Site francophone des amateurs de la BMW 2002 et de la série 02
bmw2002.fr
bmw2002.fr est conçu pour être affiché en 1024×768

moteur

Moteur

Éclaté du moteur de la 2002 : on peut remarquer l'inclinaison de 30° du bloc vers la droite, l'arbre à cames en tête et l'implantation en V des soupapes. On y voit également la chaine duplex de distribution, entrainée comme la pompe à huile par le vilbrequin à cinq paliers, pièce maîtresse et gage de solidité...
Dès le début de sa carrière, ce moteur fut remarquable par la qualité technique de sa conception, sa grande fiabilité, et partant, de sa capacité à être préparé...

Chambre de combustion
Le dessin des chambres de combustion est en particulier très soigné.

L'implantation en V des soupapes, légèrement décalées l'une par rapport à l'autre dans les deux hémisphères de la chambre permet une bonne circulation des flux et le positionnement du puits de bougie le plus près possible du centre, afin de faciliter l'inflammation et la combustion du mélange air-essence.

N.B. : la soupape d'admission est celle de gauche, de grand alésage, la soupape d'échappement, plus petite, est à droite ; l'inclinaison du puit de bougie vers la droite l'atteste. À noter également que les soupapes d'admission sont d'un alésage diférent sur les moteurs à carburateurs (2002, 2002ti) et les moteurs injection (2002tii, 2002 turbo) où elles sont agrandies...
Eclaté moteur
Le dessin de droite permet de visualiser la circulation des fluides dans les conduits d'admission et d'échappement ainsi que le remplissage du cylindre... difficile mécanique des fluides ! Mais cependant nécessaire puisque tout le rendement moteur en dépend.
Vilbrequn
Déjà évoqué plus haut, le vilbrequin du quatre cylindres BMW encaissera toutes les évolutions de la puissance moteur sans modification majeures, et ce durant toute sa carrière. En effet, il est doté de cinq paliers, c'est-à-dire qu'il est maintenu sur le bloc aux deux extrémités et entre chaque pied de bielle, d'où une plus grande rigidité et une plus grande résistance aux déformations engendrées par les efforts transmis par les bielles.

La solidité de ce montage permet d'envisager des puissances importantes...

Sur les images qui suivent, on peut voir la culasse à l'envers (chambres de combustions en haut) du côté des conduits d'admission. Plus encore que le bloc lui-même qui ne diffère finalement d'un modèle à l'autre que par ses cotes d'alésage, c'est cette pièce qui évoluera en fonction des besoins du rendement moteur : le dessin de droite permet de comparer les différentes formes de la chambre de combustion, l'implantation du puit de bougie ainsi que la forme des calottes de piston.

Culasse Pisrons et soupapes
Culasse Pistons & soupapes

Il est à noter que le code M10 ne réfère que le bloc, pas les pistons ni la culasse. En effet, selon les versions ceux-ci peuvent être différents comme par exemple les pistons et l'arbre à cames de la 1600ti ou la taille des soupapes d'admission de la 2002tii.

Les culasses

Le moteur de la 2002 ne reçut pas moins de quatre culasses différentes durant ses huit années de production. Toutes ces culasses sont identifiées par un numéro pouvant être 121, 121TI, E12 ou E21 2.0 directement issu de la fonderie. Ce numéro ce trouve du côté de l'admission, au-dessus de l'entrée du quatrième cylindre, et il est facilement visible dès l'ouverture du capot.

A ses débuts en 1968, la 2002 est équipée indifféremment des culasse 121 ou 121TI. Il n'y a pas véritablement de différence entre les deux et les soupapes font 44mm de alésage à l'admission pour 38mm à l'échappement. Ces culasses ont été le standard des modèles 2 litre jusqu'à la mi-1972.
La plupart des 2002tii de 1972 utilisèrent également la culasse 121/121TI mais avec cette fois des soupapes d'admission de 46mm, le reste deneurant à l'identique.

A partir de la mi-72, toutes les 2002 sans exception reçurent une nouvelle culasse identifiée E12 et dont la forme des chambres de combustion était issue de celles des six cylindres mis en services 3 ans plus tôt. Cette culasse conserve les soupapes d'admission de 46mm ansi que les soupapes d'échappement de 38mm.
La principale différence entre les deux réside dans la forme de la chambre de combustion qui présente un dessin "tri-hémispherique" qui est sensé améliorer la combustion du mélange air-essence.

