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Aujourd’hui, je débute pour les membres de l'Amicale un "post" sur l'historique du moteur "V8" STUDEBAKER qui est la traduction d'un article très intéressant de Mr PAUL NIEDERMEYER.
Cet article dont le nom traduit en Français est:
(Histoire de l’automobile : le moteur Studebaker V8 – en dessous de son poids)
PAR PAUL NIEDERMEYER – PUBLIÉ LE 30 MARS 2020) (mis à jour le 9/11/2023)
Crédits :
« https://www.curbsideclassic.com/automot ... ebaker-v8/ ».
_____________________________________________________________________________________________________________________________ En 1951, le petit constructeur Studebaker courageux a présenté son nouveau moteur V8 à soupapes en tête, seulement deux ans derrière les révolutionnaires Cadillac et Oldsmobile V8 de 1949, et plusieurs années avant les autres concurrents. À l'exception de quelques problèmes de démarrage assez mineurs et de quelques points faibles inhérents, il a rapidement acquis une réputation de durabilité et a développé une clientèle fidèle parmi les "fans" de Studebaker. Cela a certainement donné à Studebaker un avantage concurrentiel à l’époque.
Bien qu'il paraisse assez moderne au moment de sa naissance, l'ingénierie conservatrice de Studebaker et ses limites en matière de technologie de moulage ont abouti à un moteur physiquement gros et lourd pour sa cylindrée, et dont le potentiel de performance était intrinsèquement limité en raison de ses petites soupapes et de ses orifices. Cela a très bien servi les acheteurs Studebaker plus âgés et conservateurs, mais c'était une occasion manquée, car d'autres marques ont profité de l'intérêt rapidement croissant pour la performance et de son image positive pour augmenter leurs ventes, en particulier auprès des acheteurs plus jeunes.
Une grande partie de la littérature la plus récente disponible en ligne sur le Studebaker V8 a tendance à être écrite par ses "fans" quasi fanatiques, y compris celle de Hemmings modestement intitulée « Le meilleur moteur V8 d'Amérique ». Nous allons examiner plus objectivement ce moteur, ses points forts et ses points faibles, ses origines et les différentes versions construites au cours de sa durée de vie assez courte de quatorze ans (1951 – 1964), y compris la dernière tentative d'injection. un peu de vie dedans. La Studebaker V8 est peut-être arrivée au monde un peu docilement, mais elle est sortie en fanfare. La création du Studebaker V8 avait un objectif clairement défini, qui a été présenté avec ses détails d'ingénierie et de conception dans un document SAE par les ingénieurs de l'entreprise Gene Hardig, T.A. Scherger et S.W. Moineau:
L'introduction de ce moteur a été motivée par le désir de "bénéficier à l'humanité en général" et aux actionnaires de Studebaker en particulier. Plus précisément, l'objectif était d'augmenter les ventes et les bénéfices en remplaçant une voiture à six cylindres par une voiture à huit cylindres qui coûterait moins cher tout en offrant des performances égales, voire meilleures.
Une fois dépassé le désir ironique de bénéficier à l’humanité en général, il existe des informations utiles qui aident à expliquer le moteur qui en résulte, en particulier les derniers mots : tout en ayant des performances égales ou meilleures. Il s'agissait d'un objectif quelque peu modeste, simplement égaler ou améliorer les performances d'un vieux moteur six cylindres à tête plate (le Commander 245.6 CID six) qui était un produit de l'ingénierie des années 1920.
Et voici un autre détail de ce rapport qui est un peu surprenant :
Une longue anticipation s’imposait donc. Dans ce regard, nous semblons voir ce que d'autres observateurs ont rapporté – la possibilité de taux de compression plus élevés et donc de chambres de combustion plus petites… la menace des petites chambres de combustion nous a conduit, quelque peu à contrecœur, aux soupapes en tête.
