Le Renault 12F est une famille de moteurs d'avion conçus par Renault. Ils sont largement utilisés pendant la Première Guerre mondiale et les années 1920.
Il s'agit de moteurs V12 de de cylindrée, avec un angle d'ouverture de et refroidis par eau. La série 12F est développée à partir des moteurs Renault 8G, les deux séries partageant le même alésage et la même course. Les moteurs de la série 12F sont construits dans les usines Renault en France, au Royaume-Uni et en Russie.
Renault désigne les premiers moteurs de la série par leur puissance nominale de (), et ils sont donc également connus sous le nom de Renault 220 CV (ou HP). Les moteurs sont progressivement améliorés avec l'introduction de pistons en aluminium permettant d'augmenter la puissance et de réduire le poids. Ces améliorations progressives conduisent finalement au développement d'une variante de () qui est nommée 12Fe par le Service technique de l'aéronautique (STAe) tout en étant connue et commercialisée sous le nom de Renault 300 CV (ou HP). Il s'agit de la principale variante de production et elle représente la grande majorité des moteurs construits dans la série. Les 12Fe équiperont de nombreux avions militaires, dont principalement les Breguet 14.
Environ du Renault 12F sont construits, les derniers sortant des lignes de production au milieu des années 1920. Ces moteurs fiables permettront de battre de nombreux records en aviation (durée, distance, altitude).
Prémices du moteur La société française Renault, impliquée dès 1898 dans la construction automobile, commence à développer des moteurs d'avion dès 1907. Les premiers moteurs sont des quatre cylindres en ligne refroidis par eau et développant à avec une cylindrée d'environ . Ceux-ci évoluent et dès 1908, Renault sort un moteur V8 développant à . Ce moteur est présenté au Grand Palais à Paris lors du Salon de l'automobile. Les versions à refroidissement par air équipent les avions tandis que les versions refroidies par eau, plus lourdes, équipent des dirigeables Astra.
Les évolutions continuent et les ingénieurs de Renault augmentent progressivement la puissance de leurs moteurs. Farman est le premier constructeur aéronautique à monter de série les moteurs Renault, dès 1909. Le V8 refroidi par air permet à Maurice Tabuteau de gagner la Coupe Michelin Internationale en 1910 et à Eugène Renaux de gagner le Prix Michelin d'aviation l'année suivante. Avec le V8, de nombreux aviateurs battent de nombreux records en vol (durée, distance, altitude).
En 1910 et 1911, Renault propose à la vente dix moteurs différents, de , favorisé en cela notamment par les nombreuses commandes militaires. En 1912, la société présente le premier moteur V12 de l'histoire de l'aviation, le . Ce moteur ouvert à développe et est refroidi par air, et offre un encombrement égal au V8 précédent tout en ayant une puissance supplémentaire de . Ce V12 continue d'évoluer et offre une excellente fiabilité. En 1915, le moteur atteint jusqu'à . La configuration V12 présente un avantage majeur en termes d'équilibrage. Un V12 peut se concevoir comme l'assemblage de deux moteurs six cylindres en ligne. Le moteur six en ligne est parfaitement équilibré, car les vibrations créées par le mouvement d'aller-retour des pistons se compensent exactement. Le V12 hérite de cette qualité, tout en étant moins long à cylindrée égale. C'est pour cette raison qu'au cours des trente années suivantes, le moteur V12 a été en tête de la course à la puissance (pour les moteurs refroidis par eau), quand d'autres configurations comme le V8 ont été abandonnées..
Un V12 pour les avions de la Première Guerre mondiale alt=Schéma montrant en vue de côté un moteur de 8 cylindres. Les cylindres sont au-dessus de l'arbre.|gauche|vignette|Moteur V8 de la série 8G développant .
La Première Guerre mondiale met à mal les usines Renault de Boulogne-Billancourt et le groupe déménage sa section moteur à Lyon chez Rochet-Schneider. Néanmoins, Renault continue les avancées. En effet, dès 1914, la société commence à proposer ses premiers moteurs d'avion V8 refroidis par eau pour les plus lourds que l'air. La série est connue sous le nom 8G. Ce moteur est homologué en 1915 à pour une masse de .
