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LE MOTEUR VR6 DE VOLKSWAGEN

Un V6... en ligne

Pour les vingt-cinq ans du VR6, nous avions décidé de fêter dignement cet anniversaire avec comme première étape un historique sur ce moteur atypique. Il était une fois une époque où le downsizing n’était pas sur toutes les lèvres et où les grosses cylindrées étaient encore appréciées à leur juste valeur. Désireux d’élargir sa gamme de 6 cylindres, Volkswagen voulait aller jusqu’à en faire profiter sa Golf. Toutefois, le constructeur allemand allait se heurter à un problème de taille, dans tous les sens du terme…

Texte : Maxime JOLY - Photos : D.R.

Après avoir révolutionné le monde des petites sportives avec la Golf GTI, VW ne compte pas en rester là. Dès le début des années 80, le projet d’une mécanique plus noble germe dans l’esprit des dirigeants de Wolfsburg. En attendant de trouver la formule adéquate, d’autres possibilités sont étudiées, aboutissant en 1988 aux Golf G60 et Corrado G60. Malheureusement, le résultat obtenu déçoit, tant au niveau de la noblesse que de la fiabilité…

LA GENESE DU VR6

Alors, Volkswagen qui tenait à son six cylindres poursuit ses recherches mais il n’y a alors le choix qu’entre deux possibilités : le 6 en ligne ou le V6, architecture plus répandue dans le groupe VAG. Le premier a pour défaut d’être trop long pour le capot de la Golf et le second d’être trop large.

Lancia, le premier constructeur a avoir lancé le V6 de série, avait déjà étudié la question d’élaborer un V6 à l’encombrement réduit. C’est à partir de cela qu’une troisième voie prit forme et le VR6 - V6 ouvert à 15° - vit le jour. On pourrait traduire le nom VR6 (V-Motor Reihenmotor 6) par l’oxymore « V6 en ligne », le principe étant ici d'optimiser l'espace en décalant une rangée de cylindres par rapport à l'autre pour les disposer en "quinconce" au sein d'un même bloc moteur plus étroit. Les axes des cylindres ne coupent donc pas l'axe du vilebrequin, ils sont décalés de 12,5 mm. Ce désaxage est le secret du VR6.

Il aura fallu presque dix ans pour que le projet de Volkswagen soit finalisé, nécessitant plusieurs choix astucieux et un gros investissement financier. Ajoutons pour l'anecodte qu'avant de valider le projet définitif, VW a testé l'architecture à angle serré sur un bloc à... 7 cylindres (le projet "Aree") ! Trop long pour rentrer dans une Golf, ils ont alors sagement retiré une "patte" pour concevoir le VR6 que l'on connaît.

Il faut également se rappeler qu'à la fin des années 80, l'ambiance était électrique au sein du groupe entre Wolfsburg (VW) et Ingolstadt (Audi). Audi était très fier de son 5 cylindres en ligne (qui faisait fureur en Rallye). Quand VW a débarqué avec le projet du VR6, beaucoup plus compact et capable de sortir autant de puissance avec une noblesse théorique supérieure (6 cylindres), Audi a tout fait pour bloquer ou ralentir son développement, y voyant une menace directe. C'est d'ailleurs pour cela qu'Audi a boudé le VR6 pendant des années, avant d'enfin capituler au début des années 2000 en l'installant dans l'A3 et l'Audi TT 3.2.

PRINCIPE ET PARTICULARITÉS DU VR6

Les premières caractéristiques de ce bloc en fonte sont le vilebrequin tournant sur sept paliers et l’ordre d’allumage suivant : 1-5-3-6-2-4. De plus, il bénéficie de l’injection Multipoint Bosch Motronic et de poussoirs de soupapes hydrauliques à rattrapage automatique de jeu.

Une seule culasse pour deux bancs

Malgré la présence de deux rangées de cylindres, une seule culasse est présente sur le bloc VR6, comme sur un moteur en ligne. Contrairement au V6 Audi de même cylindrée et de même puissance (2,8l / 174 ch) , la distribution du VR6 se fait par deux arbres en came en tête entraînés par une chaîne. A deux étages, elle permet de réduire la hauteur et la largeur de la culasse.