« Un peu à contrecœur » ? Donc, on peut supposer que la première préférence pour un tout nouveau moteur V8 était un autre moteur à tête plate ? Réticents ou pas, c’est une bonne chose qu’ils aient choisi cette voie, sinon cela aurait vraiment été une lamentable impasse. En réalité, ce qui s'est passé, c'est que les ingénieurs de Studebaker ont vu la lumière lorsque les Cadillac et Olds V8 de 1949 sont apparus, avec leurs chambres de combustion compactes en forme de coin, leurs soupapes en tête, leurs poussoirs de soupapes hydrauliques, leurs soupapes et leurs orifices généreux, leurs blocs compacts et plus légers grâce à des courses plus courtes et des pistons « pantoufles » et une multitude d'autres éléments d'ingénierie avancés. Finalement, tous les V8 américains ont adopté ces aspects clés de la conception des moteurs Cadillac et Olds ; certains tôt ou tard. Ceux qui ne l’ont pas fait, comme le Chrysler hemi et le Ford Y block, l’ont fait à leurs risques et périls, et tous deux ont été rapidement remplacés par des moteurs (Chrysler B/RB ; Ford FE) qui suivaient de plus près l’approche de GM. Studebaker a sagement évité un détour aussi important, car ils n'auraient pas eu les budgets d'ingénierie pour le réparer plus tard comme Ford et Chrysler. Ils ont donc choisi le Cadillac V8 comme point de départ pour leur nouveau moteur, qui avait bénéficié de recherches approfondies des laboratoires Kettering de GM. La preuve que le Studebaker V8 (à droite) a été très profondément influencé par le Cadillac V8 de 1949 (à gauche) n’est que trop évidente. Il existe bien sûr quelques différences, mais les similitudes architecturales de base commencent par un espacement des centres d'alésage presque identique (Cad : 4,5625″, Stude : 4,50″), une taille physique (ces deux images ne sont pas corrigées en fonction de la taille) et même un poids, avec la Cadillac de cylindrée beaucoup plus grande (331 CID) pesant 695 livres contre 650 livres du Studebaker.
Cadillac a même autorisé un contingent d'ingénieurs Studebaker à visiter et à copier essentiellement ses installations de production pour le moteur V8, car Studebaker n'avait aucune expérience dans ce domaine.
Mais bien que Studebaker ait largement copié l'architecture de base, ils n'ont pas réussi à copier certains éléments clés qui confèrent spécifiquement à la Cadillac bon nombre de ses qualités inhérentes. Ainsi, au lieu de réduire la taille de la Cadillac à sa cylindrée plus petite prévue (232 pouces cubes), ils ont conservé le bloc de la même taille. Ils ont choisi de ne pas utiliser de pistons à glissement de type Cadillac, où une partie de la jupe du piston inférieur est découpée, ce qui lui permet de « serrer » les contrepoids du vilebrequin. Il s'agissait d'un élément de conception clé qui a permis d'obtenir un bloc plus compact et plus léger et de réduire le poids alternatif. Si Studebaker les avait utilisés, ils auraient pu réduire la hauteur du pont de leur bloc, économiser du poids et créer un moteur plus compact. La Cadillac avait une course beaucoup plus longue (3,63″ contre 3,25″) et pourrait éventuellement s'adapter à une course de 4,0″ grâce à ses pistons coulissants, malgré l'utilisation exacte de la même longueur de tige (6,625″) que la Studebaker.
La plus grande différence évidente au-dessus du bloc réside dans les soupapes et les orifices nettement plus petits des têtes Studebaker. Cela deviendrait jusqu’au bout la caractéristique déterminante de leurs culasses et limiterait intrinsèquement leur potentiel de performances. Sans entrer dans tous les détails techniques de leurs similitudes (et différences), disons simplement qu'un collecteur d'admission (et un couvercle de vallée) d'un V8 Cadillac se boulonnera directement sur un Studebaker V8. Ce n’est pas simplement une coïncidence. Les empreintes ne correspondent pas parfaitement, mais cela peut être corrigé. C'est principalement fait pour le spectacle, comme ce collecteur double quad de Cadillac Eldorado (ci-dessus) dans un pick-up Studebaker, car un Stude V8 d'origine ou même modérément chauffé ne peut tout simplement pas utiliser plus d'un carburateur quatre corps de taille modeste (∼500 cfm max), en raison du débit limité de ses entrées d'admission.
