Nouveau Moteur Milwaukee-Eight Big Twin De Harley-Davidson

Ça n'arrive pas souvent, mais quand c'est le cas ce sont de grandes nouvelles. Nous avons tous appris les grands noms - Knucklehead, Pan, Shovel, Evolution, et Twin Cam - et maintenant il y en a un nouveau: "Milwaukee-Eight", qui nous dit ce nouveau moteur, comme le légendaire coureur de piste de Harley de long il y a huit vannes.

Le déplacement est de 107ci (1750 cc) ou de 114ci (1870 cc). Les modèles de tourisme 2017 sont les premiers à avoir ce genre de moteur, mais c'est le Big Twin qui assurera sans aucun doute l'avenir de Harley-Davidson.

Le nouveau Big Twin à huit soupapes de Harley-Davidson en 107 pouces.

Courtoisie de Harley-Davidson

Le modèle standard 107 utilise des culasses de précision refroidies à l'huile et se retrouvera dans les Street Glides, Road Glides, Electra Glide Ultra Classic et Freewheeler trikes.

Version Twin-Cooled avec cylindre refroidi par liquide les têtes et les radiateurs équiperont les modèles Ultra Limited, les modèles Road Glide Ultra et Tri Glide

La vue de dessus d'un moteur montre des bascules tubulaires rigides, dont chacune fonctionne avec deux soupapes. Le jeu des soupapes est maintenu par des poussoirs à rouleaux hydrauliques. Il y a une bougie d'allumage centrale et une prise latérale par cylindre.

Avec l'aimable autorisation de Harley-Davidson

Les modèles CVO Limited et Street Glide sont équipés du refroidisseur à deux cylindres Milwaukee-Eight 114 refroidi par liquide.

«C'est un moteur flambant neuf, de bout en bout», explique Alex Bozmoski, ingénieur en chef des nouveaux produits chez Harley-Davidson. Il a 34 ans avec l'entreprise et a été impliqué dans le développement de Evo et Twin Cam.

Le nouveau moteur à huit soupapes vise deux objectifs généraux. La première consiste à accroître la puissance et le couple tout en respectant les normes d'émissions, en consommant peu de carburant et en assurant une fiabilité élevée. L'autre est une tendance visible dans l'industrie automobile - pour obtenir une sensation de conduite de classe mondiale grâce au châssis, à la suspension et au raffinement de la transmission.

La conception des Big Twins de Harley a suivi le développement des autoroutes américaines. Lorsque la plupart des routes étaient en mauvais état et que leur vitesse moyenne était faible, les têtes et cylindres de fer du Knuck manipulaient la chaleur et «portaient comme du fer». Comme les routes étaient pavées et les autoroutes à quatre voies apparaissaient, les cyclistes pouvaient rouler plus vite. Plus la puissance utilisée nécessitait un refroidissement accru, plus l'aluminium à haute conductivité thermique remplaçait le fer, d'abord dans les têtes puis dans les cylindres. L'évolution de la conception de la dernière génération de Twin Cam a été ancrée par un refroidissement amélioré.

Le nouveau moteur à huit soupapes vise deux objectifs généraux. La première consiste à accroître la puissance et le couple tout en respectant les normes d'émissions, en consommant peu de carburant et en assurant une fiabilité élevée. L'autre est une tendance visible dans l'ensemble de l'industrie automobile - pour obtenir une «sensation de conduite» de classe mondiale grâce au châssis, à la suspension et au raffinement de la chaîne cinématique. La recherche client, couvrant 1000 coureurs dans sept villes, a été distillée dans "La voix du client", disant à The Motor Company que les motocyclistes veulent plus de puissance pour la conduite en deux et plus d'agilité en arrière-route. Ils veulent que le vélo s'adapte à plus de tailles de personnes. Ils veulent un fonctionnement plus frais.

