Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289

dimanche 23 février 2014.

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PRÉAMBULE

Ces notes sont une copie des courriers échangés avec mon ami Bernard, mécanicien/metteur au point sympathique, compétent et imaginatif.

Il aurait été dommage de les garder pour moi seul, d’où cette publication.

Un de ses sites est

http://nanard289.unblog.fr/presenta...

Pour mieux comprendre sa démarche dans le choix des composants pour le futur 1800 Alpine destiné à l’un de ses amis, il faut savoir :

— qu’il est l’heureux propriétaire d’une superbe Ford Cobra Daytona avec un moteur V8-289 à pedigree (comme l’auto).

— bilingue en anglais, ingénieur de formation, il sait parfaitement utiliser toutes les ressources du Net pour glaner les informations techniques, en particulier aux USA.

— Aux USA, la course automobile (sous de multiples formes) est beaucoup plus populaire qu’en Europe (même plus qu’en Angleterre) et déplace bien plus de spectateurs. D’où bien plus d’argent par les sponsors d’où bien plus de recherche mécanique pour les préparations moteurs, par exemple.

Ce marché énorme autorise l’hyper spécialisation de sociétés telles ARP (vis de bielles ! )impensables en Europe, particulièrement chez nous où l’automobile est suspectée de la rage...

On notera au passage que cette "démocratisation" des pièces de compétition conduit aussi à des prix très intéressants, tel 600$ soit pour 4 bielles en H soit pour 4 pistons type Wyseco.....

QUELS COMPOSANTS SÉLECTIONNER ?

19/12/11 Bonsoir Philippe Toujours intéressant de lire ton reportage chez M. Camus qui nous ouvre une fenêtre avec un beau point de vue sur la métrologie en général. Dans le cadre de la modification d’un moteur Renault de 1600 en 1800cc, le point qui me semble le plus délicat est sans aucun doute l’adaptation de nouvelles chemises dans le bloc moteur. La solution proposée dans ton reportage semble une simple extrapolation des chemises standards sur lesquelles on a augmenté (pas mal) le diamètre interne mais très peu le diamètre externe. Cette solution conduit à utiliser de l’acier (avec ses inconvénients de coef de friction) en remplacement de la fonte d’origine pour maintenir la tenue mécanique à un niveau acceptable. C’est d’ailleurs le principe qui avait été initialement développée par Marc Mignotet ... dans les années soixante dix. Indépendamment des problèmes d’ovalisation et de conicité que tu as pu observer, on ne peut pourtant pas dire que les chemises MécaPart - bien que de conception ancienne - soient particulièrement bon marché. Les problèmes d’augmentation de la cylindrée des moteurs en général sont depuis longtemps fort bien maitrisés outre Atlantique (c’est souvent celui qui a le plus gros moteur qui va le plus vite) et chaque moteur possède sa ou ses versions "strockées". Un fabricant - Darton- s’est spécialisé dans la fabrication de chemises humides de type MID (Modular Integrated Deck). Derrière ce nom mystérieux se cache une technique intéressante où la collerette supérieure de la chemise est guidée dans la partie supérieure du bloc, améliorant ainsi la rigidité de l’ensemble et où un acier spécial à haute teneur en carbone est utilisé pour conserver un bon coef de friction (le lien de la documentation est noté ci-dessous). Comme je suis aussi en train de préparer un moteur de 1800 avec des chemises américaines Darton, je ne manquerai pas de t’envoyer quelques photos - histoire de comparer les plus et les moins - quand ma réalisation sera terminée. Bon courage pour la suite. Amicalement Bernard Darton http://www.dartonsleeves.com/Honda%...

