Bmw 801

Le BMW 801, est un moteur radial d'avion, 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

Au début des années trente, BMW acquit, auprès de Pratt & Whitney, une licence de production pour la production du moteur Hornet. Fabriqué sous le nom de BMW 114, il donna naissance à une version améliorée le BMW 132. En 1935, le RLM fit établir deux projets de nouveaux moteurs radiaux beaucoup plus puissants, un par Bramo, 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 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 radiaux par rapport au moteur en ligne, à savoir leur plus forte section frontale. 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.

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 tous posaient beaucoup de problème de chauffe. Pour remédier à ces soucis, 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 ailettes 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 augmentait 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 NW-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 NW-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.

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 rapports de vitesse du compresseur optimisés 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 lui 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 quelques 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 plus économiques, comme le Junkers Jumo 213.

Description et caractéristiques

vu de l'avant, avec le ventilateur et le moyeu d'hélice

Le BMW 801 est un moteur radial en double étoile à quatorze cylindres. À part ce changement dans le nombre de cylindres par rapport à son ancêtre, le BMW 139, reprend majoritairement la technologie de ce dernier. L'alimentation et l'échappement de ses cylindres reste à deux soupapes actionnées par des bras basculants et des tiges, leur renvoi est assuré par trois ressorts, alors qu'une bonne partie des moteurs de l'époque en adoptaient quatre. 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 de l'hélice, la vitesse du compresseur, l'avance d'allumage et la composition 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 de l'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.

vue latérale

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'accessoire auparavant fournis à part comme les pipes d'échappement. L'appellation des 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 par exemple, 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.

vue arrière, montrant le système de commande automatique

désignation du moteur seul: BMW 801D-2

désignation de l'ensemble: BMW 801MG

Disposition: double étoile de 14 cylindres.

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 mètre-m.

puissance au décollage: 1 730 ch (1 270 kW) à 2 700 tours par minute

puissance d'urgence avec NW 50: 2 000 ch.

consommation: 0.308 kg/(kWh)

rapport de multiplication de l'hélice: 0,57

carburant; C3 indice d'octane 100.

Versions

• 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 chauffe, commande du pas d'hélice hydraulique.
  • 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 NW-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 vitesse de réduction adaptée aux hélices lourdes, sens de rotation vers la droite, livré dans le lot BMW 801TL.
• BMW 801H version du D2 avec vitesse de réduction 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.