BMW 801

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BMW 801
BMW801 front.jpg
Vue de l'avant, avec le ventilateur et le moyeu d'hélice

Constructeur Drapeau : Allemagne BMW
Caractéristiques
Type Moteur en étoile

Le BMW 801, est un moteur à pistons aéronautique refroidi par air, à 14 cylindres en double étoile, fabriqué par BMW et utilisé par de nombreux avions militaires allemands lors de la Seconde Guerre mondiale, le plus connu étant le chasseur Focke-Wulf Fw 190 Würger.

Historique et développement[modifier | modifier le code]

Historique[modifier | modifier le code]

Au début des années trente, BMW acquit, auprès de Pratt & Whitney, une licence de production du moteur Hornet (en). Fabriqué sous le nom de BMW 114 (de), il donna naissance à une version améliorée le BMW 132 (de). En 1935, le RLM fit établir deux projets de nouveaux moteurs en étoile beaucoup plus puissants, un par Bramo (de), le Bramo 329 et l'autre par BMW, le BMW 139. Cependant, peu de temps après le début des études, BMW acheta Bramo et les deux équipes se mirent au travail sur le BMW 139.

Ce dernier se présentait comme une version à double étoile du BMW 132 (de) développant 1 400 ch; il était à l'origine destiné à l'utilisation classique en Allemagne, sur les bombardiers et les avions de transport. Mais Kurt Tank décida au cours de l'année 1937 de l'utiliser aussi pour son futur chasseur, le Focke-Wulf Fw 190. Il espérait, grâce à un travail poussé sur le capotage et le refroidissement du moteur, limiter l'inconvénient traditionnel des moteurs en étoile par rapport aux moteurs en ligne, à savoir leur plus fort maître-couple. Pour ce faire, il plaça un ventilateur entraîné par le moteur, derrière une gigantesque casserole d'hélice, permettant ainsi de forcer le flux d'air à passer à travers le moteur pour le refroidir, une partie étant détournée par des prises d'air en forme de S pour alimenter le radiateur d'huile.

Versions développées[modifier | modifier le code]

Les travaux réalisés sur les deux premiers prototypes du FW 190 montrèrent assez rapidement que le moteur BMW 139 serait peu adapté à ce genre d'utilisation et BMW proposa alors d'étudier en urgence un nouveau moteur dont le développement commença en octobre 1938. En avril 1939, le premier BMW 801A était démarré, seulement six mois après le début des études, il fut accompagné par le modèle B, qui s'en différenciait par un sens de rotation inversé, tournant lui vers la gauche, cela devait permettre pour les utilisations sur des bimoteurs de supprimer tout effet de couple, toujours préjudiciable pour la facilité de pilotage. Une version L, tropicalisée était aussi prévue.

Cependant toutes ces variantes posaient beaucoup de problèmes de refroidissement. Pour y remédier, d'important efforts furent entrepris qui donnèrent naissance à la version C. Celle-ci introduisait un nouveau système hydraulique de commande du pas et diverses améliorations dont des ouies sur l'arrière du capot moteur pour aider au refroidissement. La version C1, de 1 560 ch, équipa alors les FW 190A1 puis le C2, légèrement plus puissant avec 1600 ch, les FW 190A2. Ils cédèrent la place bientôt à la série D qui utilisait, elle, du carburant C3 avec un indice d'octane de 100 en lieu et place du B4 dont l'indice d'octane était de 87. Ce changement de carburant permit d'augmenter le taux de compression, augmentant la puissance de décollage à 1 700 ch sur le D1 et 1730 sur le D2. Un autre perfectionnement introduit par la série D, fut la possibilité de monter un système de surpuissance MW-50 qui, par une injection de mélange eau et méthanol au niveau du compresseur, permettait (entre autres) de refroidir l'air sortant de celui-ci. Les systèmes MW-50 furent cependant disponibles assez tard sur la production de la série D. Les versions G et H étaient des D adaptées pour l'usage sur bombardiers bimoteurs, avec des rapports de réduction plus élevés pour entraîner de plus grosses hélices et des sens de rotation inversés, respectivement vers la droite et vers la gauche.

Adaptations à la haute altitude[modifier | modifier le code]

Les développements suivants tentèrent de remédier à la faiblesse des performances du compresseur et donc celle du moteur à grande altitude. Le BMW 801E utilisa pour ce faire des vitesses de compresseur optimisées pour la haute altitude, ce qui permettait de gagner 100 ch sur le régime de croisière et 150 sur celui de combat. Les travaux débouchèrent ensuite sur BMW 801R pourvu d'un compresseur plus complexe avec deux étages et quatre vitesses. Le BMW801F, fut l'ultime perfectionnement du BMW 801E, capable de fournir une puissance au décollage de 2 400 ch.

Parallèlement, de nombreux efforts furent produits pour associer un turbocompresseur au BMW 801, donnant naissance au BMW 801J, basé sur le D, délivrant 1 810 ch au décollage et 1 500 à 12 200 mètres, là où un D2 produisait 1 630 ch. Le BMW 801Q, basé lui sur le E, qui était encore plus performant, donnant quelque 1 715 ch à la même altitude, ce qu'aucun moteur allié n'était capable d'égaler. Cependant, ces moteurs se révélèrent extrêmement coûteux à produire et, finalement, les versions de haute altitude du FW 190 finirent par employer d'autres moteurs moins puissant mais plus économiques, comme le Junkers Jumo 213 (de).