24/12/11

Bonsoir Philippe Pour revenir au sujet principal, lorsque j’ai envisagé la construction d’un 1800 il me semblait que si les bases du bloc 807 Renault étaient convenables, les pistons et les chemises proposés sur le marché européen étaient chers et obsolètes. Je suis donc parti prospecter sur le marché US (avec Internet c’est commode) à la recherche de pièces de conception plus moderne qui paradoxalement sont aussi meilleur marché ! Je dois également avouer que dans ce projet, j’ai avec mon ami Dreyfus un allié important puisqu’il dispose (encore pour quelques temps) d’un parc de machines outils à commandes numériques balayant ainsi d’un revers de main tous les petits problèmes d’usinage inhérents à chaque adaptation. Pour rendre compte à tes lecteurs des solutions que j’ai adoptées, je t’enverrai par mail les photos ou documents explicatifs qui aideront à la compréhension. J’ai commencé par rechercher des chemises humides (c’est à dire directement au contact avec le liquide de refroidissement) qui soient facilement adaptables sur le bloc Renault. Après bien des hésitations, j’ai finalement sélectionné des chemises Darton pour bloc moteur Honda B18 (dont l’alésage d’origine est de 81mm). Bien sur, ces chemises sont à réusiner au niveau du diamètre externe de l’embase, du diamètre de la collerette et de la hauteur pour rendre le montage possible sur le bloc Renault. Ces chemises Darton (dites MID) en fonte aciérée centrifugée offre un bon compromis entre la tenue mécanique et coefficient de frottement. Le diamètre de la collerette supérieure est suffisamment grand pour prendre appui sur le haut du bloc (qu’il faut également légèrement aléser sur 13mm de haut) contribuant ainsi à rendre la chemise beaucoup plus solidaire du bloc que dans sa conception initiale où elle n’est guidée que par la base. L’étanchéité de la chemise est maintenant réalisée par trois joints toriques disposés sur la partie du fut qui s’emboite dans le bloc (voir photo) et non plus comme d’origine par un petit joint en papier sous la base. La base du bloc où s’emboite le fût de la chemise est réalésée à 86mm au lieu des 82,5mm d’origine (le diamètre initial interne de la chemise Darton est de 81,7mm). Darton autorise un alésage de ces chemises allant jusqu’à 85mm. Comme j’ai du réduire la base du fut de 2mm je ne dépasserai pas 83mm d’alésage (avec une course de 84, ça nous donne une cylindrée 1817cc). C’est me semble t-il un bon compromis entre le 1796 et le 1860. La rectification du diamètre interne des chemises est à réaliser après leur mise en place, conformément aux recommandations Darton. Une plaque de maintient des chemises très rigide est à boulonner sur le bloc pour l’opération de rectification, garantissant ainsi une géométrie rigoureuse. Le lien ci-joint décrit les différentes phases de la procédure d’installation. Pour le bloc 807 Renault, ça commence à la page 5 puisqu’il n’y a pas à défoncer les chemises sèches qui équipent d’origine le bloc Honda. Le choix des bielles et des pistons (réalisé dans le même esprit) est à suivre.

1/1/2012

La presentation du projet : "Préambule à la transformation d’un moteur de 1600S en 1800

Une fois le choix de la chemise et sa façon de la mettre en place arrêté, restait à définir la bielle et son piston. La solution de facilité aurait été d’installer un jeu de piston du kit 1796 traditionnel mais la bielle d’origine avec son ratio longueur/course de 1,625 et les pistons avec leurs gros segments ne me séduisaient pas vraiment. On allait donc aussi essayer d’améliorer les choses de ce coté. Dans la recherche des performances, on a souvent grand intérêt à adopter une bielle longue avec un ratio L/C autour de 1,8 pour d’une ... lire la suite, avec les croquis, dans

3/1/12 Bonjour Philippe

Tu trouveras ci-dessous mes réponses à tes questions (quand j’ai pu répondre)

ton axe de piston est passé de 21mm à combien ?

Les pistons retenus ont d’origine un axe de 19mm mais j’envisage de les réaléser pour passer à 20 ou 21mm et décaler légèrement l’axe du centre.

D’autre part , le piston choisi semble avoir un racleur classique, c’est à dit non dégagé à la hauteur de l’axe ? Quelle épaisseur les segments sur ce piston ? En acier j’imagine pour le coup de feu et fonte l’étanchéité ?

La photo jointe est une photo de catalogue et ne correspond pas forcément à la réalité. Je t’enverrai la photo des vrais dès que je les reçois (la semaine prochaine si tout va bien). Il y a au moins deux fournisseurs qui proposent ce piston : Wiseco et CP. Le piston CP est du type forgé en X (le top) mais aussi nettement plus cher.

J’ai noté plusieurs minis gorges au dessus du segment coup de feu sur les pistons modernes. On m’a dit que c’était contre le cliquetis !!?? Que penses tu de cet argument ?

