V16

Un V16 est un moteur à pistons avec 16 cylindres répartis en deux bancs de 8, montés l'un par rapport à l'autre selon un angle, généralement de 60 ou 90 degrés selon la conception. Chaque banc possède son propre maneton de vilebrequin, et les deux bancs partagent un seul vilebrequin qui s'étend le long de l'axe central du bloc moteur. La configuration en V permet à un moteur à longue course d'occuper un encombrement plus réduit qu'un moteur 16 cylindres en ligne, tout en produisant de la puissance de manière fluide sur une large plage de régimes.

Les moteurs V16 se trouvent presque exclusivement dans les machines industrielles lourdes et les applications rares de haute performance. Le principal utilisateur a toujours été les locomotives ferroviaires : Electro-Motive Diesel (EMD) a produit les séries V16 EMD 567 et plus tard EMD 710, qui sont devenues la norme dans les locomotives de fret et de passagers américaines à partir des années 1940. Ces moteurs ont généralement une cylindrée de 567 à 710 pouces cubes par cylindre et fonctionnent à des régimes modérés, environ 800 à 1200 tr/min, offrant une livraison de couple fluide essentielle pour la traction ferroviaire. Quelques automobiles ultra-luxueuses, notamment la Bugatti Royale et certains modèles Ferrari et Cadillac des années 1930 et 1950, ont utilisé des V16 pour atteindre une puissance exceptionnelle sans régimes extrêmes.

L'avantage principal du V16 par rapport aux moteurs plus petits est sa douceur mécanique. Avec 16 temps moteurs par tour de vilebrequin lorsque le calage est correctement synchronisé sur les deux bancs, les vibrations sont minimales ; cela est très important dans les locomotives où les fortes vibrations endommagent la cargaison et la voie. Le moteur gère également bien les variations de charge sans caler, ce qui est essentiel pour démarrer des trains lourds à l'arrêt. La dissipation de la chaleur est un autre facteur : la grande cylindrée répartie sur de nombreux cylindres plus petits produit des températures de combustion plus uniformes que moins de cylindres plus grands, prolongeant la durée de vie des roulements et des soupapes sous une charge lourde soutenue.

Problèmes courants et entretien

Les moteurs V16 sont mécaniquement complexes. L'équilibrage de l'ordre d'allumage des cylindres sur deux bancs nécessite un calage précis et un chevauchement des soupapes ; toute défaillance dans un banc affecte immédiatement la douceur globale. Le nombre de bougies (16 dans les moteurs à essence) et le nombre d'injecteurs de carburant (16 dans les moteurs diesel) multiplient les points de défaillance. Les passages d'huile et les chemises d'eau dans le bloc sont complexes, ce qui rend les blocages plus probables que dans les conceptions plus simples. La surchauffe dans un banc de cylindres peut se propager à l'autre si la distribution du refroidissement échoue. Les révisions sont coûteuses car de nombreux composants sont spécifiques à un banc.

Le V16 reste un outil spécialisé. Les fabricants de locomotives modernes ont largement remplacé les moteurs diesel V16 par des conceptions plus petites et turbocompressées qui répondent aux normes d'émissions et aux objectifs d'économie de carburant. La conception persiste principalement dans les flottes de locomotives existantes où la fiabilité éprouvée est plus importante que l'efficacité. En dehors du rail, le V16 est essentiellement historique, un rappel de l'époque où la douceur absolue et le couple valaient la complexité mécanique.