L’explication détaillée du moteur à plat, du type Boxer, qu’on retrouve chez certains constructeurs comme Porsche et Subaru.
Bien que les constructeurs d’automobiles, pour la plupart, utilisent le moteur thermique à combustion interne en ligne ou en V, certains, comme Porsche et Subaru, préfèrent opter pour une motorisation un peu plus atypique. Il s’agit du moteur à plat, ou mieux connu sous l’appellation Boxer. Mais de quoi s’agit-il, comment ça fonctionne et pourquoi ces constructeurs préfèrent-ils ce type de motorisation ? Voici quelques explications.
L’expression « à plat » réfère au fonctionnement moteur, c'est-à-dire que les pistons se déplacent dans les cylindres à l’horizontale et non à la verticale ou en diagonale comme dans un moteur en ligne ou en V. Ceci lui donne une allure aplatie dans le compartiment moteur. Le nom Boxer se réfère au mouvement des pistons qui font penser au mouvement des bras d’un boxeur professionnel.
Ce type de moteur a été inventé en 1897 par l’ingénieur allemand Karl Benz. Il a ensuite rapidement été utilisé dans divers véhicules au tournant du 20e siècle, comme la Lanchester 8 hp Phaeton boxer-twin de 1900, la Wilson-Pilcher boxer-four de 1901 et, même, les premières Ford Model A, C et F construites entre 1903 et 1905.
Le moteur Boxer a continué de connaître un succès assez remarquable au fil des années, notamment sous le capot de la toute première Volkswagen (la Coccinelle), mais aussi dans les Volkswagen Type 2 (Transporter, Kombi, Microbus) et Karmann-Ghia. Même General Motors s’en est servi pour la Chevrolet Corvair entre 1960 et 1969. Une variante du moteur Boxer s’est aussi retrouvé sous le capot de la Testarossa de Ferrari, commercialisée entre 1984 et 1996. Il s’agit d’un moteur en V ouvert à 180 degrés dont le fonctionnement n’est pas tout à fait pareil à celui d’un Boxer même s’il est également à plat.
Le moteur Boxer a eu une grande utilité dans le domaine des motocyclettes, surtout chez BMW où plusieurs modèles l’ont utilisé. Aujourd’hui, ce sont surtout Porsche et Subaru qui continuent de s'en servir. Même que du côté de Subaru, il s’agit du seul type de moteur que propose le constructeur. Toyota emprunte d’ailleurs cette configuration pour alimenter sa sportive GR86 qu’elle commercialise en partenariat avec Subaru.
L’élément clé qui permet au moteur Boxer de se démarquer, c’est sa configuration aplatie qui fait en sorte que les pistons bougent de gauche à droite au lieu de haut en bas à l’intérieur de leur chambre à combustion. La synchronisation de leur mouvement est également différente de celle d’un moteur thermique classique en ce sens que les deux pistons opposés fonctionnent en tandem.
Par exemple, dans le cas d’un moteur Boxer à 4 cylindres, les deux premiers pistons seront dans la phase admission au même moment, tandis que les deux autres seront en phase compression. Il s’agit donc d’un mouvement symétrique. L’animation ci-haut le démontre très bien.
On reconnaît un moteur à plat par l’absence de culasses installées sur la partie supérieure du moteur. Celles-ci seront plutôt placées à chaque extrémité, une à gauche, l’autre à droite. L’autre distinction, c’est que même s’il s’agit d’un moteur à 4 cylindres, un Boxer nécessite tout de même deux culasses, contrairement au moteur en ligne qui n’en requiert qu’une seule. À l’écoute, le moteur Boxer émet une sonorité particulière, surtout quand il tourne à froid. On aura l’impression qu’il « claque » ou qu’il manque d’huile, un phénomène normal étant donné que le passage de l’huile ne se fait pas de la même manière que dans un moteur en ligne ou en V. Voilà pourquoi il est souvent recommandé de laisser tourner un moteur Boxer au ralenti un peu plus longtemps avant de prendre la route.
L’avantage premier du moteur Boxer, c’est la répartition de poids qu’il octroie au véhicule. En raison d’un mouvement symétrique, mais aussi d’une masse qui est répartie de manière presque égale de gauche à droite, il permet de considérablement améliorer la tenue de route d’un véhicule. Le fait qu’il soit plat et installé très bas dans le compartiment-moteur lui permet également de réduire le centre de gravité d’un véhicule et ainsi d’améliorer sa motricité. C’est d’ailleurs en partie ce qui permet à la transmission intégrale de Subaru d’être si efficace. Ce moteur est moins long qu’un moteur thermique ordinaire, ce qui lui permet d’être installé aux extrémités du véhicule sans trop compromettre la répartition de poids causé par un surplomb.
C’est d’ailleurs pourquoi Porsche continue d’installer le moteur Boxer derrière le train arrière de la 911. Cette configuration permet à la 911 d’avoir la majeure partie de sa masse mécanique installée derrière l’essieu, ce qui confère à l’auto une meilleure adhérence à l’accélération, mais aussi lorsqu’elle s’inscrit dans un virage. Le moteur Boxer est très doux et absent de vibrations. Il ne nécessite d’ailleurs aucun arbre de balancier ou de contrepoids sur le vilebrequin pour pallier le poids des pièces amovibles. En revanche, ce moteur a la réputation de consommer plus d’huile que la moyenne. Un problème fréquent avec le moteur Boxer, c’est l’usure prématurée des segments de pistons. Le fait qu’elles soient constamment exposées à une pression gravitationnelle dû à leur position horizontale, elles s’abîment plus rapidement, causant ainsi une perte de compression importante et une consommation d’huile excessive après plusieurs années et/ou un kilométrage élevé.
Il est fréquent de voir des moteurs Boxer remplacés avant les 150 000 kilomètres en raison de ce défaut de conception. Un autre inconvénient s’avère la largeur du moteur dans le compartiment qui complexifie l’accès à certains composants et qui complique les entretiens. À cela, on ajoute des coûts d’assemblage plus élevés, surtout dans le cas du moteur à quatre cylindres en raison de ses deux culasses. Voilà donc pourquoi la plupart des grands constructeurs ont décidé de ne pas aller de l’avant avec le Boxer.
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