Quant à la dernière variante, elle n'est intervenue qu'en 1976 pour les 2002 destinées au seul marché américain : la culasse E21 2.0, qui équipera par ailleurs le moteur 2 litre de la 320i, n'est une modification de la chambre de combustion des anciennes culasses 121/121TI, mais avec les soupapes d'admission de 46mm.

Les pistons

Tous comme les culasses, il existe de nombreuses variantes mais surtout un accord entre pistons et culasses :

- culasse type 121 / 121TI

Type de moteur (années) Hauteur (axe / sommet) Forme Taux de compression
2002 42,3 mm piston plat 8,3:1
2002ti (1971) 42,5 mm dôme de 4,4 mm 9,5:1
2002tii (avant 72) soupapes Ø 46 mm 42,1 mm dôme de 5,2mm 10,0:1
2002 U.S.A. (1968-1972) 42,3 mm piston plat 8,3:1
2002tii U.S.A. (1972) - dôme de 1,5 mm 9,0:1
2002 turbo (74-75) soupapes Ø 46 mm - piston creusé de 3,7 mm 6,9:1


- culasse de type E12

Type de moteur (années) Hauteur (axe / sommet) Forme Taux de compression
2002 (après 1972) - "grand piano" 8,3:1
2002tii (après 1972) - "raised grand piano" 9,5:1
2002 U.S.A. (1972-1974) - "grand piano" 8,3:1
2002 U.S.A. (1975) - piston plat 8,1:1
2002tii U.S.A. - dôme de 1,5 mm 9,0:1

 


- culasse de type E21 2.0

 

Type de moteur (années) Hauteur (axe / sommet) Forme Taux de compression
(used on 49-state '76 2002's,
US 2-liter 320i's)
  flat-topped 8.3:1


Tableau récapitulatif des types de pistons

Type de piston Données
modèle 2000 / Autom. / Touring / 2002
hauteur 0mm (piston plat)
alésage 89mm
couse 80mm
caratéristique 2,0 8,3
compression 8,3
modèle 2002 / Autom. / Touring (culasse E12)
hauteur 1,5mm
alésage 89mm
course 80mm
caratéristique 2,0 8,3
compression 8,3
modèle 2000 TI / 2002 ti
hauteur 5,2mm
alésage 89mm
course 80mm
caratéristique 2,0 TI
compression 9,5
modèle 2002 tii USA
hauteur 1,5mm
alésage 89mm
course 80mm
caratéristique 2,0 tii USA
compression 9,0
modèle 2000 tii / 2002 tii
hauteur 4,4mm
alésage 89mm
course 80mm
caratéristique 2,0 E
compression 10,0
modèle 2002 tii / Touring / 520i
hauteur 6,8mm
alésage 89mm
course 80mm
caratéristique 2,0 E
compression 9,5
modèle 2002 Turbo
hauteur max -3,7mm (piston creusé)
alésage 89mm
course 80mm
caratéristique 2,0 6,9
compression 6,9

Systèmes d'alimentation

Durant l'ensemble de la carrière des '02, le moteur M10 s'est vu équipé de deux systèmes d'alimentation en carburant : les classiques carburateurs simple et doubles-corps, mais aussi l'injection mécanique Kulgerlfischer PL-04

Versions

Avant de passer aux chiffres concernant l'évolution du moteur 4 cylindres dans la gamme BMW, je vous le laisse apprécier dans différentes versions...

2002ti 2002tii
2002 ti 2002 tii
la 2002ti était équipée comme la 1600ti de deux carburateurs double-corps Solex 40 PHH la 2002tii qui a pris la suite a reçu une injection mécanique : la Kugelfischer PL04
2002ti Injection - version compétition
2002 ti 2002 tii
Impressionnant, les ouvertures béantes de cette rampe de Solex ! 40 mm de alésage à chaque entrée d'air et les cylindres respirent ! Ici dans une version usine avec un papillon par cylindre, ce genre d'injection fut largement exploité par les préparateurs, dont Alpina...
1600 2002 turbo
2002 ti 2002 tii
Pris ici dans une de ses versions les plus sages, le quatre cylindre délivre cependant 85 cv. À l'autre extrémité de la gamme, le deux litres injection dans sa version turbo, dont on voit ici le collecteur d'échappement et la terrible soufflerie !

