La commande desmodromique des soupapes n’est pas l’apanage des motos sportives italiennes ; bmw a également expérimenté cette technologie il y a plus de 30 ans pour construire une moto compétitive pour le championnat du monde de superbike équipée d’un moteur boxer.
La première moto supersportive BMW de l’ère moderne a été lancée en 2009 et a immédiatement pris la tête de ce segment. Aujourd’hui encore, la S1000RR représente la meilleure offre technologique de la marque bavaroise. Mais bien avant cela, il y avait déjà eu des tentatives pour être présent en course avec une vraie moto sportive, mais avec un moteur boxer bicylindre.
Il faut remonter à la fin des années 1980, lorsque le développement du nouveau Boxer à quatre soupapes a commencé à Munich. À l’époque, BMW avait pris du retard en termes de performances avec l’ancien moteur à deux soupapes et les coûteux modèles K ne se vendaient pas bien ; les ventes globales étaient tombées à moins de 20 000 unités. Pendant ce temps, les Japonais inondaient le marché de nouvelles motos fascinantes et bien supérieures, pour lesquelles aucun effort technique ne semblait trop important.
Vers la fin de la décennie, le président du conseil d’administration de BMW AG, Eberhard von Kuenheim, a nommé une équipe de direction entièrement nouvelle pour la division moto affaiblie. Burkhard Goschel était alors nommé responsable du développement, ce qui conduira au succès de la nouvelle série Boxer à quatre soupapes. Goschel venait du département de développement des moteurs de voitures de BMW et n’avait jamais vraiment travaillé sur des motos, mais il avait une certaine expérience des courses sur quatre roues.
À l’époque, un petit groupe de passionnés de course au sein du département de développement de BMW, autour du technicien de châssis Ralf Lewien, poursuivait en privé l’idée d’un boxer de course BMW. Dans la série “Battle of Twins” (BoT), le coureur Herbert Enzinger a obtenu quelques places avec sa voiture de course bicylindre BMW au sein de l’équipe du concessionnaire BMW de l’époque, Handrich & Mayer. Enzinger a pu tenir tête à la phalange des Ducati, qui étaient supérieures et dominantes en termes de performances. Goschel voyait dans la participation à cette série de courses l’occasion de donner à la marque une orientation plus sportive, ce qui explique qu’Enzinger reçu d’abord un soutien semi-officiel, puis de plus en plus appuyé de la part du constructeur munichois.
A l’origine, la moto d’Enzinger était équipée d’un moteur modernisé basé sur l’ancien Boxer à deux soupapes avec des culasses Krauser à quatre soupapes, mais celui-ci était en fin de sa vie en termes de performances. Le futur Boxer à quatre soupapes a été envisagé pour réduire ce déficit de puissance par rapport aux Ducati, de sorte qu’une moto de course complète a été conçue pour Enzinger avec un moteur mis au point sur la base d’un moteur standard. L’engagement en course était également considéré comme un terrain d’essai idéal et complémentaire pour la mise au point du nouveau train avant Telelever des futures motos. BMW a commandé au spécialiste néerlandais Nico Bakker un cadre en aluminium capable d’accueillir le nouveau moteur à quatre soupapes et la partie avant innovante. Avec un poids de 9,3 kg, le cadre profilé en aluminium soudé était un véritable poids plume et Bakker s’est également chargé de l’assemblage de la moto de compétition. Cependant, les temps au tour ont rapidement prouvé qu’un moteur de série simplement réglé ne répondait pas aux attentes. Le nouveau système de distribution du futur Boxer de série, avec ses arbres à cames à mi-hauteur, n’était pas conçu pour les hauts régimes requis pour la course et ne pouvait donc pas approcher les performances de la Ducati.
