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Mercedes-Benz C-111

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En abandonnant la compétition automobile de haut niveau, après la tragédie des 24 Heures du Mans en 1956, et alors que la marque avait terminé la saison précédente invaincue, Mercedes-Benz se privait dun remarquable banc d’essai. Cette absence se fit rapidement sentir dans un bureau d’études accoutumé à pousser toujours plus avant les progrès, spécialement en matière de sécurité. Aussi, à la fin de 1967, la direction du constructeur allemand décidait de lancer un programme de voitures expérimentales, sous le nom de code "C-111". Ces "laboratoires roulants" devaient permettre aux ingénieurs d’étudier des solutions techniques nouvelles, dans le but de les adapter à des voitures de série ; ce qui signifiait que ces véhicules devaient offrir des caractéristiques de confort et de sécurité au moins équivalentes à celles des Mercedes de série et s’avérer aptes à une fabrication en petite série.

Premier recours à l’ordinateur

Le conseil de direction de Daimler-Benz confia la direction du projet au Dr. Hans Liebold. Celui-ci décida de recourir, pour la première fois, aux ordinateurs pour calculer la structure, en employant une méthode de calcul par éléments élastostatiques, mise au point en coopération avec la société IBM. La carrosserie en matériaux de synthèse serait portée par une plate-forme en tôles embouties soudées. Pour les trains roulants, on retint le principe des suspensions triangulées, avec des bras tirés à l’arrière, que Mercedes-Benz venait d’inaugurer sur sa série 107. Toutefois, pour ne pas alourdir la voiture, on décida de monter ces trains directement sur la plate-forme, sans l’intermédiaire de berceaux. Cette solution sera employée par la suite sur la série "S", puis reconduite, moyennant quelques évolutions, sur toutes les Mercedes. En revanche, les ingénieurs de Stuttgart restèrent fidèles à leur direction à recirculation de billes, se démarquant ainsi de toutes les voitures de compétition et de sport. Pour la motorisation, l’équipe du Dr. Hans Liebold décida d’utiliser un moteur à pistons rotatifs Wankel à chambres de 600 cm3, selon l’architecture générale employée alors par NSU, détenteur des brevets Wankel. Un moteur trirotor fut construit, tandis qu’un quadrirotor était lancé en étude. Ces moteurs étaient alimentés par une injection Bosch, avec un allumage transistorisé à 2 bougies par chambre.

 


Premiers galops

La C-111 fit ses premiers tours de roue sur la piste d’essais de Stuttgart-Unterturkheim le 1er avril 1969, puis entama ses essais sur route le 16 avril, avant de tourner sur le circuit de Hockenheim dès le 2 mai suivant. Ces premiers essais déterminèrent quelques modifications, dont la plus notable concernait le remplacement de l’embrayage monodisque par un bi-disque, ainsi que l’adjonction de sécurités électriques empêchant le passage de la première et de la marche arrière en marche. La C-111 affronta ensuite l’épreuve du Nürburgring.
On se rendit alors compte que la suspension arrière n’était pas du tout adaptée aux vitesses élevées que la voiture atteignait sur circuit, créant des réactions dangereuses en virage. On la remplaça par un train à leviers transversaux et bielles de poussée. Cette solution, validée lors d’essais à Hockeinheim, fut aussitôt appliquée aux cinq prototypes en cours de construction, qui entamèrent alors un programme d’essais d’endurance sur route, autoroute et circuits.