Mais étant donné la pénurie de collecteurs de rechange (et d’autres pièces de performance) pour le Studebaker V8, c’est une solution si l’apparence prime sur la fonction réelle.
Pour info: le "CFM" est une mesure "Anglo-saxonne" qui traduit donne "Pieds, Cube par Minute". 500 CFM donne une valeur 849.5 M3/Heure de volume d'air admis.
Ainsi, bien qu'elle ait essentiellement la même taille à l'extérieur et qu'elle pèse presque le même poids, la Cadillac avait au départ 50 % de cylindrée en plus, et celle-ci a été facilement augmentée jusqu'à 429 pouces cubes dans sa forme finale. La Studebaker culminerait à 289 pouces cubes, à l'exception des blocs spécialement sélectionnés alésés à 304,5 pouces cubes pour les quelques moteurs R3/R4. Quant à la décision concernant sa cylindrée initiale (232,6 pouces cubes), voici ce que les ingénieurs de Studebaker ont dit dans cet article de la SAE :
Finalement, le conflit de désirs a été résolu par le choix d'une cylindrée du piston (232,6 pouces cubes) environ 5 % inférieure à celle du moteur six cylindres qui devait être remplacé. Plus tard, lorsqu'il s'est avéré que la voiture pesait environ 6 % de moins que son prédécesseur (en grande partie grâce à l'utilisation d'une partie avant plus courte), nous étions sûrs d'atteindre notre objectif de performances égales sans sacrifier l'économie de carburant.
Comme l'écrivait Richard Langworth dans son excellent livre « Studebaker 1946-1966 », « l'économie, dans cet exercice, avait pris le pas sur la performance ». Ce qui est bien entendu cohérent avec l’image que Studebaker cultivait depuis un certain temps ; ses voitures étaient plus petites et plus légères que celles des Trois Grands, principalement pour l'économie qui en résultait. Mais le poids du Studebaker V8 (650 lb à sec/695 (295 Kgs) tel qu'installé) n'était pas exactement conforme au mantra de conception de Raymond Loewy chez Studebaker : le poids est l'ennemi. Le résultat est quelque peu malheureux, car chaque Studebaker V8 a tendance à paraître lourd, étant donné que les voitures étaient intrinsèquement plus compactes et plus légères que la moyenne. Par exemple, une berline Commander de 1955 et une Lark V8 de 1964 avaient toutes deux une répartition du poids plutôt malheureuse de 60/40 avant/arrière ; les coupés à empattement plus long ont légèrement amélioré cela, à environ 57/43. Cela a eu un impact négatif sur la traction ainsi que sur la maniabilité.
La combinaison de la décision d’utiliser un bloc de taille Cadillac et de l’état obsolète de la technologie de fonderie de Studebaker a abouti à un moteur à gros bloc avec une petite cylindrée. Il en résulte sans aucun doute un bloc très solide, même si ce n’est pas nécessairement une exigence de durabilité. Studebaker a doté ses pièces rotatives de zones d'appui généreuses, ce qui a contribué à sa réputation de robustesse à l'extrémité inférieure. L'arbre à cames était entraîné par des engrenages et non par une chaîne de distribution typique. Et Studebaker a conservé les poussoirs mécaniques, un autre changement conservateur, qui signifiait un moteur plus bruyant et un réglage régulier du jeu des soupapes.
Et contrairement au mythe populaire, le vilebrequin forgé de Studebaker n’était ni unique ni exceptionnel. En fait, c’est ce que tout le monde (y compris Chevrolet) utilisait à l’époque, sauf Ford, qui était l’inventeur des vilebrequins en fonte nodulaire.