Un fonctionnement plus froid est l'objectif. Moins de chaleur de combustion est recueillie par une chambre de combustion à quatre soupapes moins profonde, et plus de chaleur est dissipée par les ailettes de refroidissement de la tête de grande surface. Notez les deux bougies d'allumage et le port d'échappement court

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Chaque fabricant recueille des informations de service et suit les problèmes spécifiques, tels que la surchauffe ou des problèmes mécaniques. Une discussion sur les détails peut être trouvée sur les forums internet Harley. Si nécessaire, des modifications de conception simples sont adoptées, mais aucune conception n'est permanente, donc une refonte complète devient nécessaire pour intégrer les nombreux changements nécessaires dans un nouveau paquet.

Les propriétaires de Big Twin Harley-Davidson adorent le look d'un moteur refroidi par air palmes mais ont accepté "refroidissement stratégique" (refroidissement intensif de zones spécifiques) comme le prix de garder ce regard tout en améliorant la fonction. Dans la récente série Rushmore de changements au moteur Twin Cam, il a pris la forme d'un liquide de refroidissement circulant dans les passages autour du siège de la soupape d'échappement chaude de chaque culasse, puis sur les radiateurs externes. sans distorsion car plus de puissance (et donc de chaleur accrue) était recherchée.

Le gros alternateur à 18 pôles du rotor externe produit beaucoup de jus à un régime inférieur de 850 tr / min.

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Ce n'est qu'une des deux approches de base de la gestion de la chaleur. à des températures sûres. Une autre approche consiste à modifier la conception de manière à ce qu'elle absorbe moins de chaleur de la combustion - une approche qui peut également augmenter la puissance et l'efficacité en conservant cette chaleur là où elle fonctionne - dans le gaz de combustion chaud et haute pression qui enfonce les pistons Pour conduire le vilebrequin

Le nouveau moteur à huit soupapes abandonne donc la grande surface de la chambre de combustion traditionnelle à deux soupapes Hemi modifiée et met à sa place une chambre presque plate d'une surface minimale avec quatre soupapes. Une véritable chambre hémisphérique a exactement deux fois la surface d'une chambre plate, et pour atteindre les taux de compression plus élevés nécessaires pour obtenir un couple élevé, un piston dans une chambre hémisphérique peut avoir besoin d'un dôme qui augmente sa surface. bien. Ainsi, en passant de l'hémisphère modifié à deux soupapes à la quasi-plate à quatre soupapes, la surface à travers laquelle la chaleur peut entrer dans les têtes et les pistons a été considérablement réduite.

Vue du carter de distribution sur le côté droit du moteur. lobe simple came.

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La capacité globale de débit d'air de la huit-soupape est 50 pour cent plus grande que celle des moteurs précédents, et le corps de papillon a maintenant un alésage de 55mm. Pièce pour la croissance! Une boîte à air d'admission à écoulement libre est conçue pour réduire le bruit et pénétrer moins dans l'espace ergonomique du conducteur.

Une autre façon de réduire la chaleur est de l'accélérer, exposant les têtes et les pistons à une flamme plus courte. Une combustion plus rapide à partir de deux bougies d'allumage par cylindre est un élément utilisé dans le Milwaukee-Eight pour y parvenir, mais une seconde est invisible: des milliers d'heures de simulation d'écoulement et de combustion. L'ingénieur Bozmoski a déclaré que le calage de l'allumage dans ce moteur plus froid est "plus avancé, plus de temps", suggérant que dans le passé, les systèmes destinés à protéger le moteur contre les effets thermiques (tels que la détonation de l'allumage avancé) intervenaient fréquemment, entraînant une perte de performance. L'ironie de retarder le moteur pour éviter la détonation est souvent plus de chaleur.

