TECHNIQUE : LE VTEC HONDA (2ème PARTIE)

Concilier le couple à bas régime et la puissance haut perchée a longtemps été mission impossible. Pourtant, Honda a réussi à concilier ces deux caractéristiques a priori antagonistes et en a fait sa marque de fabrique durant deux décennies. Porte-drapeau de son savoir-faire acquis en Formule 1, le VTEC est le chemin le plus court entre la voiture de série abordable et la voiture de course…

Texte : Maxime JOLY - Photos : D.R.

Après la NSX et l’ITR, voici un autre mythe : la S2000. Au Salon de Tokyo de 1995, Honda dévoile le concept Sport Study Model (SSM) reprenant la descendance spirituelle de la S800. Il est propulsé par un 5 cylindres, spécialement conçu pour le proto, aux spécificités inconnues. Il est probable qu’il dérive d’un bloc G, les seuls de Honda à être des L5.

Trois années passent et, pour célébrer le 50ème anniversaire de la marque, est présenté ce que sera la S2000. La proposition d’un roadster propulsion est maintenue mais le 2 litres perd un cylindre. La production est lancée l’année qui suit et fait entrer la S2000 dans le livre des records grâce à son F20C et ses 120 ch/L (125 sur la version japonaise). A peine sortie, la Ferrari 360 Modena est déjà battue. Le F20C tire son origine lointaine des blocs F des Prelude. Lointaine car ils diffèrent en de nombreux points, à commencer par une inversion des cotes. Typé longue course sur les Prelude, le 2L de la S2000 est de type supercarré. Shigeru Uehara affirmait que c’était le moyen le plus sûr d’aboutir aux 9.000 tours recherchés. D’autre part, et dans la même optique, les motoristes se privèrent d’arbre d’équilibrage. Pour gagner en puissance, il a fallu travailler sur le taux de compression et, avec un rapport de 11:1, le résultat est sans appel. Par ailleurs, un écoulement optimisé de l’eau autour des cylindres et les bonnes propriétés de dispersion de chaleur des chemises de cylindre en FRM (métal renforcé de fibres) permettent d’empêcher le cliquetis du moteur malgré ce taux de compression élevé. L’autre nouveauté du F20 est son design prévu pour être logé en position longitudinal. Installé en position centrale, il doit être aussi compact que possible. Il l’est tout autant que le B16A malgré ses 400 cm3 supplémentaires. L’installation particulière de l’alternateur, des pompes à eau et de climatisation y a grandement contribué. Tout ce petit monde est entraîné à partir du vilebrequin par une seule et même courroie. L’assistance électrique (si décriée) a permis de se passer d’une pompe de servo-direction. Les ingénieux japonais ont opté pour des culbuteurs à rouleaux. Pour se faire, ils utilisèrent en première mondiale le moulage par injection de métal. Un rouleau en contact avec les arbres à came est censé réduire les frottements et les pertes qui vont avec. Là où ça devient génial, c’est quand ils ont eu l’idée d’intégrer le pignon servant à actionner le changement de profil de came dans le rouleau. Pourquoi ? Dans un souci de compacité, encore. Les pistons en aluminium forgé sont moins longs que d’ordinaire du fait de l’adoption d’un segment racleur plus étroit et de bielles à extrémité conique. Les bielles en acier forgé sont cémentées. Le F20C reçoit également une chambre de combustion optimisée et une nouvelle culasse. Les ressorts de soupape, légers et résistants, réduisent l’inertie du moteur. Ils sont de l’œuvre de la division Honda CART ChampCar. Dans un souci de réduction de la contre-pression à l’admission et l’échappement, le collecteur d'admission est de conception droite avec une admission grand diamètre à faible étranglement. L'air d'admission est prélevé directement à l'avant de la voiture et traverse un filtre conique. Le système d’échappement est caractérisé par des tuyaux de grand diamètre, un double silencieux avec une préchambre à deux étages et un tuyau en U. Quand le moteur est froid, la synchronisation de l'allumage est modifiée pour donner des températures de combustion plus basses et réduire les émissions d'oxyde d'azote tout en maintenant des températures d'échappement relativement élevées. La S2000 reçut de nombreux prix. On peut citer ceux de l’Engine of the Year de 2000 à 2004. La transition est toute trouvée puisqu’il s’agit de l’année d’apparition de la S2000 mk2. Disposant de réglages châssis moins pointus - ceux de la Type S japonaise - elle vit apparaître au Royaume-Uni une version GT. Elle se distinguait principalement par son hard-top vendu en série. C’était un moyen de la faire passer pour un coupé sans trahir la philosophie originale. Mais le changement fondamental eut lieu en Amérique du Nord où le F20C fut remplacé par le F22C1 sur la S2000 dite AP2 (par opposition à la AP1 qui conserve son 2.0). Si vous avez compris comment fonctionnent les codes Honda, vous avez deviné qu’il s’agit d’un 2.2 ou plus exactement d’un 2.157 cm3. Ce bloc est spécifique à la S2000 AP2 et est une sorte de mélange entre le F20C, les F22A/B et le H22A avec qui il partage la cylindrée et les cotes longue course. En revanche, la puissance passe à 242 ch à 7.800 tr/min. Le régime maximal perd 800 tours en « tombant » à 8.200 tr/min. L’avantage de ce moteur était son couple en hausse, sachant que le F20C fut souvent jugé creux sous le VTEC et que les américains ont l’habitude de rouler au couple. Cela dit, le client européen commence à avoir les mêmes exigences…

