L’arbre intermédiaire IMS des moteurs 986, 996, 987, 997. Faiblesses et solutions

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Le roulement IMS des moteurs M96 et M97

Partie 1 : conception et faiblesses

Technique : qu’est-ce que l’arbre intermédiaire IMS ?

IMS signifie InterMediate Shaft (arbre intermédiaire) et désigne sur un Flat 6 un arbre présent sous le vilebrequin et chargé d’entraîner les chaînes de distribution des bancs gauche et droit. Il est entraîné par pignons épicycloïdaux sur les anciens blocs (type M64 et précédents) et tourne à mi-vitesse du vilebrequin. Sur les blocs de 1963 à 1997, cet arbre est court et entraine également la pompe à huile située à la base du carter.

Avec les blocs M96 et M97 (Boxster 986 à partir de 1997, puis 996, 987 et 997), Porsche utilise une chaîne pour entraîner l’arbre intermédiaire. L’IMS occupe maintenant la totalité de la longueur du bloc moteur car il comporte une chaîne de distribution à chacune de ses extrêmités. Côté arrière du moteur (vers les cylindres 1 et 4, côté pompe à eau, pompe à huile, courroie accessoires), il repose sur un palier sous pression d’huile, solution classique et éprouvée. Pour des raisons de coût (usinage du circuit sous pression d’huile dans cette zone du bloc), l’arbre repose à l’avant du moteur (côté volant moteur et embrayage) sur un roulement démontable, via un axe de 8 mm.

Il est à noter que plusieurs blocs moteur de 996 et 997 ont conservé le classique arbre intermédiaire court, monté sans roulement (moteurs dits « Mezger », du nom de leur concepteur) :

996 GT3 Phase 1 et Phase 2
996 Turbo et GT2
997 GT3 3.6 Phase 1 ainsi que 3.8 et 4.0 Phase 2
997 3.6 Turbo et GT2 Phase 1 ainsi que GT2 RS Phase 2

A partir de l’année-modèle 2009, Porsche a proposé sur les 987 Phase 2 et les 997 Phase 2 de nouveaux blocs MA1 conçus sans arbre intermédiaire. Les chaînes de distribution sont tout simplement entraînées par le vilebrequin. Une 3ème chaîne relie directement le vilebrequin à la pompe à huile. La 997 Turbo Phase 2 bénéficie également de ce nouveau bloc.

Faiblesses

Il est clair que l’arbre intermédiaire en lui-même ne pose aucun problème, puisque Porsche l’a utilisé avec succès depuis 1963 sur ses Flat 6. Les faiblesses liées aux blocs Boxster, Cayman et Carrera-Targa sont de deux ordres :

les forces exercées par les 2 chaînes côté roulement
le manque de lubrification lié à l’utilisation d’un roulement étanche

Le premier point a donné lieu à 3 révisions de l’arbre et 2 révisions du palier de roulement. En effet, les premiers Boxster 986 et 996 Carrera 3.4 portaient un roulement à double rangée de billes jusqu’au cours du millésime 2001. Capable de supporter de fortes charges, cette version est moins concernée par la casse.
C’est à partir de mai 2001, et jusqu’à février 2005 sur 987 et 997, que Porsche a monté une version simple rangée qui s’est avérée plus fragile.
Dans sa dernière version (mars 2005 à juin 2008), l’arbre entier ainsi que son roulement ont été fortement renforcés. L’axe supporté par le palier adopte un diamètre de 12 mm, soit plus du double de matière. Le roulement ne peut plus être extrait par l’orifice du couvercle de palier. Cette version ne pose aucun problème de fiabilité.