Malgré une ingénierie conservatrice, la Studebaker V8 était loin d'être parfaite. Il n’y avait pas de filtre à huile à plein débit jusqu’à mi-1962. Avant cela, il n’utilisait qu’un filtre de dérivation ou à débit partiel. Il s'agissait de la même configuration que celle du nouveau Chevrolet V8 de 1955 avant d'ajouter un filtre à plein débit en 1956. Le manque de poussoirs de soupape hydrauliques peut être la raison pour laquelle Studebaker a conservé ce système pendant si longtemps, car les poussoirs mécaniques ne sont pas aussi pointilleux dans ce domaine. égard. Le système de lubrification avait tendance à envoyer trop d'huile aux arbres de culbuteurs à mesure de leur usure, ce qui pouvait entraîner un manque d'huile à l'extrémité inférieure et des problèmes de faible pression d'huile. Cette usure de l'arbre du culbuteur était souvent le résultat d'une utilisation prolongée à régime plus élevé, comme la conduite sur autoroute à grande vitesse. Le moteur pomperait trop d’huile vers l’extrémité supérieure du moteur et ne pourrait pas s’écouler assez rapidement vers le carter. Au milieu de 1961, Studebaker apporta quelques modifications pour tenter de corriger ce problème. Ils ont utilisé un passage d'huile plus petit dans les arbres des culbuteurs pour limiter l'huile à l'extrémité supérieure et un grand trou de vidange dans les culasses pour la ramener plus rapidement dans le carter.
Selon une interview avec le designer de Studebaker, Bob Bourke, le V8 avait des problèmes de démarrage considérables lorsqu'il était neuf, et coûtait à l'entreprise des dépenses considérables (4 millions de dollars), et a eu un impact sur la décision de Studebaker de retarder une nouvelle carrosserie de 1952 à 1953. D'après cette interview :
1951 était la première fois que Studebaker avait un moteur V-8, et ce fut une catastrophe. Ils ont passé un moment terrible. Ils ont continué à engloutir des arbres à cames et des millions de dollars. Studebaker n’a jamais posé de problème à aucun de ses clients. S’ils avaient commis une erreur, ils l’emporteraient au sol et le remplaceraient pour toujours. Donc, je pense que cela leur a coûté, à l'époque, environ 4 millions de dollars pour remettre les choses en ordre, et ils ont réparé les voitures dans tout le pays. Il y a quelques et longues histoires à ce sujet, et j’en ai une complète, et c’est une toute autre histoire : qu’est-ce qui n’allait pas et comment ils l’ont corrigé, et qu’ils ont eu beaucoup de mal à arranger les choses.
L’un des problèmes était qu’ils ne parvenaient pas à obtenir le métal qu’ils souhaitaient pour meuler les arbres à cames. Ils traitent le métal après l’avoir broyé. C'était une mince affaire d'une mouture différente, d'un type de traitement thermique différent et aussi des tensions des ressorts sur les valves. Quoi qu'il en soit, ils ont finalement réussi à le régler, et il s'est avéré que c'était un très bon moteur, mais cela leur a coûté énormément d'argent.
Les Studebaker V8 étaient également connus pour leurs fuites d’huile à divers endroits.
Regardons les différentes versions, chronologiquement :
1951 – 1954 : 232,6 CID (3.8 litre de cylindrée) 120 ch
La version initiale 232,6 CID commençant en 1951 et construite jusqu'en 1954 avait un alésage de 3,38″ et une course de 3,25″. Ses tailles de soupapes étaient très modestes de 1,4″ pour les admissions et de 1,28″ pour les échappements, et les ports étaient également petits en conséquence. Les ports d'échappement centraux étaient identiques. Il avait une puissance nominale de 120 ch à 4 000 tr/min (remarque : toutes les puissances et tous les couples indiqués dans cet article sont bruts) et un couple de 190 pi/lb à 2 000 tr/min (le six sortant avait une puissance nominale de 102 ch).