LES MOTEURS K

La série des moteurs K est née en 2001, en remplacement des B, F et H. Dans un souci de coût, les K n’ont pas les chemises en FRM. La principale nouveauté vient de l’utilisation de la technologie i-VTEC (voir le paragraphe suivant). Les membres les plus célèbres de la famille K sont les K20 car connus pour être dans la Civic Type R depuis l’EP3. La version européenne se différencie par l’utilisation du K20A2, rabaissé à 200 ch contre 220 sur les autres marchés disposant du K20A. L’intention de Honda avec le K20 était d’en faire le 2.0 atmosphérique le plus puissant du monde. Signalons qu’il y eut au Japon, aux Etats-Unis et en Australie une autre Integra Type R (DC5) équipée de ce moulin. L’Ariel Atom l’utilise également, à la fois dans une déclinaison atmo et dans une autre suralimentée par un compresseur. Il existe aussi le K23A1 dont la particularité est d’avoir un turbo ; il ne se trouve que sous le capot de l’Acura RDX. Nous connaissons davantage le K24A - 2.4L - car on le trouve dans les Accord 7 et 8 européennes.

i-VTEC AVEC VTC
Il y a deux versions de l’intelligent-VTEC. Le premier DOHC dispose du VTC (Variable Timing Control) en continu à l’admission. Viennent ensuite s'ajouter soit le VTEC DOHC des B et H soit le VTEC-E. La longueur du collecteur d’admission peut varier entre 540 et 270 mm selon le régime. De plus, il récupère des F20C et F22C les culbuteurs à rouleaux. La Civic Type R FN2 apparue en 2007 dispose d’une gestion légèrement revue par rapport à l’EP3. Elle gagne 1 cheval à un régime supérieur de 400 tours (7.800 tr/min) mais, malheureusement, perd un peu de couple.

i-VTEC SOHC
Le SOHC est incompatible avec les déphaseurs. La mise en œuvre est donc différente. Dans le cas de la série L, on retrouve une réinterprétation du SOHC VTEC des blocs D. Dans le cas de la série R, c’est une variante du VTEC-E où est remplacé le fonctionnement en mélange pauvre par une came permettant de se rapprocher d'un fonctionnement en cycle Atkinson.

i-VTEC AVEC VCM
Le VCM est le Variable Cylinder Management ou, plus simplement, la désactivation automatique de cylindres. Datant de 2003, cette manipulation est moins poussée que le Cylinder on Demand récemment présentée par Audi. Sur le V6 à 60° de la famille J, un banc de trois cylindres ne peut être désactivé qu’à condition de rester sous les 80 km/h. Sur l’Accord 2008, une mise à jour du système permettait de passer de 6 à 4 cylindres. Le 1.3 de la Civic Hybrid disposait aussi de cette désactivation temporaire.

i-VTEC i
L’i-VTEC i est à injection directe apparue en 2003 sur la Stream. Une étude avait été faite quatre ans plus tôt sur un 1.4 litres VTEC Di. Montée sur le K20, l’i-VTEC i ne fit pas long feu malgré un gain sensible en consommation.

