bavaroise et ses modèles parmi les plus mythiques

Le moteur BMW M10 est un quatre cylindres en ligne produit entre 1961 et 1987. Sa cylindrée s'étend de 1499 cm cube à 1990 cm cube. La version de ce moteur montée sur les E30 jusqu'en 1987 sur les modèles 316 (version à carburateur) et 318i, développe 1766 cm cube. Le moteur a été à la base conçu par l'ingénieur et pilote de course, le Baron Alex von Falkenhausen. La marque à l'hélice lui avait alors commandé un moteur de petite cylindrée (1.3 litre), mais pensant que cela serait insuffisant pour les futurs besoins de la marque, il a donc décidé de concevoir un bloc moteur qui pourrait développer jusqu'à 2.0 litres et a donc créer un moteur délivrant une cylindrée de 1,5 litre.

Ce moteur s'avérera tellement bien conçu qu'il sera produit un total de 3,5 millions de bloc moteur équipant de nombreux modèles de la marque pendant plus de 25 ans.

Le M12 qui en dérive directement permettra à la marque de connaître de nombreux succès dans le milieu de la compétition automobile. BMW s'illustrera ainsi dans le Championnat Européen de Grand Tourisme mais ce moteur sera également repris pour les Formule 2 BMW. Grâce au M12 également développé pour concourir en Formule 1, Brabham remportera le championnat en 1983. La longévité d'un moteur surtout à ce niveau de la compétition est exceptionnelle, témoignage de sa robustesse et du génie de Alex von Falkenhausen qui aura su concevoir un moteur qui aura développé entre 75 et 1500 chevaux pour les versions utilisées en compétition. Le bloc M10 servira également de base à S14, utilisé sur la M3 E30.

De par ces différentes cylindrées, ce moteur aura couvert une bonne partie de la gamme BMW entre 1961 et 1987, y compris la 2002 Turbo dont le M31 affichait la puissance de 170 chevaux.

Le moteur originalement conçu par le Baron Von Falkenhausen et qui développait 1,5 litre (M115) équipa dès 1962 et jusqu'à 1977, les BMW 1500 qui affichait entre 75 et 80 chevaux. Le M118 (1773 cc) qui développait entre 90 et 130 et était monté sur les 1800 et E21 518. Le M116 (1573 cc) équipa entre 1964 et 1975, les 1600, 1600-2 et 1602 développant selon les modèles entre 75 et 105 chevaux. Le M05, moteur de 2 litres de cylindrée (1990 cc), développait entre 105 et 120 chevaux et équipait entre 1965 et 1972, les 2000C, 2000 et 2002. Entre 1972 et 1974, les 2002 tii étaient équipées du M15 de 1990 cm cube de cylindrée développant 130 chevaux. Sur le série 5 de génération E12, le M10 servira de base pour le M17 de 115 chevaux monté sur les 520. En 1975, les 316 de génération E21 étaient équipées du 1,6 litre de 90 chevaux du M41. Les 320i et 520i (E21 et E12) étaient également équipées du quatre cylindres M10 qui développait 125 chevaux. Le M43/1 équipait les 320 E21 (à carburateur) et développait ainsi 109 chevaux. Enfin, le M98 (1573 cc) développait 75 chevaux sur les 315 E21 dès 1981.

Le M10B18, l’ultime évolution de ce moteur de légende qui pris place sous les capots des BMW 2002 et série 3

C'est l'une des nombreuses variations du M10 qui équipera les 2002 et ses dérivés mais aussi les modèles 315, 316, 318, 318i, 320 et 320i dès la commercialisation de la nouvelle série 3 «E21» en 1975 puis sous le capot des série 3 «E30» entre 1982 et jusqu’en 1987. Le moteur selon les cylindrées et les modes d’alimentation développait  entre 75 et 109 chevaux en version carburateur et entre 105 et 170 chevaux sur les version à injection des 318i, 320i, 2002tii et 2002 Turbo. Les 318i seront équipés entre 1979 et 1987 de l'injection Bosch K-Jetronic (L-Jetronic à partir de 1984) tandis que les 2002tii font appel à une injection Kugelfischer couplée à un turbo KKK sur l’extrême 2002 Turbo. Le M10B18 conserve les caractéristiques initiales du moteur M10 sur les série 3 et est incliné à 30 degrés et refroidi par liquide permanent sur ces dernières. Ce moteur équipera également les modèles contemporains E12 et E28 (518i et 520) de la marque à l'hélice. A noter qu’une version spéciale du 1,8 équipant les 318i destinée aux marchés américains, australiens et suédois sera développée afin de répondre aux normes anti-pollution, particulièrement strictes dans ces pays.