En plus de l’ingénieur Ralf Lewien, responsable du châssis, le concepteur du moteur Heinz Hege a également été contaminé par la course. Il a été responsable de la conception du moteur pendant de nombreuses années et est l’un des pères du boxer de la série R259 : “J’ai toujours été fasciné par la desmodromication (sic). J’avais vu un jour dans un magazine de moto une photo d’un vieux Boxer à deux soupapes sur lequel un préparateur avait monté des culasses Ducati. L’un de nos mécaniciens possédait une 851 qu’il avait démontée et je lui ai demandé de m’apporter une culasse pour l’examiner. J’ai été surpris par la faible hauteur totale, qui n’était pas plus élevée que celle de notre Boxer standard malgré le double arbre à cames en tête. Massimo Bordi (alors responsable du développement chez Ducati) m’avait gentiment fourni les dessins de la culasse Ducati et m’avait dit : ” Le desmodromique, c’est seulement pour le cœur, si tu l’aimes, essaie-le “. Le soir après le travail, je me suis donc assis à la table à dessin et j’ai esquissé une tête à quatre soupapes à flux vertical qui s’adapterait à notre Boxer. Il fallait que cela fonctionne bien car Ducati démontrait constamment la supériorité de ce système sur la piste avec la 851. Goschel, qui était souvent au bureau tard le soir, est entré à l’improviste pour voir pourquoi les lumières étaient encore allumées. Il a vu mon projet et a été totalement enthousiasmé par l’idée de la tête desmo pour la R1, il nous a donc donné le feu vert pour la suite du développement“.
Le designer Georg Emmersberger a été chargé de la conception finale et a réussi à rendre les culasses encore plus compactes que sur la Ducati, avec un angle de soupape très étroit. Cet aspect était et reste extrêmement important pour le Boxer, afin de maintenir une largeur totale étroite pour réduire la résistance à l’air et garantir suffisamment d’espace dans les virages. Le flux de gaz vertical, qui augmente les performances, sera utilisé beaucoup plus tard sur le Boxer refroidi à l’eau dans la production en série.
Pour réduire les coûts, il avait été décidé d’utiliser le carter du moteur de série comme base, ce qui s’est avéré possible. Le fait que les pièces brutes des deux culasses soient identiques a également contribué à réduire le budget.
Bien que les soupapes desmodromiques et les nouvelles culasses à flux vertical soient les conditions de base pour un régime à cinq chiffres et des performances élevées, cela ne suffisait pas à transformer le moteur de série en un moteur de course. Le refroidissement à l’eau des cylindres et des culasses était essentiel en raison de la forte accumulation de chaleur, ce qui a nécessité une modification des brides de la base des cylindres et un déplacement correspondant des biellettes sur le carter de vilebrequin de série.
Un nouveau rapport course/course était également essentiel, une course plus courte étant nécessaire pour réduire la vitesse du piston et les frottements, ce qui était le seul moyen de gérer de manière fiable les régimes élevés du moteur. Avec une course réduite de 70,5 mm à 66 mm et un alésage augmenté à 98 mm, une cylindrée de 996 cm3 a été atteinte, conformément aux règlements de la série de courses en question. La réduction de la course a également permis de réduire davantage la largeur du moteur, ce qui a conduit à l’utilisation de bielles Pankl d’une longueur inhabituelle de 120 mm seulement. De cette façon, tous les éléments conceptuels étaient en place pour être compétitif avec la Ducati, et la conception desmodromique à double arbre à cames en tête de la R1 permettait maintenant un réglage cohérent du moteur de course. La commande de développement a été passée et les fonds correspondants ont été débloqués pour construire les prototypes.
En 1991, la planification des modèles de la future série Boxer a été élargie pour inclure une version du moteur démodromique dans un châssis en alliage léger qui pourrait être homologué. Une réplique de la moto de course devait être construite à l’usine de Berlin en tant que voiture super sportive exclusive de petite série. L’objectif était d’utiliser ce modèle de pointe pour orienter le produit de la marque dans une direction plus sportive, mais aussi pour soutenir le leadership technologique espéré de la nouvelle génération Boxer. Le lancement de la série était prévu pour le début de l’année 1994, avec une production annuelle de 500 motos d’un prix d’environ 30 000 marks pour une période de cinq ans. La moto de base devait être assemblée sur la chaîne de montage du Boxer de série, mais la production des pièces spéciales et l’achèvement final ne pouvaient se faire qu’à la main.
Les principaux chiffres du véhicule de production semblaient prometteurs et étaient à la hauteur de la concurrence. Avec un poids prévu de moins de 210 kg (le prototype pesait 215 kg) et une puissance de moteur homologuée d’un peu plus de 100 ch pour 996 cm3, la moto était à mi-chemin entre les super sportives japonaises à quatre cylindres de 750 cm3 de l’époque et la Ducati 851. Les simulations ont montré que la moto de série était capable d’atteindre une vitesse de pointe de plus de 240 km/h, soit à peu près la même que la Ducati 851. Les mesures en soufflerie effectuées par la suite sur les prototypes ont confirmé cette hypothèse : la moto présentait de bonnes valeurs de résistance aérodynamique malgré son moteur boxer de grosse cylindrée. Cependant, la boîte de vitesses à 5 rapports existante étant jugée inadéquate, le développement d’une nouvelle boîte de vitesses à 6 rapports fût envisagé, qui sera plus tard incorporée à la Boxer de série.