Les autres avantages à l’utilisation de cette architecture sont la réduction des masses en mouvement et un allongement des bielles autorisant une position élevée des cylindres et par voie de conséquence une culasse plus petite.

Le défi de la tubulure d'admission

Le souci est que dans cette configuration les conduits d’admission et d’échappement étaient non seulement situés du même côté du moteur mais étaient en plus de longueur différente. C’est à l’admission que ce problème fut le plus difficile à résoudre et nécessita la mise en place d’une chambre à air commune dans les tubulures de résonance. Pour l’échappement, les ingénieurs se tournèrent vers deux collecteurs à trois branches.

Le défi thermique de la culasse unique

Si le partage d'une seule culasse pour les deux bancs de cylindres est une prouesse de compacité, cette architecture impose de lourdes contraintes thermiques, en particulier sur le bloc 12 soupapes (AAA et ABV). Contrairement à un moteur en V classique où chaque banc possède ses propres collecteurs, les conduits d'échappement des cylindres avant (1, 3, 5) doivent traverser toute la largeur de la culasse pour rejoindre le collecteur situé à l'arrière, du côté du tablier.

Cette configuration crée une asymétrie thermique importante : la zone arrière de la culasse, qui concentre l'évacuation des gaz brûlés de l'ensemble des six cylindres, est soumise à des températures nettement plus élevées que la zone avant. Avec le temps et les cycles thermiques répétés, ce point chaud structurel fragilise le joint de culasse, notamment au niveau des cylindres 4 et 6. Une surveillance rigoureuse du circuit de refroidissement (pompe à eau auxiliaire électrique, calorstat et vieillissement des durites "pipe d'eau" en plastique) est donc vitale pour préserver l'intégrité de la culasse.

LE PHÉNOMÈNE GOLF VR6

Dévoilée en 1991, la Golf VR6 fut présentée en France janvier 1992. 2,8l de cylindrée, 174 ch et 235 Nm, voilà des chiffres qui n’étaient pas communs dans la catégorie des berlines compactes ! Profitant de la conception à deux soupapes par cylindre, le VR6 type AAA se montre efficace dès 1200 tours/minutes où 80% du couple est déjà disponible ! Une souplesse qui explique qu'on retrouvera ce moteur jusque sous le capot du Transporter T4 ! Mais la Golf ne fut pas la seule nouveauté de 1991 puisque la Corrado VR6 était aussi de la partie en tant que variante coupé de la Golf. Grâce à une cylindrée passée à 2.9 litres et une puissance atteignant 190 ch, les performances seront encore meilleures et commenceront à faire peur à la concurrence… A noter que cette version ABV fut montée également sur la Golf VR6 Syncro.

LES ÉVOLUTIONS DU VR6

Le VR6 connut de multiples évolutions, la première arrivant en 1994 avec le papillon de gaz semi-motorisé et un nouvel allumage statique. 1996 marque le passage au papillon motorisé et à l’allumage entièrement électronique.

Du 12V au 24V : l'évolution de la distribution

Mais c’est en 2000 que le VR6 prend une nouvelle dimension. Doubler le nombre de soupapes ne se fit pas sans difficulté car il fallut conserver l’architecture à simple culasse et à double arbre à came. Un arbre actionne les soupapes d’admission des deux bancs et l’autre arbre s’occupe des soupapes d’échappement. Ce montage permet la mise en place d’un décaleur d’arbre à came chargé de gérer l’ouverture et la fermeture des soupapes.

La ruse commerciale du "V6" sur la Golf 4

Le premier modèle à profiter du 24V est la Golf 4 V6 qui, vous l’aurez remarqué, abandonne l’appellation VR6. En changeant de nom pour "V6", Volkswagen souhaitait en effet adoucir (ou embourgeoiser) l'image de sa compacte, la faisant passer d'une image devenue un peu sulfureuse à une petite routière chic et feutrée... ceci dans le but premier de faire baisser ses tarifs d'assurance.