L'année suivante, les ingénieurs de Renault améliorent les moteurs de la série et, à la demande de l'état-major français, proposent en seulement trois mois deux moteurs V12, le type 12 E et le type F. Pour cela, ils ajoutent quatre cylindres supplémentaires aux moteurs de la série 8G, tout en conservant le même alésage, la même course des cylindres et le même angle d'ouverture.
vignette|alt=Schéma montrant en vue de côté un moteur de 12 cylindres. Les cylindres sont au-dessus de l'arbre.|Renault 12Fe développant .
Le type F est choisi car les ingénieurs estiment pouvoir augmenter sa puissance jusqu'à . Fin 1915, le 12Fa, premier modèle de la série, développe et utilise des pistons en fonte. Les modèles suivants sont progressivement améliorés avec l'introduction de pistons en aluminium, ce qui amène effectivement la puissance à . Les bielles sont allégées, ce qui permet d'augmenter la vitesse de rotation et d'augmenter la compression volumétrique. Avec le 12Fa apparaît le double allumage (deux bougies d'allumage par cylindre), améliorant le rendement.
En 1917, le Service technique de l'aéronautique (STAe) (fondé en 1916) homologue le modèle 12Fe avec une puissance nominale de (), portée plus tard à (). Le 12Fe devient le moteur standard du Breguet 14 et représente la grande majorité des moteurs construits dans cette série. Les autres moteurs produits équipent principalement des bombardiers.
Caractéristiques principales de la version 300 ch (ou 12Fe) alt=Schéma montrant en vue de face d'un moteur de 12 cylindres.|gauche|vignette|Vue du moteur côté magnéto. L'ouverture de entre les cylindres est visible. L'arbre de distribution se trouve sous les cylindres. Les deux arbres de distribution sont visibles au sommet des cylindres.
Les moteurs de la série 12F sont des moteurs V12 avec un angle d'ouverture de entre les deux rangées de cylindres, chaque rangée de cylindres étant dotée d'un seul arbre à cames en tête. Les cylindres, en acier forgé, ont un alésage de et une course de . Ils sont construits par paires et l'eau circule, dans des chemises soudées, à l'aide d'une pompe centrifuge à roue unique et à double sortie. La cylindrée totale est de et la compression volumétrique est de cinq.
Initialement, trois types de carburateurs sont utilisés, un type Claudel et deux types Zénith (48 D.C. et 55 D.I.). C'est finalement le troisième modèle qui est utilisé en production. Deux carburateurs sont placés de part et d'autre du carter en aluminium. Ils sont automatiques et s'adaptent à tous les régimes et altitudes. Chaque cylindre utilise deux soupapes, qui sont renversées, c'est-à-dire placées dans les fonds des cylindres. Elles sont inclinées l'une par rapport à l'autre de . Le moteur utilise le chevauchement des soupapes pour améliorer le balayage des cylindres. L'admission se ferme avec un retard de tandis que l'échappement se ferme avec un retard de , ce qui donne un chevauchement de . Les pistons sont en aluminium et de forme tronconique. Les bielles, allégées, ont un profil en forme de double T ou H. Elles ont une longueur de , ce qui donne un rapport de 1 à 4 par rapport au rayon du vilebrequin. Chacun des arbres de distribution est lié à un arbre intermédiaire incliné selon le même axe que les rangées de cylindre par un arbre de renvoi vertical. Les trois arbres se trouvent du côté opposé à l'hélice et sont actionnés par une roue dentée qui est contrôlée par l'arbre moteur. Le vilebrequin, en acier estampé, possède six manetons à . Il est monté sur quatre paliers lisses avec des bielles maître-esclave permettant aux cylindres correspondants de chaque rangée d'être disposés directement l'un en face de l'autre. Il se termine par un emmanchement conique pour recevoir le moyeu d'hélice. Tous les moteurs de la série sont équipés de systèmes d'allumage redondants, deux bougies d'allumage par cylindre et quatre magnétos (deux par rangée de cylindres). Le carter inférieur forme un réservoir d'huile et renferme une pompe à engrenages pour la circulation d'huile de graissage et la compensation des pertes d'huile. Le refroidissement s'effectue grâce à une pompe centrifuge à double refoulement, alimentant les trois enveloppes d'une rangée de six cylindres. L'eau est ensuite redirigée vers un radiateur où elle est refroidie avant d'être aspirée à nouveau.
vignette|Image de brochure d'une première variante du 12F avec un démarreur radial.