Le développement et la production de quatre prototypes prêts pour la piste et d’une série de châssis, d’abord construits par Nico Bakker, puis par Verlicchi en Italie, ont suivi. Au départ, l’objectif était de participer à la Daytona 200 Miles, où un triplé spectaculaire avait déjà été réalisé en 1976 avec la R90S construite par l’importateur américain Butler & Smith. Dans la version de course, le moteur développait initialement 135 ch lors des essais au banc et atteignait facilement 11000 tr/min. Il est probable que les versions ultérieures aient atteint un peu moins de 140 ch, soit la même puissance que la Ducati de course. D’un point de vue thermique et mécanique, le moteur de course semblait être en bonne santé, du moins les essais au banc n’avaient pas révélé de faiblesses substantielles.
Le poids du premier prototype de course a été fixé à 175 kg, avec la possibilité d’approcher 160 kg grâce à des mesures de développement supplémentaires ; les Ducati de l’époque pesaient 173 kg. Sur les circuits de course, les pilotes d’essai de BMW ont fait des comparaisons avec la Honda RC30 ; les prototypes étaient similaires à la Honda en termes de précision et de stabilité de conduite.
Herbert Enzinger testait toujours la dernière phase de développement des prototypes de course le lendemain des courses, en privé, afin de comparer les temps au tour avec les concurrents dans les mêmes conditions. Un prototype destiné au développement du modèle de série a subi les premiers essais sur le Nurburgring et a parcouru un total de 800 kilomètres, au cours desquels aucune faiblesse majeure ou lacune conceptuelle n’a été identifiée. Cependant, la poursuite du projet dépendait de la preuve crédible de la compétitivité en course. Le marketing, et les ventes en particulier, faisaient pression pour obtenir un succès non seulement dans la série BoT, mais aussi dans les courses les plus prestigieuses de la classe Superbike. L’équipe de développement a jugé à juste titre qu’un Boxer était essentiel dans le contexte des moteurs quatre cylindres Ducati et 750 cm3 de plus en plus puissants en provenance du Japon.
À la fin de l’année 1992, le premier Boxer de course de l’ère moderne s’est définitivement éteint. La course Daytona s’est avérée étonnamment coûteuse, de sorte que le budget n’a pas été débloqué comme prévu, compte tenu de la situation générale de l’industrie de la moto à cette époque. Une course aux performances sans précédent a été lancée dans la catégorie Superbike, et il est vite devenu évident qu’un Boxer, quels que soient ses efforts, ne pourrait pas tenir la dragée haute aux puissants moteurs quatre cylindres japonais et à ceux de la Ducati à long terme, car il présentait toujours des inconvénients conceptuels si l’on souhaitait en faire un vrai moteur de course. Pour atteindre la même vitesse de pointe sur de longues lignes droites, par exemple, le Boxer aurait eu besoin d’environ 20 ch de plus que les Ducati, en raison de la plus grande résistance à l’air des cylindres en saillie, mais cela n’était pas réalisable car les pertes par pompage des pistons avant étaient considérablement plus élevées que celles d’un moteur V2. De plus, la rigidité du vilebrequin, avec ses paliers principaux très espacés, était nettement inférieure à celle du V2 et limitait la vitesse de pointe en raison d’une flexion inévitable. C’est pourquoi, en l’absence de succès significatifs en compétition, personne ne voyait d’opportunité commerciale à long terme pour un Boxer supersport de série. D’un point de vue rationnel, l’arrêt du projet était la seule bonne décision, car l’engagement sportif ne paie que si l’on remporte aussi des victoires. Cependant, le Boxer à quatre soupapes a connu et continue de connaître un grand succès même sans sa version supersport. Avec la victoire de la BMW HP2 Sport aux 24 heures du Mans en 2007, le développement du moteur Boxer bicylindre a finalement été couronné de succès en course…