On retrouve alors le même moteur et surtout la même philosophie chez le cousin Seat, avec la Leon V6 Cupra4. Seat qui avait déjà profité du 6 cylindres, mais dans sa déclinaison 12V, sur son atypique Alhambra totalement dévergondé…

Le chef-d'œuvre de la saga : le bloc 3.2 L de la Golf R32

Si le passage au 24 soupapes en 2000 avait déjà modernisé le comportement du VR6, c'est en 2002 que Volkswagen pousse l'architecture à son paroxysme avec le lancement de la Golf IV R32. Avec la R32, la puissance fait un bond en avant spectaculaire !

En passant de 2 792 cm³ à 3 189 cm³, le VR6 change de dimension. Pour y parvenir, l’alésage passe de 81,0 mm à 84,0 mm, tandis que la course est allongée à 95,9 mm. Le VR6 devient ainsi un moteur dit "longue course", une caractéristique qui favorise grandement la disponibilité du couple à bas régime. Pour l'occasion, le constructeur ne se contente pas d'une simple augmentation de cylindrée ; les ingénieurs revoient en profondeur les flux d'air et la gestion interne du bloc.

Mais la véritable mutation vient de l'optimisation de sa respiration :

• Calage variable en continu : Contrairement au premier 2.8L 24V, le 3.2L adopte un calage variable de manière totalement continue sur les arbres à cames d'admission (déphasage de 52°) et d'échappement (déphasage de 22°). Cela permet de lisser la courbe de couple et d'offrir une souplesse mécanique incroyable.

• Une admission sur mesure : Les conduits d'admission dans la culasse sont entièrement retravaillés et agrandis pour maximiser le remplissage des cylindres, secondés par un collecteur d'admission en aluminium à géométrie variable.

• L'échappement "R" : Pour libérer les gaz tout en soignant la sonorité, VW conçoit une ligne d'échappement spécifique à double sortie dotée d'un clapet pneumatique. Piloté par la dépression du moteur, ce clapet s'ouvre en charge ou au-delà d'un certain régime pour réduire la contre-pression... libérant par la même occasion le fameux grondement caverneux, si cher aux passionnés.

Le résultat donne le vertige pour l'époque : 241 ch à 6 250 tr/min et un couple herculéen de 320 Nm disponible dès 2 800 tr/min. Ce bloc BFH offre une double personnalité inédite à la Golf IV, capable de reprendre sur un filet de gaz en ville en 6ème vitesse à 1 000 tr/min, ou de ruer dans les tours jusqu'à près de 6 500 tr/min dans un hurlement métallique inimitable.

Une fin de carrière plus discrète

La génération suivante (Golf V R32) évolue peu, elle reçoit une gestion recalibrée du papillon motorisé des gaz, un rapport volumétrique descendu de 11,3:1 à 10,9:1 et une nouvelle ligne d'échappement "bi-mode" avec un clapet piloté qui contrôle le flux des gaz. Au final, elle ne gagne que 9 ch par rapport à sa devancière mais marque les débuts de la boîte à double embrayage DSG. Le 3.2 250 ch fit le bonheur de beaucoup de modèles du groupe allemand, à commencer par les Audi TT V6 et A3 V6 3.2 et ira même jusqu’à s’engouffrer sous le capot du Porsche Cayenne.