Le moteur M10 (et ses dérivés) a connu une longue carrière aussi bien dans la production de série qu'en compétition.

évolution du moteur 4 cylindres dans la gamme BMW 1961-1989
code nbe cyl. cylindrée (cm3) alésage × course (mm) modèles équipés depuis
M10 4 1 499 82 × 71 1500 (80 cv DIN) 1961
M10 4 1 573 84 × 71 1600, 1600ti, 1600-2
1602, 1502, 1600GT
E21 316, 315, E30 316i
1964
M10 4 1 773 84 × 80 1800, 1800ti, 1800ti/SA 1963
M10 4 1 766 89 × 71 1800, 1802
E12/E28 518, 518i, E21 318, 318i, E30 316, 318i, 318iS, E30 318i, 316i
1968
M10 4 1 990 89 × 80 2000, 2000ti, 2000tii, 2002, 2002ti, 2002tii, Turbo, 2002Turbo, 2000C, 2000CS, E21 320, 320i, E12 520, 520i 1965
M10
(M14)
4 1 973 93,4 × 72 E30 320iS (Italien) 1985
M10
(M14)
4 2 302 93,4 × 84 E30 M3, M3 Cecotto (Evo2) 1985
M10
(M14)
4 2 467 95 × 87 E30 M3 Sport Evo (Evo3) 1989


Moteur -version compétition- (liste non exhaustive)
code nbe cyl. cylindrée (cm3) alésage × course (mm) modèles équipés depuis
M10
(M14)
4 1 990 89 × 80 TW-EM BMW 2002tiK (Abgas-Kompressor) (280 cv) 
1er europäischer Rennturbo
1969
M10
(M10)
4 1 990 89 × 80 Brabham BT7 BMW, BMW F1 2000,
F1 BMW-Lola T100/T102 (Apfelbeck)(315 cv)
1966
1968
M10
(M10)
4 1 598 89 × 64,2 Formule 2 BMW-Lola T100 (Apfelbeck) Radial-Diametral 4Ventiler (225 cv) 1967
M10
(M12)
4 1 598 89 × 64,2 Formule 2 BMW-Lola T102 Diametral 4-Ventiler (225 cv)
BMW Dornier F269, BMW F270
1968
1970
M10
(M12/2)
4 1 598 89 × 64,2 Formule 2 BMW F270 Parallel 4-Ventiler (2xx cv) + March712 1970
1971
M10
(M12/6)
4 1 999 89,2 × 80 Supersports Chevron-BMW B21 (1972) Semi-Werks
Formule 2 March BMW 732-752 (ab 1973) (275 cv)
1972
1975
M10
(M12/7)
4 1 999 89,2 × 80 Formule 2 (304-321 cv) March 762-842, Minardi, Martini, AGS, Maurer, Toleman, Spirit, Ralt, Chevron, Toj, Elf, Surtees, GRD, Osella, Motul, Brabham 1976
1984
M10
(M12/7)
4 1 999 89,2 × 80 DRM BMW 320i Groupe 5 1976
1978
M10
(M12/7)
4 2 180 91 × 80 IMSA BMW 320i Turbo, Basis F2 Motor, 650 cv, 478Nm 1977
1978
M10
(M12/8)
4 1 999 91 × 76,8 Formule 2 March BMW 772, Testmotor, 3 Einsätze 1977
M10
(M12/12)
4 1 428 89 × 57,5 DRM BMW 320i Turbo Groupe 5 (550 cv) 1979
M10
(M12/13)
4 1 499 89,2 × 60 F1 Brabham BT50 BMW Turbo (582-1200 cv), auch BT52, BT53, BT54, ATS-BMW D6, D7, Arrows BMW A7, A8, A9, A10, Benetten BMW B186, Ligier JS29 1982
1985
M10
(M12/13/1)
4 1 499 89,2 × 60 F1 Brabham BT55 BMW Turbo (1200 cv)+ BT56
liegender Einbau
1986
1987
M10
(M70)
4 1 990 89 × 80 F3 March763, Ralt-BMW (165 cv) EM+DM 2-Ventiler 1976
bmw2002.fr © Frédéric RABET 1998-2006 - dernière mise à jour le vendredi 13 octobre, 2006