Mercedes-AMG M 139 : le quatre-cylindres le plus puissant au monde

AMG, ces trois lettres longtemps indissociables de gros V8 très musclés, entend aussi devenir la « reine » des quatre cylindres. Le nouveau M 139, destiné à équiper la future A 45, s’annonce comme le quatre-cylindres le plus puissant au monde, avec une valeur impressionnante de 421 ch en version S.

La performance frappe d’autant plus que la cylindrée de ce nouveau bloc reste limitée à 2,0 l, ce qui représente (un peu) plus de 210 ch/l ! On peut juger ces « power wars » allemandes - ces guerres de la puissance - comme futiles, mais leurs résultats ne cessent de captiver.

M 139, une vraie nouveauté

Mercedes-AMG affirme que le M 139 n’est pas une simple évolution du précédent M 133 qui animait jusqu’ici la famille « 45 » : d’après AMG, seuls quelques écrous et boulons auraient été repris.

Pour répondre aux contraintes des normes d’émissions, aux impératifs de packaging des modèles concernés, ainsi qu’à la volonté d’offrir davantage de puissance tout en réduisant la masse, le moteur a donc été intégralement repensé.

Parmi les choix les plus marquants, AMG a fait pivoter le moteur de 180° autour de son axe vertical. Résultat : le turbocompresseur et les collecteurs d’échappement se retrouvent à l’arrière, contre la cloison séparant le compartiment moteur de l’habitacle. Logiquement, l’admission prend désormais place à l’avant.

Cette architecture apporte plusieurs bénéfices : sur le plan aérodynamique, elle facilite l’optimisation du dessin de la face avant ; et en matière de circulation d’air, elle permet non seulement de capter davantage d’air, mais aussi de raccourcir le parcours et de le rendre plus direct, avec moins de détours, aussi bien côté admission que côté échappement.

« La AMG ne voulait pas que le M 139 reproduise la réponse typique d’un Diesel, mais plutôt celle d’un moteur atmosphérique »

Un turbo suffit

Autre point notable : malgré une puissance spécifique très élevée, le moteur se contente d’un seul turbocompresseur. Il s’agit d’un twinscroll fonctionnant à 1,9 bar ou 2,1 bar selon la version : 387 ch (A 45) et 421 ch (A 45 S), respectivement.

À l’image des turbos utilisés sur le V8 d’Affalterbach, ce nouveau turbo adopte des roulements sur les arbres du compresseur et de la turbine. Cela réduit les frottements mécaniques et lui permet d’atteindre plus vite sa vitesse maximale de 169 000 tr/min.

Pour renforcer la réactivité du turbo à bas régime, le flux des gaz d’échappement est séparé en passages parallèles à l’intérieur du corps du turbocompresseur. De plus, les collecteurs d’échappement disposent de conduits divisés, afin de conserver un flux distinct, dédié à la turbine.

Le M 139 se distingue également par l’adoption d’un nouveau carter en aluminium, d’un vilebrequin en acier forgé et de pistons en aluminium forgé. L’ensemble est dimensionné pour encaisser un nouveau régime maxi fixé à 7 200 tr/min, la puissance maximale étant atteinte à 6 750 tr/min - soit 750 tr/min de plus que sur le M 133.

Réponse distincte

Une attention particulière a été portée à la vivacité du moteur, notamment au dessin de la courbe de couple. Le couple maximal grimpe désormais à 500 Nm (480 Nm sur la version de base), disponible entre 5 000 et 5 200 tr/min (4 750–5 000 tr/min sur la version de base). Une plage très élevée pour un moteur turbo - le M 133 délivrait 475 Nm dès 2 250 tr/min, et conservait cette valeur jusqu’à 5 000 tr/min.

Ce positionnement est volontaire. AMG ne souhaitait pas que le M 139 imite la sensation typique d’un Diesel, mais plutôt celle d’un moteur atmosphérique. En d’autres termes, comme sur un bon moteur atmo, son tempérament incitera à aller chercher plus souvent les hauts régimes, avec une nature plus « montée en tours », au lieu de rester dépendant des régimes intermédiaires.

Quoi qu’il en soit, AMG promet une mécanique très réactive à tous les régimes, y compris les plus bas.

Des chevaux toujours au frais

Avec des niveaux de puissance aussi élevés - il s’agit du quatre cylindres le plus puissant au monde -, le refroidissement devient un élément clé, à la fois pour le moteur et pour maintenir l’air comprimé à une température optimale.

Dans l’arsenal, on trouve des circuits d’eau et d’huile redessinés, des systèmes de refroidissement séparés pour la culasse et le bloc, des pompes à eau électriques, ainsi qu’un radiateur supplémentaire logé dans le passage de roue, en complément du radiateur principal à l’avant.

Pour conserver la transmission dans sa plage de température idéale, l’huile nécessaire est refroidie par le circuit de refroidissement du moteur, et un échangeur de chaleur est monté directement sur la transmission. Le calculateur moteur n’a pas été oublié : il est installé dans le boîtier du filtre à air et refroidi par le flux d’air.

Les spécifications

Mercedes-AMG	M 139
Architecture	4 cylindres en ligne
Cylindrée	1 991 cm³
Alésage x Course	83 mm x 92,0 mm
Puissance	310 kW (421 hp) à 6 750 tr/min (S) 285 kW (387 hp) à 6 500 tr/min (base)
Couple	500 Nm entre 5 000 tr/min et 5 250 tr/min (S) 480 Nm entre 4 750 tr/min et 5 000 tr/min (base)
Régime maximum du moteur	7 200 tr/min
Taux de compression	9.0:1
Turbocompresseur	Twinscroll avec roulements à billes pour compresseur et turbine
Pression maximale du turbocompresseur	2.1 bar (S) 1.9 bar (base)
Culasse	Deux arbres à cames réglables, 16 soupapes, CAMTRONIC (calage variable pour soupapes d’échappement)
Poids	160,5 kg avec fluides

On verra le M 139, le quatre-cylindres de série le plus puissant au monde, arriver d’abord sous le capot des Mercedes-AMG A 45 et A 45 S - tout indique que ce sera dès le mois prochain -, avant d’être proposé sur la CLA puis, plus tard, sur la GLA.

Comme pour les autres moteurs portant le sceau AMG, chaque exemplaire sera assemblé par une seule personne. Mercedes-AMG a également précisé que la ligne d’assemblage de ces moteurs a été optimisée grâce à de nouvelles méthodes et de nouveaux outils, ce qui réduit le temps de production par unité d’environ 20 à 25 %. De quoi permettre la fabrication de 140 moteurs M 139 par jour, répartie sur deux équipes.