Nouveau fleuron de la firme de Wolfsburg, la technologie FSI (injection directe essence) n’était pas encore compatible avec le VR6. C’est avec le nouveau 3.6 de la Passat R36 que ce « défaut » (à considérer que cela en soit un…) fut corrigé. Atteignant le cap des 300 ch, elle remplace avantageusement la Passat W8 qui en avait déçu plus d’un. Ce bloc fut aussi greffé sur le SUV Porsche, dans sa version restylée. Pour ceux que cela intéresserait, le V6 3.6 de la Panamera est en revanche un vrai moteur Porsche et n'a rien à voir avec le VR6…

LES MOTEURS DÉRIVÉS DU VR6

Rappelez-vous que vous êtes VW et que par conséquent, chaque moteur doit permettre d’en obtenir plusieurs autres ! C’est comme cela qu’en 97 est créé le V5, ou plutôt VR5 en réalité. Cubant 2324 cm3, il s’agit d’un VR6 amputé d’un cylindre, les cinq cylindres restant placés en quinconce dans un seul et même bloc. Monté sur les Passat, Golf et Bora, puis sur la Seat Toledo, sa puissance est de 150 ch pour sur sa première version, avant d’en grappiller 20 supplémentaires grâce au passage de 2 à 4 soupapes par cylindre.

Une toute autre utilisation du VR6 fut essayée sur la Passat (B5.5) de 2001 à 2004. Le but était de la doter d’une mécanique 8 cylindres mais se posait toujours le même problème d’espace dans le compartiment moteur. La B5 reste à l’heure actuelle la seule Passat à avoir eu droit aux moteurs longitudinaux, lui permettant de récupérer par la même occasion le vrai différentiel Quattro d’Audi et par la même occasion le V6 TDI. Par quel miracle ? Simplement parce qu’elle utilisait la base de l’Audi A4 B5, avec laquelle elle partage aussi le nom de code interne…

W8, W12... W16 !

Le problème est que l’A4 devait se contenter de V6 donc point de V8 pour la Passat ! Pour contourner le problème, il faut avoir été bon au Lego dans sa jeunesse. Prenez 2 VR6, enlevez à chacun d’eux 2 cylindres pour en faire deux VR4 et assemblez-les. Et voilà, vous avez un "W8" de 4 litres aux cotes adéquates. Malgré ses 275 ch, ce modèle fut décrié, la faute à un manque de sportivité. Il fallait davantage y voir une tentative pour VW de monter en gamme, tentative qui se poursuivit avec la Phaeton et le Touareg.

La transition est toute trouvée pour parler du "double VR6", plus communément appelé W12 qui, après avoir fait sensation en 1997 sur le concept car Volkswagen W12, équipa ces deux modèles en plus de l’Audi A8 et de la Spyker C12. Précision importante, ce 12 cylindres connut une déclinaison suralimentée par deux turbos pour la Bentley Continental.

Mais le moteur en W le plus connu est probablement le 16 cylindres de la Bugatti Veyron 16.4. Son existence tient de l’assemblage en V de deux W8, épaulés par pas moins de quatre turbos ! De quoi dépasser les 1000 ch comme souhaité par Ferdinand Piëch (le grand patron de VW à l'époque). Ce dernier voulait toutefois au départ un moteur W18 (avec trois bancs de 6 cylindres). Des concepts ont été présentés, mais le moteur était une usine à gaz ingérable thermiquement et trop lourde.

FIABILITÉ DU MOTEUR VR6

Malgré ses innovations et sa musicalité légendaire, le bloc VR6 demande un entretien rigoureux pour passer les années sans encombre. Si le bas-moteur (embiellage, pistons) se montre extrêmement robuste et dépasse allègrement les 250 000 km, plusieurs périphériques et éléments spécifiques doivent impérativement être surveillés lors d'un achat.

Les points critiques à vérifier :

• La distribution : À partir de 150 000 km, le remplacement du kit (chaînes, patins guides et tendeurs hydrauliques) devient souvent inévitable. Un claquement métallique suspect au ralenti à chaud, côté boîte de vitesses, doit vous alerter. Attention au budget : L'opération impose la dépose de la boîte (voire l'extraction du moteur), ce qui représente un coût de main-d'œuvre conséquent.

• Le système de refroidissement : La compacité du bloc engendre des calories difficiles à évacuer. Vérifiez le bon fonctionnement de la pompe à eau électrique auxiliaire (qui doit tourner après la coupure du contact) et l'état de la "pipe d'eau" en plastique rigide sur la face avant, devenue cassante.