En 1968 est présentée la BMW 2002 qui est amenée à remplacer la 1600 qui n’a pourtant été commercialisée que deux années auparavant. La caisse de cette dernière est reprise mais renforcée et la 2002 se voit équipée de la variante 2 litres du 4 cylindres maison développée par Alex von Falkenhausen et monté pour la première fois en 1962 sur les berlines Neue Klasse, dont la puissance est portée à 100 chevaux. Ce dernier motorisait déjà les berlines 2000 et les coupés 2000C de la gamme. La 2002 devient l’une des figures de proue de la marque et participera grandement à l’élaboration de l’image sportive qu’elle continuera à exploiter avec les futures série 3, dignes héritières de la 2002 sur de nombreux points, incarnant toutes le concept de la berline sportive à deux portes qui fit leur succès. Ce modèle permettra de plus à BMW de renouer avec la croissance économique, car la firme qui était au bord de la faillite à l’issue des années 1950, va, grâce à la 2002, s’imposer de nouveau sur le marché européen et même, pour la première fois, se faire connaitre sur le sol américain, un marché alors en plein essor jusqu’au premier choc pétrolier de 1973. Bientôt, la gamme sera étoffée avec de nouvelles motorisations. La 2002 ti équipée de carburateurs à double corps et dont la puissance est augmentée à 120 chevaux est commercialisée dès 1968. En 1971, sa remplaçante, la 2002tii est présentée. Cette fois-ci, le modèle fait appel à une injection Kugelfischer tandis que la puissance atteint désormais les 130 chevaux. L’ultime version de ce modèle est incontestablement la monstrueuse 2002 Turbo qui reprend à un turbo KKK, une première sur un modèle de grande série européen à l’époque, portant sa puissance à 170 chevaux, faisant de ce modèle une voiture sportive de tous les records.

A sa commercialisation en 1973, la nouvelle BMW série 3 type E21 s’annonce comme la digne évolution de l’ancienne 2002 dont elle reprend la majorité des motorisations quatre cylindres déclinées en 316, 318 et 320 qui développent respectivement 90, 98 et 109 chevaux. Ces moteurs robustes et performants seront dès la fin de l’année 1975 épaulés par une version à injection du 2.0 litres rebaptisée «320I» qui développe désormais 125 chevaux, soit 5 chevaux de moins que la 2002tii. L’arrivée en 1977 dans la gamme E21 des nouveaux moteurs 6 cylindres de type M20 qui vont progressivement représenter la majorité des ventes du modèle relèguent toutefois les mécaniques 4 cylindres au second plan, leur conception favorisant des consommations plus faibles et une souplesse à bas régime accrue. L’ancien 4 cylindres M10 qui équipait jusqu’alors la 320 et remplacé par un moteur 6 cylindres de la même cylindrée d’une puissance de 122 chevaux tandis qu’un nouveau modèle, coiffant la gamme série 3, fait son apparition. La 323i s’annonce comme la remplaçante de la sportive 320i à moteur quatre cylindres et ses 143 chevaux la place tout de suite comme l’une des références dans la catégorie des petites berlines sportives. En 1980 apparait une version basique de la série 3 baptisée 315. Celle-ci reprend le moteur de la 316 phase 1 de 1573 cc alimenté par un carburateur simple corps et développant 75 chevaux. Cette version lancée suite au second choc pétrolier de 1979 avait pour but de populariser l’offre de la marque à l’hélice avec une présentation simplifiée mais une conception digne de ses ainées. La 316 abandonne son 1,6 à carburateur pour le millésime 1980, année où ce moteur est remplacé par une version à carburateur du 1,8 de la 318i. Cette architecture sera conservée sur la future E30. La production des modèles 6 cylindres est arrêtée en 1982 suite à la présentation de la deuxième génération, de type E30 de la berline à succès dont l’assemblage et les premières livraisons auront lieu en septembre. Les 315, 316 et 318i sont toutefois produites jusqu’en 1983 alors que les concessionnaires BMW vendent les derniers modèles de type E21 sortis des usines bavaroises.

La présentation en 1982 de la nouvelle série 3 s’annonce comme un hommage à la première génération du modèle phare de la marque, mais bien qu’elle en reprenne l’allure générale, son dessin est toutefois modernisé avec des traits plus tendus, la caisse s’avérant plus courte et les composantes changées à plus de 90%, marquant les efforts faits par BMW dans l’élaboration de ce qui deviendra son modèle le plus populaire avec plus de 2 millions d’exemplaires produits jusqu’à l’arrêt de la fabrication en 1994.

