[W116 (et W107)] Synthèse sur l'évolution de la puissance des moteurs

En 1975/76, la carrière des modèles haut de gamme W116 et W107 fut marquée par un fait inhabituel : des évolutions mécaniques conduisirent à une légère réduction de la puissance sur les moteurs à injection (M110, M116, M117, et même le fameux M100 de la 450SEL 6.9).

En 1978, la puissance de certains moteurs remonta, mais pas tous.

Si les chiffres de puissance sont bien connus pour les M110, M116, M117, c'est moins vrai pour le M100.
Et la diminution de puissance est souvent attribuée, à tort, à la transition de l'injection D-Jetronic vers le K-Jetronic.

Voici, moteur par moteur, les évolutions de performances et leur cause. Ne sont traitées ici que les versions standard et pas les versions dépolluées pour les USA, l'Australie et quelques autres états particulièrement en avance en la matière.

1/ Le M110 des 280SE/SEL et 280SL/SLC

Le moteur 110983 (W116) présenté en 1972 délivrait 185cv DIN et un couple maximum de 24,3 m/kg. Idem pour le 110982 des 280SL/SLC présentés en 1974.

Lors de la transition vers l'injection K-Jetronic, à l'été 1976, le 110983 est remplacé par le 110985 et le 110982 par le 110986. La puissance tombe à 177cv DIN et le couple à 23,8 m/kg.

La cause essentielle de cet abaissement des performances est la réduction du taux de compression qui passe de 9:1 à 8,7:1. La culasse reste la même et c'est la création d'un évidement dans la soupape d'admission qui provoque l'augmentation du volume de la chambre de combustion et donc la diminution du taux de compression.

En 1978, les performances des 110985 et 110986 sont revues à la hausse, le taux de compression repasse à 9:1 comme sur les anciens 110983 et 110982, mais à l'aide de moyens techniques différents.

Les 110985 et 110986 à puissance augmentée conservent les soupapes d'admission avec l'évidement mais de nombreuses pièces sont modifiées par ailleurs :
- culasse avec conduits d'admission et d'échappement optimisés
- soupapes d'échappement plus grandes (+2mm)
- tubulure d'admission redessinée
- filtre à air avec une entrée plus directe (pas sur la W107)
- collecteurs d'échappement avec conduits légèrement agrandis
- ligne d'échappement optimisée (pas sur la W107)

La puissance repasse à 185cv DIN et le couple atteint 24,5 m/kg, un tout petit peu plus que les premiers M110 à injection D-Jetronic.

2/ Le M116 des 350SE/SEL et 350SL/SLC

Les moteurs 116983 (W116) et 116982 (W107) à injection D-Jetronic délivraient 200cv DIN et 29,2 m/kg de couple.

La transition vers l'injection K-Jetronic, début 1976, s'accompagne d'une perte de 5cv : 195cv DIN et 28 m/kg pour les 116985 (W116) et 116984 (W107).

L'injection n'y est pour rien. Une fois de plus, c'est le taux de compression qui est diminué, passant de 9,5 : 1 sur les anciens moteurs à 9:1 sur les nouveaux.

Notons pour l'anecdote qu'il existait des versions basse compression destinées aux pays où l'essence était de qualité médiocre. Sans aucun gri-gri anti-pollution, ces moteurs se distinguaient seulement de la version standard par un taux de compression plus faible.
Dans le cas du M116, le taux de compression était de 7,5:1 pour ces versions spéciales et il n'a pas changé lors de la transition D-Jetronic vers K-Jetronic. La puissance et le couple du M116 basse compression sont restées strictement identiques avec le D-Jetronic ou le K-Jetronic : 180cv DIN, 26,5 m/kg. Preuve que le changement d'injection n'était pas directement responsable de la baisse des performances.

Revenons aux versions standard.

En 1978, le 116985 de la W116 a vu sa puissance passer de 195 à 205cv, le couple grimpant plus modestement de 28 à 28,6 m/kg.
Ces chiffres sont obtenus sans modification interne du moteur mais uniquement par optimisation de l'échappement (collecteurs et tuyau de descente). Côté conducteur, rien ne change. Côté passager, le colleteur 4 en 1 est remplacé par 2 collecteurs 2 en 1, puis un tuyau de descente 2 en 1 en lieu et place du tuyau de descente simple. Le reste de la ligne d'échappement (les silencieux) ne subit aucune modification.

Le 116984 de la W107 ne bénéficie pas de ces améliorations et conserve sa puissance de 195cv jusqu'à la fin de production des 350SL/SLC en 1980.

3/ Le M117 des 450SE/SEL et 450SL/SLC

Les moteurs 117983 (W116) et 117982 (W107) à injection D-Jetronic délivraient 225cv DIN et 38,5 m/kg de couple.

A l'automne 1975, la transition vers les 117986 (W116) et 117985 (W107) à injection K-Jetronic se solde par la perte de 8cv. Les nouveaux moteurs délivrent 217cv DIN et 36,7 m/kg.