Il existe deux façons d’examiner ces spécifications. C'était un moteur d'assez petite cylindrée pour l'époque, mais pour 1951, sa puissance de 0,52 ch/ci était très compétitive ; légèrement au-dessus de la version initiale de 1949 de Cadillac (0.48), Olds (0.46) et seulement légèrement en dessous de la nouvelle Chrysler 331 hemi de 1951 (0.54).
Mais en termes de ch/livre, une mesure importante d’efficacité, la Studebaker arrive en dernière position, avec 0,18 ch/lb. La Chrysler hémi avait 0,25, la Cadillac 0,23 et la Olds, 0,21.
Mais les performances du Commander relativement léger (3 065 lb) étaient considérées comme bonnes pour 1951. Tom McCahill a réussi à faire passer un nouveau Commander de 0 à 60 en 12,8 secondes avec la transmission manuelle, et avec le presque nouveau système d'entraînement automatique de Studebaker, 16,2 secondes lors de l'engagement manuel. Faible et 18,5 secondes en Drive. Tout à fait respectable pour l'époque. McCahill a été impressionné (comme il avait invariablement tendance à l'être) et a prédit à tort que la Studebaker V8 serait la terreur des circuits de stock-car. Ce n’est pas le cas. Dans la série NASCAR 1951 de 41 courses, les Olds 88 ont dominé avec 20 victoires et Hudson avec 12 victoires. Mais il y avait un concurrent en 1951 au volant d'une Studebaker, Frank Mundy, et il a remporté une victoire à Mobile, AL. Mais il n'y a eu aucune autre victoire au cours des saisons suivantes pour les Studebakers, et Mundy est ensuite passé à un Olds. NASCAR a continué à être dominé par Olds et Hudson jusqu'en 1955, lorsque le nouveau V8 de Chevrolet a fait une percée immédiate. Pourquoi le gros Hudson à tête plate a-t-il eu autant de succès contre les V8 Olds à soupapes en tête ? Son moteur Twin-H Power (double carburateur) en option développait 170 ch. Si le Olds V8 avait été disponible avec deux carburateurs ou un carburateur à quatre corps, il aurait sans aucun doute été encore plus dominant. Les stock-cars étaient alors essentiellement des stocks. Si la Olds ne développait initialement que 135 ch, soit seulement 15 ch de plus que la Studebaker, pourquoi a-t-elle été si immédiatement adoptée par le public des hot rods ? Il en va de même pour la Cadillac, vue ci-dessus dans une Allard K2 de 1952. La réponse dans les deux cas, ainsi que dans le cas du Chrysler hemi, est que même si leurs versions de production initiales ont été très légèrement réglées, leur potentiel inhérent dû à leurs têtes qui respirent mieux a été immédiatement reconnu. C’est la clé essentielle pour libérer des performances plus élevées, et il n’a pas fallu de temps pour que les préparateurs et les pilotes s’en rendent compte. Déjà en 1952, cette Allard K2 à moteur Cadillac développait 250 ch, et en 1953, 300 ch.
Et les versions de production des moteurs Cadillac et Olds ont également rapidement augmenté leur puissance. En 1952, un an après la sortie du Studebaker V8, la Cadillac 331 développait 190 ch, et en 1955, elle atteignait 270 ch, soit 0,82 ch/ci. Et la puissance a encore augmenté au cours des années suivantes, tant pour la Cadillac que pour l'Olds. Et bien sûr, la Chrysler 331 hemi augmenta également rapidement sa puissance, à 300 en 1955, pour 0,91 ch/ci. La guerre des chevaux dans les années 1950 était lancée, et en augmentant la carburation avec des doubles quads ou des tri-power, le potentiel inhérent aux meilleures entrées d'admission de ces moteurs a rapidement laissé le Studebaker V8 dans la poussière.
(Voila, c'est tout pour ce soir, la suite prochainement)
Amitiés à tous.