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

Particularités[modifier | modifier le code]

Vue arrière, montrant le système de commande automatique

Le BMW 801 est un moteur refroidi par air, en double étoile de quatorze cylindres. À part ce changement dans le nombre de cylindres par rapport à son ancêtre, le BMW 139, il reprend pour l’essentiel la technologie de ce dernier. Les cylindres conservent les deux soupapes, une d’admission et une d’échappement, actionnées par des culbuteurs et des tiges, avec rappel assuré par trois ressorts. Certaines de ses caractéristiques sont cependant très modernes, par exemple l'emploi de soupapes refroidies au sodium, et d'un système d'injection plutôt qu'un carburateur. Une autre prouesse technologique est son système de gestion automatique, appelé kommandogeraet (dispositif de commande), un véritable ordinateur électromécanique qui gère de façon automatisée tous les paramètres du moteur en fonction de l'altitude: le débit de carburant, le pas d'hélice, la vitesse du compresseur, l'avance à l'allumage et la richesse du mélange.

Le pilote n'a plus qu'une seule manette commandant globalement le moteur, au lieu de trois généralement, ce qui simplifie grandement le pilotage surtout en combat. Le pilote pouvait néanmoins prendre le contrôle manuel pour le pas d'hélice sans que cela n'affecte la gestion des autres paramètres. Le refroidissement du moteur a été particulièrement bien soigné et rendu extrêmement compact, en particulier grâce au ventilateur en alliage de magnésium qui tourne 1,72 fois plus vite que le régime moteur. Le radiateur et le réservoir d'huile sont situés dans l'anneau frontal, sur l'avant du moteur. L'allumage est assuré par deux magnétos Bosch ZM 14 et deux bougies à deux électrodes de diamètre 14 mm, du modèle Bosch DW 240 ET 7 ou Siemens 35 FU 14.

Montages et désignations[modifier | modifier le code]

Vue latérale, avec la fixation du moteur sur la cellule

Les moteurs étaient généralement livrés prêts à monter dans leurs capots, prêt à être boulonnés sur les avions, selon un ensemble désigné Motoranlage, puis à partir de 1944, Triebwerksanlage. Le changement de dénomination correspond en fait à l'inclusion d'accessoires auparavant fournis à part comme les pipes d'échappement.

L'appellation de ces ensembles provoque beaucoup de confusion sur les versions du BMW-801 car, si elle est logique pour certaines versions comme les BMW 801A livrés dans les ensembles BMW 801MA, elle peut prêter à confusion pour d'autres modèles comme, le BMW 801D-2 livré dans l'ensemble BMW 801MG. L'introduction des Triebwerksanlage ajoute encore à la confusion car les désignations sont encore moins logiques, les BMW 801E étant livrés dans les BMW 801TG et TH, et l'emploi erroné de la lettre T pour désigner les versions à turbocompresseur.

Descriptif technique[modifier | modifier le code]

désignation du moteur seul: BMW 801D-2
désignation de l'ensemble: BMW 801MG
Disposition: 14 cylindres en double étoile.
course: 156 mm
alésage: 156 mm
cylindrée totale: 41,8 L.
rapport de compression: 6,5 à 1.
masse (moteur seul): 1 228 kg
masse (moteur équipé): 1 342 kg
masse de l'hélice: 177 kg
masse du capot : 45 kg
masse du ventilateur: 9,3 kg
masse de l'anneau frontal: 114 kg
diamètre: 1,27 m.
longueur: 2,006 m.
puissance au décollage: 1 730 ch (1 270 kW) à 2 700 tours par minute
puissance d'urgence avec MW-50: 2 000 ch.
consommation: 0.308 kg/(kWh)
rapport de multiplication de l'hélice: 0,57
carburant; C3 indice d'octane 100.

Versions[modifier | modifier le code]

  • BMW 801A première version, sens de rotation vers la droite, puissance au décollage 1 600 ch, livré dans le lot BMW 801MA.
  • BMW 801B première version, sens de rotation vers la gauche, puissance au décollage 1 600 ch, livré dans le lot BMW 801MB.
  • BMW 801C version améliorée pour résoudre les problèmes de refroidissement, commande hydraulique du pas d'hélice.
    • BMW 801C-0
    • BMW 801C-1 puissance au décollage 1 560 ch.
    • BMW 801C-2 puissance au décollage 1 600 ch.
  • BMW 801D utilisation du carburant C3 à indice d'octane 100, possibilité de monter un système MW-50.
    • BMW 801D-1 puissance au décollage 1 700 ch.
    • BMW 801D-2 puissance au décollage 1 730 ch et 630 à 12 200 m, version la plus produite, livré dans le lot BMW 801MG.
  • BMW 801E vitesses de compresseur optimisées pour la haute altitude, puissance au décollage 1880 ch, livré dans le lot BMW 801TG et TH.
  • BMW 801F amélioration du E, , puissance au décollage 2400 ch.
  • BMW 801G version du D2 avec rapport de réducteur adaptée aux hélices lourdes, sens de rotation vers la droite, livré dans le lot BMW 801TL.
  • BMW 801H version du D2 avec rapport de réducteur adaptée aux hélices lourdes, sens de rotation vers la droite, livré dans le lot BMW 801TP.
  • BMW 801J version turbocompressée du D2, puissance au décollage 1 810 ch et 1 500 à 12 200 m.
  • BMW 801L première version, sens de rotation vers la droite, tropicalisé, puissance au décollage 1 600 ch, livré dans le lot BMW 801ML.
  • BMW 801Q version turbocompressée du D2, puissance au décollage ? ch et 1 715 à 12 200 m.