Malgré un châssis entièrement revu, la nouvelle série 3 reprend les motorisations de sa devancière et la gamme est composée à sa sortie de deux modèles quatre cylindres, les 316 et 318i, et de deux modèles six cylindres, 320i (le moteur 2 litres étant désormais alimenté par une injection Bosch L-Jetronic et non plus un carburateur simple comme sur sa devancière) et 323i. Les moteurs ont les mêmes caractéristiques que sur le modèle précédent, à l’exception de la 323i qui annonce une puissance en sensible baisse (139 chevaux), la marque corrigeant la tir dès le millésime suivant avec un modèle annonçant désormais 150 chevaux. Les 318i restent fidèles en 1983 à l’injection Bosch K-Jetronic. Cependant, cette dernière est remplacée dès l’année suivante par le système L-Jetronic qui équipait déjà les 320i et 323i. A partir de 1984, les 316 sont livrées avec un nouveau carburateur double corps Pierburg 2BE (remplaçant le carburateur à double corps inversé Pieburg 2B4 qui équipait jusqu’alors ce modèle) et qui est doté d'un système électronique de formation du mélange - baptisée Ecotronic - système mis au point en collaboration avec Bosch. Sur les E30, ce moteur sera remplacé dès 1987 par le M40 de conception plus moderne. Ce nouveau moteur sonne la fin de la carrière du M10, aussi longue que ponctuée de succès, commerciaux et sportifs.

Bosch K-Jetronic et L-Jetronic: gros plan sur l’injection des BMW série 3

Les 318i type E21 et E30 (modèles 1979-1983) sont équipées d'un système à injection d'essence Bosch K-Jetronic qui fonctionne mécaniquement et injecte le carburant en continu. L'essence aspirée par une pompe électrique est refoulée vers l'accumulateur de pression. L'essence est ainsi maintenue en pression jusqu'au doseur distributeur après le passage dans un filtre. Le débitmètre d'air placé entre le filtre à air et le papillon des gaz est soumis à la dépression du moteur. La dépression soulève le disque de retenue qui, à son tour, déplace le levier du piston de commande du doseur distributeur déterminant ainsi la quantité d'essence. En fonction de l'air mesuré par le débitmètre, le doseur distributeur va répartir entre les cylindres, par l'intermédiaire des injecteurs, la quantité de carburant voulue pour l'élaboration d'un mélange optimal. Un régulateur de pression de commande fait baisser la pression exercée sur le piston de commande pendant la phase de réchauffage, ce qui se traduit à débit d'air constant par un débit d'essence plus important, donc, un mélange qui s'avère plus riche. Le boîtier d'air additionnel monté en dérivation avec le papillon permet l'admission d'une quantité air-carburant plus élevée à froid ce qui se traduit par un ralenti accéléré. Le dispositif est complété par un injecteur de départ à froid électromagnétique qui est en mis en circuit au démarrage et un thermo-contact temporisé qui limite la durée d'ouverture de cet injecteur en fonction de la température du moteur.

Régime moteur de ralenti: 900 tours/min

A partir du modèle 1984, les 318i type E30 reçoivent une nouvelle injection: Bosch L-Jetronic type LE à coupure d’alimentation en décélération, qui équipait alors l’ensemble des moteurs à injection de BMW à l’exception des 318i qui restaient jusqu’alors fidèles à l’injection K-Jetronic. Avec ce système à commande électronique, le carburant est injecté de manière intermittente.

Une pompe électrique envoie l'essence dans une rampe de distribution à la pression de 2,5 bars environ, à travers un filtre. De la rampe partent les tuyaux allant aux injecteurs (1 par cylindre). Un régulateur de pression placé à l'extrémité de la rampe maintient constante la pression d'injection est renvoie au réservoir le surplus de carburant assurant ainsi la circulation de l'essence sans risque de formation de bulles de vapeur. La quantité d'essence injectée est déterminée par l'appareil de commande électronique d'après les informations données par les différents capteurs et sondes: les paramètres pris en compte sont, le volume, la température de l'air aspiré, la vitesse de rotation du moteur, la charge du moteur, et sa température. Le volume d'air aspiré est mesuré par le débitmètre d'air et constitue l'élément principal déterminant le dosage de carburant. Un potentiomètre transforme la valeur mesurée au niveau de l'ouverture d'un papillon en un signal électrique transmis à l'appareil de commande. Celui-ci dose la quantité de carburant nécessaire au moteur en provoquant plus moins longtemps l'ouverture des soupapes électromagnétiques des injecteurs. Ces dernières injectent simultanément et ce quelle que soit la position de la soupape d'admission, deux fois pendant chaque rotation de l'arbre à cames. Si la soupape est fermée, l'essence s'accumule devant et est aspirée à son ouverture suivante en même temps que l'air. Un tiroir d'air additionnel, pour la marche au ralenti et un injecteur de départ à froid pour la phase de démarrage complètent le système.