• L'allumage (selon les générations) : Sur les versions 12V, la tête d'allumeur classique (Delco) est sensible à l'humidité, tandis que le bloc d'allumage statique tardif a tendance à se fissurer. Sur les versions 24V, ce sont les bobines crayons individuelles qui se montrent parfois capricieuses.

• Les capteurs moteur : Les capteurs de position d'arbre à cames (AAC) et de régime moteur (PMH) vieillissent mal, entraînant des démarrages difficiles ou des coupures intermittentes.

Repères chronologiques : la saga VR6

• 1991 : Volkswagen dévoile simultanément au salon de Francfort la Golf III VR6 et le coupé Corrado VR6. Le moteur (code AAA) de 2,8 L développe 174 ch.
  
• 1992 : Lancement commercial en France en janvier. Parallèlement, le Corrado inaugure la version 2.9 L (code ABV) de 190 ch, dotée d'un collecteur d'admission spécifique, qui sera ensuite déclinée sur la Golf VR6 Syncro (4 roues motrices). La berline Passat B3 reçoit elle aussi le 2.8 L.
• 1994 : Le bloc évolue discrètement pour des raisons de normes et de fiabilité : passage à un allumage statique (bobine jumelée) qui remplace le distributeur mécanique (Delco), et adoption d'un boîtier papillon semi-motorisé.
• 1997 : Volkswagen décline l'architecture en supprimant un cylindre pour créer le moteur V5 (VR5) de 2,3 L et 150 ch, qui s'installe sous le capot de la Passat B5 et de la Golf IV.
• 1999 : Présentation de la Golf IV V6 (le badge VR6 disparaît pour des raisons marketing). Le bloc passe à 4 soupapes par cylindre (204 ch) et adopte une gestion électronique beaucoup plus moderne (Bosch Motronic ME 7.1). Le moteur s'invite aussi chez Seat (Leon Cupra 4) et chez Audi (A3).
• 2002 : Lancement de la mythique Golf IV R32. Le VR6 est réalésé à 3,2 L (code BFH) et développe 241 ch. C'est le premier moteur de grande série au monde à être couplé, dès 2003, à la boîte robotisée à double embrayage DSG.
• 2003 : Le bloc 3.2 L passe à 250 ch et s'installe transversalement dans l'Audi TT (8N) et l'Audi A3 (8P), mais aussi de manière longitudinale (et modifié) dans les imposants Porsche Cayenne et Volkswagen Touareg.
• 2005 : Le VR6 passe au 3,6 L FSI avec un angle de cylindres encore plus serré (10,6° au lieu de 15°) pour stabiliser le bloc réalésé. Il culmine à 300 ch dans la radicale Passat R36.
• 2010 : Face aux normes antipollution Euro 5 puis Euro 6, le VR6 subit de plein fouet le downsizing. Il disparaît progressivement des catalogues européens des compactes (remplacé par le 4 cylindres EA888 turbo) et ne subsiste que sur de gros véhicules haut de gamme du groupe (Passat CC, Touareg, Porsche Cayenne).
• 2023 : Après avoir fait de la résistance sur les marchés américain et chinois sous le capot des grands SUV (Volkswagen Atlas / Teramont) dans d'ultimes versions 2,5 L Turbo et 3,6 L atmosphérique, le moteur VR6 tire définitivement sa révérence à l'échelle mondiale, marquant la fin d'une lignée mécanique unique.

CONCLUSION

Que reste-t-il du VR6 Volkswagen aujourd'hui ? Si l'on excepte les dernières variantes en W ultra exclusives, il s'agit bien désormais d'un monument historique de l'automobile. Initialement conçu pour la Golf, la sixième génération de celle qui lui a donné la vie a préféré un plus classique 4 cylindres turbo pour sa déclinaison R. Plus sobre tout en étant plus performant, ce 2 litres a tout pour lui sur le papier. Oui, mais essayez une Golf R32 et on reparle…

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