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Les moteurs à plat et les moteurs en ligne figurent parmi les meilleures options de motorisation pour les automobiles et les motos, chacun présentant des avantages et des inconvénients à prendre en compte. Les moteurs à plat utilisent généralement des configurations à quatre ou six cylindres, tandis que les moteurs en ligne peuvent varier de trois à huit cylindres. Étonnamment, les moteurs en ligne existent dans presque toutes les configurations de cylindres, sauf pour les sept cylindres, et la plupart des fabricants de voitures ne produisent pas non plus de moteurs en ligne à cinq cylindres.
Il est également vrai que la majorité des constructeurs automobiles et de motos n’optent pas pour des moteurs à plat ou des moteurs en ligne dépassant quatre cylindres. Cependant, le moteur en ligne à six cylindres connaît un regain d’intérêt.
Différences fondamentales entre les moteurs à plat et en ligne
La principale distinction entre les moteurs à plat et en ligne réside dans l’orientation des cylindres. Pour illustrer cela, imaginez quatre (ou six) canettes de soda disposées verticalement sur une table, formant une ligne qui s’éloigne de vous. Cela représente la configuration d’un moteur en ligne.
Maintenant, prenez la canette la plus proche et allongez-la sur le côté gauche, en pivotant la canette sur son bord sans la soulever de la table. Ensuite, allongez la deuxième canette sur le côté droit de la même manière. Enfin, disposez les canettes restantes sur le côté, en alternant gauche et droite. Voilà, une représentation simplifiée de la configuration d’un moteur à plat, également connu sous le nom de moteur à cylindres opposés horizontalement. Examinons les avantages et les inconvénients de chaque type de moteur pour déterminer s’il y en a un qui se démarque.
Avantages et inconvénients des moteurs à plat et en ligne
Pour commencer, nous allons évoquer une comparaison réalisée par Jason Fenske de la chaîne YouTube Engineering Explained, qui a examiné des modèles de moteurs à quatre cylindres imprimés en 3D de chaque type. Lorsque les deux configurations de moteur effectuent un cycle complet de quatre temps, chaque paire de pistons annule les vibrations de l’autre. Cependant, le moteur en ligne à quatre cylindres génère des vibrations secondaires pendant la moitié inférieure de la course du piston, nécessitant des mesures supplémentaires pour les contrôler par rapport à la configuration à plat.
Bien que l’équilibre inhérent du moteur à plat soit un avantage dans la colonne des moteurs à quatre cylindres, il a tendance à osciller d’avant en arrière en raison de l’orientation décalée des paires de cylindres. Fait intéressant, toutes les forces de vibration et les oscillations s’annulent dans les moteurs à plat et en ligne à six cylindres.
L’un des principaux atouts du moteur à plat par rapport à la configuration en ligne est son profil bas. En étant positionné plus bas dans le compartiment moteur, il abaisse le centre de gravité, ce qui améliore les caractéristiques de virage et de freinage. Dans certains cas de collisions frontales, la position inférieure du moteur à plat réduit les risques que celui-ci pénètre dans l’habitacle.
Les moteurs en ligne, quant à eux, sont plus étroits et plus hauts que les moteurs à plat, ce qui les rend souvent plus accessibles. Leur taille compacte est particulièrement avantageuse pour toute intervention nécessitant des bougies d’allumage, des réglages de la distribution ou des joints de culasse.
En comparant les moteurs à double arbre à cames, les modèles en ligne possèdent deux fois moins de culasses, d’arbre à cames et de chaînes de distribution. Cette réduction des composants et la simplicité qui en résulte rendent les moteurs en ligne moins coûteux à produire, ce qui constitue leur principal avantage par rapport aux moteurs à plat.
Comparaison des moteurs à plat et en ligne : lequel est le meilleur ?
Les deux conceptions de moteurs présentent des forces et des faiblesses. Le moteur à plat est plus coûteux à produire et plus difficile à entretenir. Sa largeur influence également les décisions des fabricants concernant la géométrie de la suspension et l’angle de direction. Bien sûr, le placement arrière et central du moteur, que l’on trouve dans la plupart des voitures Porsche et dans les anciens VW Beetles, élimine cette préoccupation liée à l’angle de direction.
La compacité et le coût inférieur de la conception du moteur en ligne sont des avantages significatifs qui expliquent probablement son utilisation prédominante par les constructeurs automobiles modernes, à l’exception de Subaru, Porsche et quelques modèles de Toyota. Cependant, le fait qu’un moteur soit moins cher et plus largement utilisé ne signifie pas nécessairement qu’il est meilleur.
À moins que vous ne conceviez une voiture de ville destinée au grand public, le centre de gravité bas du moteur à plat le rend plus adapté aux voitures de sport, comme celles proposées par Porsche. Cependant, le terme « voiture de sport » ne définit pas exactement la gamme de Subaru.
L’inclusion par Subaru de sa transmission intégrale symétrique en équipement standard sur la grande majorité de ses véhicules témoigne de l’engagement de la marque envers son caractère unique. Cet engagement aide à comprendre pourquoi Subaru continue d’utiliser le moteur à plat, malgré la disponibilité de conceptions de moteurs tout aussi fiables à un coût inférieur.