La nouvelle fourche de 49 mm avec des pistons d'amortissement plus larges et un amortissement variable des orifices offre un bon contrôle à basse vitesse sans toutefois devenir trop dur à plus haute vitesse. > Gracieuseté de Harley-Davidson

Les ingénieurs savent que la région cruciale de toute tête à quatre soupapes est le «pont d'échappement», la zone étroite qui sépare les deux soupapes d'échappement de chaque tête. La raison évidente est que ce morceau de métal est chauffé par les gaz d'échappement chauds des deux côtés. Dans certains modèles à quatre soupapes refroidis par air, une solution de force brute est tentante; de couler dans un fort "crâne" de bronze avec les sièges de soupape et les trous de la bougie d'allumage à l'intérieur. Mais cela dégrade le refroidissement car le bronze transmet moins bien la chaleur que l'aluminium. Dans le Milwaukee-Eight 107 (alésage et course de 3,937 x 4,375 pouces), ce pont est stratégiquement refroidi en pompant de l'huile à travers celui-ci, puis à travers un «radiateur du menton» en avant du carter. Dans les modèles 107 et 114 à double refroidissement (le 114 a des dimensions de cylindre de 4.016 x 4.500 pouces), le liquide de refroidissement antigel circule à travers un passage en forme de cœur qui entoure les soupapes d'échappement, puis à travers les refroidisseurs montés

Parce que ces nouveaux moteurs de plus grande cylindrée consomment moins de chaleur grâce à la combustion

et qui utilisent un refroidissement stratégique des soupapes d'échappement, ils peuvent fonctionner en toute sécurité à des taux de compression élevés (maintenant jusqu'à 10,5: 1) qui produisent une puissance et un couple supérieurs (la règle de base des ingénieurs est que la pression de combustion de pointe est environ 100 fois le taux de compression). En conséquence, les nouveaux vélos délivrent un couple de 10 pour cent de plus réclamé, sont deux à trois longueurs de vélo plus rapides de 0 à 60 mph, et une à deux longueurs plus rapides dans les roll-ons top-vitesse 60-80 mph. Harley déclare également que «l'économie de carburant améliorée» vient avec les changements-la raison étant qu'une plus grande partie de la chaleur du carburant finit par pousser les pistons et moins passe dans les pièces métalliques et à l'échappement. Les amortisseurs arrière ont une précontrainte mécanique et un réglage sans outil.

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Chaque cylindre est équipé d'un capteur de cliquetis d'accélération qui, avec contrôle ECM, protège le moteur de la détonation. En un ou deux cycles de détonation, le système repousse le calage de l'allumage pour éviter une combustion anormale. Le système est une amélioration par rapport à la précédente détection de cognement par détection d'ions

Les composants d'échappement, y compris le catalyseur, ont été déplacés pour éloigner la chaleur du moteur du conducteur et du passager

Comme le Big Twin d'origine de 1936 -les nouveaux moteurs ont un seul arbre à cames à quatre lobes à la place de la paire de Twin Cam. L'entraînement est par chaîne avec tendeur hydraulique automatique. Moins de pièces signifie moins de bruit et moins de friction. Ce qui a été dit lorsque le moteur Evo est apparu pour la première fois s'applique: "Nous sommes en train de tuer le bruit pour que nous puissions garder la musique." L'EPA définit un niveau sonore maximum, mesuré d'une manière spécifique. Le son radiatif est en partie du grondement d'échappement (bon) et en partie mécanique. Les bruits mécaniques comprennent souvent des hautes fréquences énergiques (cliquetis, engrenages, etc.), leur identification et leur suppression permettent donc à cette énergie d'atteindre une «note d'échappement plus riche». Il y a plusieurs années, lorsque les cames Big Twin étaient entraînées, le bruit pouvait être générée par un jeu excessif (cliquetis bruyant des inversions rapides constantes du couple de came) ou par des irrégularités de forme de dent. Les deux étaient coûteux à contrôler. Des machines à rectifier les engrenages suisses ont été importées pour obtenir des profils de dents précis, et un ajustement sélectif long était nécessaire pour contrôler le jeu. Une chaîne tendue automatiquement élimine le jeu et répartit les charges sur de nombreuses dents de pignon, rendant le fonctionnement silencieux. Nous aimons la précision et la beauté des engrenages, mais nous aimons aussi la simplicité.