Cette fois, ce n'est pas le taux de compression qui a joué, il est de 8,8:1 pour les anciens comme les nouveaux moteurs. Mais le diagramme de distribution a été modifié et la levée des soupapes notablement réduite.

En 1978, le 117986 des 450SE/SEL bénéficie des mêmes améliorations que le 116985 des 350SE/SEL (collecteurs et tuyau de descente d'échappement côté passager), la puissance repasse à 225cv DIN et le couple remonte à 37,7 m/kg.

Ici aussi, le 117985 des W107 ne bénéficie pas de ces améliorations et se contentera de 217cv jusqu'à la fin de production en 1980.

4/ Le M100 de la 450SEL 6.9

Apparu au printemps 1975, le moteur 100985 délivrait 286cv DIN et 56 m/kg de couple. Mercedes n'a jamais modifié ces chiffres dans la documentation commerciale ou d'atelier, ce qui tendrait à signifier que la puissance et le couple n'ont connu aucun changement de 1975 à 1980.

Il est pourtant permis d'en douter puisque le taux de compression fut diminué deux fois passant de 8,8:1 à 8,6:1, puis finalement 8,4:1 et ce dès juillet 1976. La diminution du taux de compression était obtenue par augmentation du volume de la cavité sur la tête des pistons.

« Bizarrement », cette diminution du taux de compression ne fut pas prise en compte dans la documentation d'atelier papier, le manuel de tableaux voitures de tourisme édité en 1980 indique toujours un taux de compression de 8,8 : 1.

Quant à la documentation d'atelier sur microfiche, elle n'avouera la vérité que de manière très progressive.

La première version (septembre 1976) indique toujours 8,8:1. La seconde version de microfiche, de 1978, dans l'opération de dépose-repose des pistons, admet l'existence de taux de 8,6:1 et 8,4:1 par modification de la cavité dans le piston, sans plus de précision sur les dates ou exemplaires concernés,

En 1982, après l'arrêt de la commercialisation de la 450SEL 6,9, la troisième et dernière version de microfiche donne des précisions dans l'opération de dépose-repose des pistons sur la date des évolutions (8,4:1 à partir de juillet 1976). Enfin, MB admet piteusement la vérité dans la partie réparation programmée :

Anomalie :

Joint de culasse endommagé.

Cause/Remède :

Pour éviter l'endommagement des joints de culasse par cliquetis, les joints de culasse (Elring) 100 016 24 20 (gauche) et 100 016 25 20 (droit) ont dû être remplacés sur les moteurs n°000595 à 001202 par les joints de culasse (Reinz) 100 016 21 20 (gauche) et 100 016 23 20 (droit) dans le cadre d'une action terminée fin 1976.

Pour la même raison, une thermovalve coupant l'avance à l'allumage aux températures supérieures à 65°C a dû être montée dans la tubulure d'admission des moteurs n°000001 à 001451.

A partir du moteur n°001452, la profondeur de la cavité des pistons a été modifiée de 2,65mm à 3,9mm ce qui a amélioré la limite de cliquetis (rapport volumétrique 8,4 au lieu de 8,8 ).

Les moteurs n°001340 à 001451 ont été équipés de pistons avec cavité de 2,95mm de profondeur (solution intermédiaire, rapport vol. 8,6).

Les tubes de répartition d'eau de refroidissement étaient montés jusqu'au moteur 001915.
En réparation, notamment en cas d'endommagement des joints de culasse par surchauffe, démonter ces tubes car leur déformation gêne la circulation d'eau.

Source : microfilm 07103200903, moteur 100,985 Mécanique, avril 1982

Aucune mesure n'ayant été prise par ailleurs pour maintenir les performances malgré la diminution du taux de compression, il paraît raisonnable de supposer que la puissance réelle de ces 450SEL 6,9 à taux de compression 8,4:1 oscillait plutôt vers les 275/280cv DIN au lieu des 286 annoncés.

Peu de choses me direz-vous mais chez Mercedes, ils se sont tout de même montrés un peu cachottiers.

Conclusion :

Même s'il est difficile d'établir les choses avec certitude presque cinquante ans après les faits, cette vague de modifications opérées sur les moteurs les plus performants du constructeur entre l'automne 1975 et l'été 1976 pourrait avoir été causée par des approximations (volontaires?) sur la qualité du carburant commercialisé peu avant cette période.

En effet, si le cas de la 450SEL 6,9 peut passer pour un défaut de jeunesse, l'abaissement du taux de compression du M110 de 9:1 à 8,7:1 fut justifié dans la documentation d'atelier de cette façon : « Ainsi, les variations de la qualité d'essence n'ont plus de conséquence ». De là à supposer qu'après le choc pétrolier de 1973, certains petits malins ont joué un peu à la baisse sur l'indice d'octane pour préserver leurs marges bénéficiaires...

Merci Guillaume, c'est toujours un plaisir de te lire et de voir l'étendue de tes connaissances.