Les premiers moteurs 12F sont souvent fournis avec un démarreur pneumatique radial de six cylindres en aluminium monté à l'arrière du moteur. Le moteur pneumatique permet de redémarrer le moteur en plein vol ou au sol sans l'aide de l'équipe au sol. Le moteur de démarrage est alimenté par un réservoir pressurisé contenant suffisamment d'air pour dix démarrages. Ce dispositif n'est pas inclus dans les modèles ultérieurs. La mise en marche se fait alors par l'hélice.
Le régime nominal est de et la puissance obtenue est de . Le poids total du moteur, sans eau, ni huile, ni silencieux, ni moyeu d'hélice, est de . Le poids de l'hélice est de , auquel il faut ajouter pour le silencieux. Le radiateur et les tuyauteries pèsent tandis que circulent d'eau dans le moteur.
La consommation, avec une essence de densité 0,720, est de par heure, soit . Le moteur consomme d'huile (huile de densité 0,960). Le moteur a les dimensions suivantes : .
La maintenance doit être réalisée toutes les de marche par un ouvrier qualifié. La pompe à huile est démontée et nettoyée après de vol.
Production En France, la production des moteurs a lieu dans les usines parisiennes de Renault situées à Boulogne-Billancourt et à Vélizy-Villacoublay. Outre la production propre de Renault, certains moteurs sont fabriqués sous licence par d'autres constructeurs français, notamment Bellanger et Darracq. Les usines déménagent à Lyon chez Rochet-Schneider durant la guerre. Les moteurs de la série 12F sont exportés aux États-Unis et produits au Royaume-Uni. Fin 1917, Renault est devenu le plus grand manufacturier de moteurs d'avion dans le monde, devant Hispano-Suiza et Gnome & Rhône.
Au Royaume-Uni, les moteurs Renault 12Fe sont construits sous licence par la filiale britannique de Renault (Renault Limited) à West Brompton et par Wolseley Motors. Ils équipent notamment l'Airco DH.4, le Royal Aircraft Factory R.E.7 et le Short Type 184.
En Russie, les moteurs Renault 12F sont assemblés à partir de pièces importées par la Société russe Renault à Petrograd.. Au total, sont assemblés entre et . Tous les moteurs assemblés sont les premiers modèles 12F avec des pistons en fonte. En 1921, le 12F est rebaptisé M-3 dans le cadre d'un nouveau système de numérotation soviétique qui comprend le M-1 (RBVZ-6) et le M-2 (Le Rhône 9J).
Successeur Après la Première Guerre mondiale, le Renault 12F continue d'équiper divers avions dont les Farman F.60, avion des lignes Farman. Des Breguet 14 sont utilisés par les lignes aériennes Latécoère et au final, de nombreux Renault 12F équipent les avions des compagnies aériennes françaises. Les moteurs démontrent leur robustesse en permettant d'établir divers records.
Toutefois, à partir des années 1920, Renault développe de nouveaux moteurs V12 de (série 12H, 12J, 12K). L'alésage est différent et l'angle d'ouverture passe à 60°. Ils équipent par exemple le Breguet 19. La crise de 1929 stoppe néanmoins la recherche de puissance et Renault, en butte à la fois à des défis techniques et à la concurrence d'Hispano-Suiza et Gnome & Rhône, diversifie sa gamme, revenant à de plus petits moteurs, comme des quatre ou six cylindres tout en développant certains gros moteurs avec plus ou moins de succès.
Description des organes du moteur