La manivelle dans le carter de vilebrequin droit révèle un arbre de contrepoids à manivelle à engrenage

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Pour la première fois un Big Twin monté sur silent-blocs, un seul équilibreur interne contrarotatif est utilisé pour annuler 75% de la force d'agitation primaire du moteur. Quand un moteur avec annulation de vibration complète a été testé, les coureurs l'ont rejeté; certaines vibrations sont un élément essentiel de la sensation unique de Harley. Les coureurs d'autrefois ont accepté beaucoup de vibrations brutes, mais la plupart des pilotes d'aujourd'hui ne le font pas - et Harley-David-fils semble satisfaire le fidèle client avec un peu de secousse qu'ils aiment tout en lissant le moteur au point d'attirer de nouvelles clients avec un niveau de raffinement accru. Les fortes vibrations sont fatigantes, les conducteurs de longue distance veulent la douceur du moteur - mais veulent toujours que le drame du guidon vibre au ralenti - et la relation avec les pièces mobiles.

Intégrer un équilibreur dans le moteur Milwaukee-Eight monté sur caoutchouc manière peut permettre d'être utilisé dans la ligne Softail, qui utilise des moteurs montés solides. La solution avec le Twin Cam était un deuxième moteur à double contrepoids, le "B", introduit en 2000. Harley-Davidson n'a pas commenté cette théorie.

Vue du boîtier de distribution montre la pompe à huile Gerotor ci-dessous, intérieure roulement de came ci-dessus.

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Le nouveau carter de vilebrequin est proche du poids de l'ancien, mais une refonte sophistiquée a fait 23 pour cent plus fort qu'avant. Les moulages majeurs sont «emballés sous film rétractable», révélant les formes des pièces à l'intérieur pour obtenir un aspect musculaire fonctionnel. Le carter de transmission a été renforcé et un mécanisme anti-jeu de ciseaux a été adopté pour éliminer un possible cliquetis.

Les petits détails sont importants. Dans le passé, si l'huile était trop remplie, l'excès d'huile pouvait mouiller le filtre à air via le reniflard.

Le régime de ralenti a été réduit de 1 000 à 850 tr / min dans l'intérêt d'un «meilleur son et moins de chaleur». Un nouvel alternateur capable fournit de 24 à 25 ampères à ce ralenti inférieur, avec 50 pour cent de plus de capacité disponible au régime routier. "Il conduira tous les accessoires", a déclaré Bozmoski. Un nouveau démarreur de 1,6 kW (2,14 ch) remplace l'unité précédente de 1,2 kW (1,6 hp) et un démarrage automatique des vitesses de déblocage par compression.

Parce que les marchés sont maintenant globaux, les coureurs venant à la marque Harley-Davidson (cela inclut beaucoup d'étrangers) attendent plus que la tradition; ils s'attendent à des niveaux de raffinement modernes.

Cette coupe d'un cylindre et d'une tête montre un refroidissement intensif des zones critiques - le siège de la soupape d'échappement et le pont d'échappement - par le liquide circulant, représenté en bleu. Notez la belle finition de la surface de l'ailette, un piston léger avec des bagues conformes à l'alésage basse tension

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De nombreuses heures d'analyse ont été consacrées au réglage complet du système d'entraînement principal. ainsi que le rendant plus étroit. Le problème principal pour un jumeau à grande cylindrée est de convertir de façon transparente la série de grandes impulsions de couple du moteur en une propulsion douce de la moto, sans créer de résonances désagréables ou de saccades. La solution intuitive - des volants massifs - ne suffit pas, car plus les volants sont lourds, plus l'accélération est lente. En outre, lorsque deux grandes masses - le vilebrequin et la moto elle-même - sont connectées de manière flexible (aucune transmission ne peut être infiniment rigide), toutes sortes d'oscillations peuvent en résulter.