Du Wankel au Diesel

Entre temps, le nouveau moteur Wankel quadrirotor avait terminé ses essais, démontrant des performances très intéressantes : 350 ch à 7 000 tr/mn, pour un poids de 180 kg ; adapté à la C-111, il lui donnait un rapport poids/puissance de 3,6 kg/ch. L’idée enthousiasma les dirigeants de la Daimler-Benz, qui envisagèrent même une production en série, et annoncèrent cette intention au salon de Genève de mars 1970, la C-111-II devant succéder à l’inoubliable 300 SL. Mais les premiers règlements antipollution étaient annoncés et il s’avéra impossible d’y répondre avec la technologie du Wankel de l’époque. Enfin, la crise pétrolière de la fin de 1973 allait enterrer définitivement les espoirs placés dans la C-111-II à moteur rotatif Wankel.
Or les motoristes de la société venaient de mettre au point un nouveau moteur Diesel 5 cylindres de 3 litres, justement conçu pour obtenir des performances élevées, sans avoir à les payer d’un coût énergétique ou d’une pollution importantes. Mais les clients se montraient encore sceptiques sur les performances d’une voiture Diesel de haut de gamme. On décida alors de sortir de sa retraite la C-111-II n° 031, c’est-à-dire la première de la seconde série, et de l’équiper d’un moteur Diesel dérivé du nouveau 5 cylindres.
Avec un moteur porté à 190 ch grâce à un turbocompresseur, la nouvelle voiture pouvait théoriquement rivaliser avec la plupart des berlines et coupés sportifs de l’époque. Ceci fut vérifié en juin 1976 lorsque la C-111-IID battit plusieurs records mondiaux en catégorie Diesel. Ces records étant obtenus en condition d’endurance, il fut décidé d’appliquer à une voiture de série les leçons ainsi apprises : ainsi naîtra la famille des Mercedes 300 TD, qui resteront longtemps les Diesel les plus performantes au monde et connaîtront un large succès commercial, d’abord aux États-Unis, puis en Europe.

 


Les bêtes à records

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Ce succès prouva que les records pouvaient influencer très favorablement les ventes. Les ingénieurs, qui s’estimaient toujours bridés par le cahier des charges du programme C-111 exigeant de concevoir une voiture semblable à un modèle de série, obtinrent enfin l’autorisation pour mettre en chantier une nouvelle C-111, conçue cette fois pour battre des records.
La C-111-III sera donc assez différente des précédentes. Une nouvelle carrosserie en plastique renforcée d’une ossature en aluminium est réalisée par la Waggonfabrik de Rastatt. Par ailleurs, les motoristes travaillent le 5 cylindres Diesel, en redessinant la culasse et en portant la pression de suralimentation à 2,1 bars ; on obtient ainsi 230 ch. La C-111-III revient à Nardo et s’élance, le 29 avril 1978, à l’assaut des records de la C-111-IID. Ils sont pulvérisés, puisque la voiture couvre un tour à 327,3 km/h et établit, sur 12 heures, une moyenne de 314,463 km/h, en consommant moins de 16 1/100 km !
Restait le record de vitesse absolu, détenu depuis 1975 par Mark Donohue, au volant d’une Porsche 917/30 affichant plus de 1 000 ch. Un moteur V8 dérivé de celui des Mercedes S, dont la cylindrée était portée à 4,8 1 et doté de deux turbocompresseurs, développant 500 ch, équipe la C-111-IV. Celle-ci, chaussée de nouveaux pneumatiques Michelin, s’aligne sur la piste de Nardo le 5 mai 1979, et y atteint 403,978 km/h. Le programme C-111 a alors largement dépassé ses objectifs initiaux. Outre une formidable moisson de progrès technologiques, les C-111 ont préparé le retour de l’étoile Mercedes à la compétition.
Caractéristiques des Mercedes-Benz C-111-I à C-111-IV

 


La C-111-II à moteur quadrirotor

 

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Après les 5 C-111-l (elles-mêmes précédées d’un « mulet »), la direction du projet décide, dès la fin de 1969, de lancer la version C-111-Il, qui doit recevoir le moteur Wankel quadrirotor dont les essais s’avèrent très prometteurs. On en profite pour modifier la carrosserie. À l’avant, la prise d’air est reportée dans le becquet, avec deux sorties d’air sur le capot, dans une zone de dépression cela permet d’accroître d’environ 20 % la portance sur l’essieu avant à grande vitesse. À l’arrière, on remplaça les persiennes qui fermaient les ailerons verticaux, ce qui permit d’améliorer nettement la visibilité arrière, grâce également à un abaissement de la ceinture de caisse et au prolongement des glaces latérales vers l’arrière. Ainsi modifiée, la C-111-Il affichait un Cx de 0,325, soit un gain de 8 % par rapport à la C-111-l.