Les préparations

Le moteur M10 aura été à l’origine de nombreuses préparations, la plupart cherchant à se rapprocher de celle qu’a fait subir BMW à son modèle 2002 avant de donner naissance à la diabolique 2002 Turbo en 1973. D’autres s’inspirent de la configuration de la 2002tii qui développait 130 chevaux et ce, sans intervention de turbo, jugé peu fiable et fragile à l’époque en portant la cylindrée de leur moteur à 2000 cc. Vous pouvez retrouver certaines préparations sur les forums consacrés à ces modèles où des membres ont tenté de muscler leur 4 cylindres dans la rubrique M10 Online.


Haut de page l Accueil


Le moteur M10 prendra place également sous les capots des célèbres 2002tii et 2002 Turbo entre 1971 et 1976.


Sous le capot de la 2002 Turbo (E20), le M10 développera jusqu’à 170 chevaux DIN.


Le M10B18, ici en version Bosch K-Jetronic, qui équipa les 318i de 1979 à 1983, développant une puissance de 105 chevaux DIN.


La version à carburateur montée sur les 2002, 2002ti, 315, 316, 318 et 320 entre 1968 et 1987. Avec ce type d’alimentation, le M10 affichera une puissance de 75 chevaux sur la 315 à 109 chevaux sur la 320 (E21).


Le moteur M12/13 développé à partir du M10 des modèles de série BMW. Avec ses quelques 1500 chevaux, il assurera à la marque de nombreuses victoires en Formule 1 et Formule 2.

Spécificités techniques


2002 I Versions E10 et E20

2002 4 cylindres à carburateur - 1990 cm - 100 chevaux à 5800 tr/min (1968-1976)

2002ti 4 cylindres à carburateurs à double-corps - 1990 cm - 120 chevaux à 5800 tr/min (1968-1971)

2002tii 4 cylindres à injection - 1990 cm - 130 chevaux à 5800 tr/min (1971-1976)

2002 Turbo 4 cylindres à injection et Turbo KKK - 1990 cm - 170 chevaux à 5800 tr/min (1973-1975)


E21 l Versions 4 cylindres

315 4 cylindres à carburateur - 1573 cm - 75 chevaux à 5800 tr/min (1980-1983)

316 4 cylindres à carburateur - 1573 cm - 90 chevaux à 6000 tr/min (1975-1980)

316 4 cylindres à carburateur - 1766 cm - 90 chevaux à 5500 tr/min (1980-1983)

318 4 cylindres à carburateur - 1766 cm - 98 chevaux à 5800 tr/min (1975-1980)

318i 4 cylindres à injection - 1766 cm - 105 chevaux à 5800 tr/min (1979-1983)

320 4 cylindres à carburateur - 1990 cm - 109 chevaux à 5800 tr/min (1975-1979)

320i 4 cylindres à injection - 1990 cm - 125 chevaux à 5700 tr/min (1975-1979)


E30 l Versions 4 cylindres

316 4 cylindres à carburateur - 1766 cm - 90 chevaux à 5500 tr/min (1982-1987)

318i 4 cylindres à injection - 1766 cm - 105 chevaux à 5800 tr/min (1982-1987)


Entretien

Vidange moteur tous les 7500 kilomètres avec de l’huile à l’indice de viscosité de 10 W 50 ou 15 W 40.

Changement des bougies tous les 10000 kilomètres. Type: M 14 x 125 - Bosch W8 DV (constructeur), écartement des électrodes: 0,7 mm.

 

M10-Online.net - Le site de référence sur les BMW 2002 et série 3 E21/E30

M10-ONLINE.NET
YOUR SOURCE FOR ALL CLASSIC M10-POWERED BIMMERS
    Accueil        M10        2002       E21       E30       Guide       Infos       318i ’83        Site        Zündfolge       Blog
Accueil.html2002.htmlE21.htmlE30.htmlGuide.htmlInfos.html318i_83.htmlSite.htmlZundfolge/Zundfolge.htmlBlog/Blog.htmlshapeimage_12_link_0shapeimage_12_link_1shapeimage_12_link_2shapeimage_12_link_3shapeimage_12_link_4shapeimage_12_link_5shapeimage_12_link_6shapeimage_12_link_7shapeimage_12_link_8shapeimage_12_link_9shapeimage_12_link_10
Follow us all over the world