AVTEC
L’Advanced VTEC de 2006 est une nouvelle version de l’i-VTEC qui combine le calage variable en continu et la levée des soupapes. Honda annonçait un gain de 13% de carburant et une baisse radicale de 75% des émissions de CO2.

LA SERIE R

La même année, une nouvelle de série R arriva en concession. Ces SOHC 16 soupapes disposent d’un taux de compression de 10.5:1 et existent en trois cylindrées (1.6, 1.8 et 2.0), il remplace les K20 écos. Par exemple, K20 SOHC i-VTEC fut remplacé par le R20A. En Europe, le R18A1 était dans la Civic Type S.

L’HYBRIDE

Lancé en 1999 avec l'insight, ce n'est qu'en 2001 que l'IMA fut affecté à la Civic. Vint ensuite la CR-Z, vendue par Honda comme le premier coupé sportif hybride. L’intention était louable mais la réalisation trop timorée pour déchaîner les passions. Le moteur électrique ne suffit pas à transcender les 114 chevaux du 1.5 i-Vtec. Dommage qu’au dernier Mondial de Paris, le millésime 2013 ne gagna que 12 malheureux poneys. L’évolution majeure de l’hybridation concernera la prochaine NSX, entrevue dans le film The Avengers. Pour nous faire patienter, Honda diffusa pendant le Superbowl une publicité où on pouvait écouter le futur V6. Avec l’hybride, Honda a peut-être trouver le moyen de contourner les soucis des normes anti-pollution sans passer par la suralimentation.

VTEC TURBO : LE K20C

Non, le K20 n’est pas mort ! Certes, il n’est plus du tout dans la configuration que l’on a pu connaître auparavant mais l’architecture globale du bloc a été conservé pour servir de base au VTEC Turbo de la Civic Type R 2015. Les motoristes ont travaillé sur le taux de compression pour que le moteur prenne des tours malgré la suralimentation. Un taux de compression élevé est d’ordinaire incompatible avec un moteur turbo mais les japonais ont réduit au maximum la température du moteur pour que le taux de compression puisse être de 9,8. Il a également la particularité d’utiliser une wastegate électrique. La puissance maximale est atteinte à 6.500 tr/min et le rupteur est à 7.000 tours, deux valeurs dont Honda est très fier. Ce ne sont pourtant pas les seuls à avoir pareils chiffres puisque le 2L TSI en affiche des semblables. La valeur maximale de couple n’est pas non plus très haut perchée puisque les 400 Nm ne sont disponibles qu’entre 2.500 et 4.500 tr/min. L’appellation Vtec semble trompeuse compte tenu du caractère linéaire du K20C. Mais, surtout, le mécanisme du calage variable est repris de l’i-Vtec, avec deux cames au lieu de trois comme au début. Cette technologie est couplée à une double VTC (admission et échappement) pour la levée variable des soupapes, ce qui est inédit chez Honda car, précédemment, seul un simple VTC sur l’admission était disponible. Avec toute cette technologie, il n’est pas étonnant d’avoir un moteur quasiment plein partout et il faut bien admettre qu’ainsi paré, il se montre très efficace sur circuit. A défaut d’être grisant…

CONCLUSION

Après des années d’hibernation, le VTEC vient de faire son grand retour en 2015 dans la Civic Type R. Pas sûr que les fans historiques des moteurs himalayens se retrouvent dans cette nouvelle déclinaison, pourtant terriblement efficace. Autrefois incomparable à n’importe quel autre moteur, le Vtec n’est plus l’exception mécanique qu’il était : le turbo l’a fait rentrer dans le rang. Attendons de voir ce que donnera le tout nouveau V6 (atmosphérique mais accouplé à des moteurs électriques) de la NSX II…