Un Diesel à plus de 250 km/h

Après l’abandon du moteur rotatif Wankel, L’une des C-111-II fut équipée d’un Diesel 5 cylindres, dérivé du moteur de 3 litres, développant 90 ch, monté alors sur les Mercedes vendues aux États-Unis. L’adaptation d’un turbocompresseur Garrett T-04B, soufflant à 1,8 bar avec refroidissement de l’air ainsi comprimé dans un échangeur air/air, permit d’en doubler la puissance. Ce moteur bénéficia de diverses améliorations concernant plus particulièrement sa lubrification et son refroidissement, ainsi que ses coussinets et ses soupapes d’admission refroidies au sodium, comme celles d’échappement.
La C-111-IID affichait alors une capacité théorique de vitesse inouïe pour un Diesel à cette époque. Bien entendu, on dut modifier la transmission, notamment les rapports de boîte et l’embrayage. Afin de vérifier ses capacités, la voiture fut alignée sur la piste de Fiat à Nardo, dans le sud de l’Italie, au début de juin 1976. Et le 12 juin, elle s’élança pour une ample moisson de records, quatre pilotes se relayant à son volant pendant 24 h. Parmi ces records, le plus significatif est certainement celui des 10 000 km, couverts à la moyenne de 252,249 km/h. Cette performance eut un grand retentissement mondial, car elle démontrait qu’une voiture Diesel pouvait être tout autre chose qu’un "veau". Cela contribua à asseoir la réputation des voitures Diesel Mercedes. Deux ans plus tard, le constructeur allemand lançait sur le marché américain sa 300 TD, à moteur Diesel 5 cylindres turbo.

 


La première C-111 de 1969

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La plate-forme caissonnée comporte un arceau de sécurité formant cloison arrière de l’habitacle et relié à l’arceau avant encadrant le pare-brise par une barre longitudinale, sur laquelle s’articulent les portes "papillon". Les deux réservoirs de 60 I sont logés dans les caissons sous les seuils des portes. Les deux silencieux transversaux, placés au-dessus de la boîte de vitesses, seront ultérieurement remplacés par des silencieux latéraux.

Les portes "papillon"

La recherche aérodynamique fut le principal critère qui fit choisir la solution des portes "papillon". Celle solution permettait également d’obtenir une bonne accessibilité dans une voiture très surbaissée, dès lors qu’on abandonnait le châssis en treillis tubulaire des 300 SL, qui avait fait la renommée de ce type d’architecture, reprise depuis sur certains engins exceptionnels, comme la Lamborghini Diablo.

403 km/h avec un V8 de 4,8 I

La C-111-IV n’avait plus rien dune voiture expérimentale préfigurant une production en petite série. C’était une véritable "bête à records", comportant nombre de solutions techniques nouvelles, qu’on retrouve aujourd’hui sur les prototypes du Championnat du monde d’endurance. La carrosserie, complètement redessinée et sensiblement allongée, affichait un Cx de 0,182, avec un avant plus trapu et un arrière plus effilé que la C-111-III. Sur le circuit de Nardo, l’accélération latérale atteignait parfois 0,4 G ce qui amena es ingénieurs à doter la C-111-IV d’ailerons avant et arrière dissymétriques, afin de soulager les pneumatiques et les suspensions. De plus, deux dérives arrière amélioraient la stabilité par vent latéral.
La cylindrée du moteur V8 fut portée de 4,5 à 4,8 litres, par augmentation de l’alésage, et il fut équipé de deux turbocompresseurs KKK, sans soupape de régulation de la pression d’admission. Les autres modifications concernaient essentiellement les pistons, plus courts, et les soupapes, refroidies au sodium. La puissance de 500 ch à 6 200 tr/mn fut exploitée avec un rapport de 5e porté à 1,81/1. Par ailleurs, il fallut remplacer un l’embrayage bi-disque par un dispositif à 3 diques pour passer le couple, qui atteignait 60 m.daN à 5 250 tr/mn.



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Voir aussi :
Mercedes-Benz C-111
Mercedes-Benz SLS AMG GT
Mercedes S 600 Pullman Guard


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