Les contraintes de lubrification n’ont jamais été réellement résolues, puisque la graisse présente dans ce roulement étanche finit par être rincée par l’huile moteur qui n’apporte pas le même pouvoir lubrifiant. Plus particulièrement sur les autos qui roulent peu ou qui n’ont pas reçu de vidanges suffisamment fréquentes (2 ans entre 2 vidanges est un grand maximum à respecter), l’huile chargée d’humidité va oxyder les billes et la piste du roulement, entrainant la dégradation rapide. Le roulement s’use, les billes se déforment, l’ensemble prend du jeu et l’axe cède sous la contrainte des chaînes.
Une rupture d’arbre intermédiaire (plus précisément de l’axe supporté par le roulement) entraîne un décalage de la distribution, les soupapes entrent en contact avec les pistons et les dommages au moteur sont rapidement très importants.

Le roulement IMS des moteurs M96 et M97

Partie 2 : quels sont les modèles concernés ?

Rappel

Toutes les dates utilisées dans cet article sont des dates de fabrication.
La date de première mise en circulation figurant sur la carte grise n’est pas un indicateur fiable, car la première immatriculation peut avoir lieu parfois un an après la sortie d’usine.

Les années utilisées sont des années-modèle. Pour déterminer avec certitude l’année-modèle (ou millésime industriel) d’un véhicule, il faut relever le 10ème caractère du numéro de série.

Exemples :
Année-modèle 1997 (AM97) : WP0ZZZ9xZVx6xxxxx -> (V)
Année-modèle 1998 (AM98) : WP0ZZZ9xZWx6xxxxx -> (W)
Année-modèle 1999 (AM99) : WP0ZZZ9xZXx6xxxxx -> (X)
Année-modèle 2000 (AM00) : WP0ZZZ9xZYx6xxxxx -> (Y)
Année-modèle 2001 (AM01) : WP0ZZZ9xZ1x6xxxxx -> (1)
Année-modèle 2002 (AM02) : WP0ZZZ9xZ2x6xxxxx -> (2)
Année-modèle 2003 (AM03) : WP0ZZZ9xZ3x6xxxxx -> (3)
Année-modèle 2004 (AM04) : WP0ZZZ9xZ4x6xxxxx -> (4)
Année-Modèle 2005 (AM05) : WP0ZZZ9xZ5x7xxxxx -> (5)
Année-Modèle 2006 (AM06) : WP0ZZZ9xZ6x7xxxxx -> (6)

Plus de détails sur l’année-modèle dans l’article dédié.

Quels sont les moteurs montés à l’usine avec le roulement double rangée à axe 8mm ?

986 Boxster :
les 2.5 (M96.20)
les 2.7 (M96.22) et 3.2 (M96.21) de AM00 et AM01 jusque mai 2001
996 Carrera :
les 3.4 (M96.01 / M96.02) de AM98 et AM99
les 3.4 (M96.04) de AM00 et AM01 jusque mai 2001

Quels sont les moteurs montés à l’usine avec le roulement simple rangée à axe 8mm ?

986 Boxster :
les 2.7 (M96.22) et 3.2 (M96.21) de AM01 à partir de mai 2001 et AM02
les 2.7 (M96.23) et 3.2 (M96.24) de AM03 et AM04
996 Carrera et Targa :
les 3.4 (M96.04) de AM01 à partir de mai 2001
les 3.6 (M96.03) de AM02 à AM05

987 Boxster :
les 2.7 240 ch (M96.25) et 3.2 (M96.26) de AM05 produits avant mars 2005
997 Carrera :
les 3.6 (M96.05) et 3.8 (M97.01) de AM05 produits avant mars 2005

Quels sont les moteurs montés à l’usine avec le roulement simple rangée à axe 12mm ?