Il existe un embrayage auto-amplifiant avec actionnement hydraulique Brembo, résultant en une traction plus légère du levier. L'ECM du moteur a été changé d'un système de commande (mappé) à un système basé sur le couple (la position de l'accélérateur du pilote est interprétée comme un appel pour un niveau de couple spécifique, pas un angle d'accélérateur spécifique). Harley-Davidson revendique que les culbuteurs à fourche, à deux têtes par tête, ne nécessiteront aucun réglage pour la durée de vie du moteur. Avec huit vannes plus petites et plus légères à la place des quatre plus grandes, la masse totale de la vanne reste largement inchangée, mais les pressions du siège peuvent maintenant être plus faibles, ne causant pratiquement aucune usure ou récession. Bozmoski a déclaré que l'opération «semble un peu plus raffinée». Le système de bielle reste toujours à fourche et à ailettes avec des gros rouleaux, mais les tiges sont plus grandes et plus solides pour supporter le couple accru.

Harley-Davidson Milwaukee-Eight tronçon de groupe motopropulseur

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Les ingénieurs effectuant l'analyse de la chaîne cinématique n'ont vu que des chiffres pendant des mois, mais lorsqu'ils ont été présentés avec le résultat final réel, ils ont été ravis. La suspension avant et arrière est toute nouvelle, dans le but d'améliorer le contrôle et d'éliminer la dureté. La nouvelle fourche de 49 mm contient la technologie de double fourchette de soupape de flexion. Elle utilise des soupapes d'amortissement à orifice variable de type cartouche, qui offrent un excellent contrôle à faible vitesse (évitant ainsi toute sensation de flottement) sans dureté. l'ancien système d'orifices d'amortissement fixes. Les mots «valve de flexion» se réfèrent à la façon dont les orifices variables sont mis en œuvre; dans ce cas, le trajet d'écoulement du fluide d'amortissement à travers les pistons amortisseurs est recouvert au repos par une rondelle mince qui est serrée sur son bord interne (habituellement). Comme le mouvement de la suspension pousse le liquide d'amortissement plus rapidement, le bord libre de la rondelle est dévié par la pression du fluide, forcée dans une forme de cône peu profond lorsque le fluide le dépasse, permettant au chemin d'écoulement de grossir. Correctement réalisé, il en résulte une force d'amortissement proportionnelle à la vitesse du piston amortisseur, assurant une conduite bien contrôlée et confortable.

Des pistons plus larges, qui déplacent plus d'huile par pouce de mouvement de suspension, améliorent encore le contrôle d'amortissement à basse vitesse. Le débattement de la fourche est de 4,6 pouces sur les modèles standard et de 3,9 pouces sur les modèles bas.

Moteur Harley-Davidson Milwaukee-Eight 107

Gracieuseté de Harley-Davidson

L'objectif de la nouvelle suspension arrière est d'augmenter la portée de réglage de la précharge tout en éliminant à la fois la fuite des chocs d'air et tout besoin d'outils. Vingt-trois tours d'un seul bouton donnent un pouce de réglage de la précharge. Comme avec les nouveaux amortisseurs à fourche, les pistons amortisseurs plus larges confèrent à la suspension une plus grande capacité à contrôler le mouvement.

Nous savons qu'en plus des milliers d'heures d'analyse et de modélisation informatique prédictive qui allaient dans ces nouveaux moteurs, un investissement de temps similaire a été faite dans le monde réel rig et dyno tests ainsi que l'exploitation routière exhaustive pour valider tous les changements de matériel.

Tout cet effort souligne l'importance du travail pour Harley-Davidson. Le Big Twin, ce nouveau Milwaukee-Eight, est le cœur même de l'activité de Harley, le «moteur» qui pousse les ventes jusqu'au dernier porte-clés. C'est le cœur, l'âme et le son qui se connectent aux millions de fans de la marque à travers le monde. Tous les Big Twins ont été conçus pour satisfaire The Faithful, mais peut-être plus que tout Big Twin auparavant, le Milwaukee-Eight est conçu et raffiné pour capturer un public plus large. Si jamais un moteur a inspiré la ferveur religieuse, c'est tout. Avons-nous juste entendu un hallelujah?

Harley-Davidson Milwaukee-Eight 107 filtre à air principal

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