987 Boxster :
les 2.7 240 ch (M96.25) et 3.2 (M96.26) de AM05 produits après mars 2005 ainsi que tous les AM06
997 Carrera :
les 3.6 (M96.05) et 3.8 (M97.01) de AM05 produits après mars 2005 ainsi que tous les AM06 à AM08

et donc également toutes les versions lancées à partir de l’année-modèle 2006 :

987 Cayman S 3.4 (M97.21)
997 Carrera S X51 (3.8 381 ch, M97.01-S)
997 Carrera 4/4S

ainsi que les versions lancées à partir de l’année-modèle 2007 :

987 Cayman 2.7 (M97.20) et Cayman S Sport 3.4 (M97.22)
987 Boxster 2.7 245 ch (M97.20) et S 3.4 (M97.21) ainsi que Porsche Design Edition 2 et RS60 Spyder (M97.22)
997 Targa 4/4S

Toutes équipées du roulement renforcé à axe 12 mm introduit en février 2005 (cf couvercle de palier pièce B) :

Atelier Palmers a compilé tous les numéros de moteur correspondant aux changements de version, tant en 2001 (passage de double rangée à simple rangée) qu’en 2005 (passage de 8 mm à 12 mm).

En complément de votre commande de décodage des options, me transmettre par mail votre numéro de moteur pour connaitre la version de votre roulement.

Le numéro de moteur ne figure pas sur l’étiquette du carnet et se compose ainsi :
M9x.xx 6xx suivi de 5 chiffres
Il est gravé sur une plaque oblique située sous le carter moteur et visible derrière la roue AR gauche (sur 911) ou devant la roue AR droite (sur Boxster/Cayman).

Exemple avec ce moteur 3.6 320 ch sur 996 AM2003 : M96/03 663 05947

Le roulement IMS des moteurs M96 et M97

Partie 3 : prévention et solutions

Prévention

Il convient avant tout de vidanger régulièrement l’huile moteur avec une huile de qualité (norme Porsche A40) remplacée tous les 2 ans (maximum) ou tous les 20 000 km (pour 986 et 996) ou 30 000 km (pour 987 et 997).
Une fois de plus, le respect des temps de chauffe sera essentiel. Attention, sur Boxster, le fait d’atteindre 80°C de température d’eau ne signifie pas que l’huile a atteint sa température idéale de fonctionnement (90°C environ). En l’absence d’indication de température d’huile sur ces modèles, considérer que l’huile est en température environ 10 minutes plus tard que le liquide de refroidissement après un départ moteur froid.

Solutions

Si une usure importante est présente, le jeu peut être observé dans une certaine mesure grâce à l’outil de diagnostic PIWIS.
On peut procéder au changement préventif du roulement lorsque c’est possible (axe 8 mm, de 1998 jusque février 2005, pièce A), au cours d’un changement d’embrayage par exemple. On pourra alors monter une version améliorée et renforcée, notamment en provenance des USA, avec un roulement en céramique conçu pour être lubrifié par l’huile du moteur. Les fabricants de ces roulements recommandent néanmoins un changement régulier du roulement (tous les 80 000 km environ).

Conclusion

Les casses moteur liées à la rupture de l’axe de roulement d’arbre intermédiaire sont réelles mais largement amplifiées par le phénomène magazines spécialisés et forums Internet. C’est à peu près le seul problème de fiabilité des Porsche 996 et 997 des années 1998-2008. On peut cependant citer les rayures de cylindres liés à un défaut de lubrification. Ce problème qui entraine une sur-consommation d’huile est plus présent sur le bloc 3.8 (M97.01).
Au-delà de la gravité des dégâts, ce qui rend ce sujet aussi inquiétant est la politique de prix sur les pièces détachées du constructeur, et notamment le tarif des échanges-standards. Le bloc moteur M96-M97 a ainsi quadruplé de prix en 10 ans, rendant la casse beaucoup plus douloureuse (près de 20 000 € aujourd’hui). Heureusement, on a pu constater au printemps 2015 l’apparition de nouvelles solutions moins onéreuses, mais qui réclament beaucoup de main d’oeuvre.

Une fois de plus, une sportive Porsche ne s’achète pas à la légère, mais en réunissant de nombreuses informations factuelles pour éviter le cauchemar du véhicule mal sélectionné. Restez attentifs et faites-vous accompagner pour mettre toutes les chances de votre côté.