L’appellation anti-cliquelis (que les américains appellent anti detonation groove) est à mon humble avis impropre. Le fabricant de pistons CP - qui est avec Mahle à la pointe de la technologie - parle plus précisément de gorges de réduction de contact (contact reduction grooves). Ces gorges servent également à amortir l’onde de choc de l’explosion sur la face du segment coup de feu en détendant la pression. La vrai protection anti-cliquelis dans cette zone consiste à prévoir un mini rayon de raccordement sur le bord supérieur de la couronne.

Je te remets le fichier de mon préambule (sous format .doc) dans lequel j’ai ajouté une ou deux précisions.

5/1/12

Bonjour Philippe Quelques précisions complémentaires concernant les pistons Wiseco de 83mm que je viens de recevoir :
  L’épaisseur du segment coup de feu (ou coupe feu selon que tu sois flic ou pompier) est de 1.00mm (acier au chrome)
  L’épaisseur du segment de compression est de 1.20mm (acier ductile)
  Le segment racleur est en trois parties (deux joues en sandwich avec un accordéon en bronze)
  Sur ce modèle, la gorge du racleur ne communique pas avec l’axe du piston.
  La hauteur de compression exacte est de 28,40mm (distance entre l’axe et le bord de la couronne)
  Le diamètre de l’axe est de 19.00mm (il est malgré tout assez épais et pèse 88g)
  La hauteur du dome est de 2.50mm
  le poids est de 374g complet (avec clips, segments et axe) et est à comparer avec le piston d’origine du 1600S (en 77mm d’alésage) qui pèse 476g, soit un gain net de 102g ... par piston ! Ce piston initialement prévu pour un moteur de 350cc unitaire peut prendre 10 000tr/mn !

Amicalement Bernard

10/1/12 de Pascal Letiche ce reportage est vraiment interessant , je suis aussi persuadé qu il y a des choses a faire avec les etats-unis pour celui qui maitrise bien la langue ! il y a la bas un tas de boites qui oeuvrent dans le domaine de la compet auto et avec des tarifs a faire palir !

concernant les chemises Barton ,l operation d alesage sur le haut du bloc n apporte qu un centrage supplementaire ? , l appui de la chemise ce fait toujours au niveau de l embase ?

j ai aussi un projet d augmentation de cylindrée sur base de bloc cleon alu , l alesage est une piste meme si nous restons malheureusement limité par l entraxe des cylindres , a ce sujet , nanard , as tu excentré tes positions de chemises ?

j ai dans mes pieces un vilebrequin de megane 2 litres et je me suis apercu qu il ne faudrait pas grand chose pour qu il rentre dans le bloc cleon alu ! la difference , c est qu on augmente la course de 9mm et qu on arrive facilement a deux litres sans avoir a trop taper dans le bloc .

j ai deja entendu des bruits a ce sujet sur des auto qui courent en VHC , avez vous une experience sur le sujet ?

dans l attente de vous lire. cordialement. pascal Letiche

11/1/12 Je te joins le croquis de l’architecture moteur correspondant à la version 2 (course augmentée) et le détail de la rectification excentrique des manetons du vil brequin d’origine qui passe de 48 à 45mm de diamètre (standard de plusieurs constructeurs comme Honda, Mitsubishi, BMW ...) Evidemment, la rectification excentrée nécessite ensuite de refaire un traitement thermique pour conserver la dureté requise des manetons.

Etude d’un piston moderne de compétition en "A"

A part la calotte, il reste plus qu’un jupette réduite au stricte minimum !

L’autre point remarquable est la faible hauteur de la couronne, qui permet donc d’utiliser une bielle plus longue, diminuant le stress latéral sur le piston.

D’où l’appellation "en A", quand on regarde les peux pans de la jupette.

4 trous de graissage pour l’axe, via le racleur, mais je me demande à quoi sert la gorge entre les segments coupe-feu (ou coup de feu, l’un et l’autre se dit, l’un et l’autre se disent !!) et le segment d’étanchéité ???

Tige de culbuteur en titane et Zycral

Il est intéressant de noter que l’extrémité de la tige coté poussoir se contente de Zycral alors que le titane est indispensable coté vis de culbuteur !

16grammes pour un tige de 110mm, cela fait rêver !

Notons au passage que la fabrication de telles tiges sur mesure permet de rattraper la diminution de hauteur des cames de nos arbres à cames en général retaillés....

Le 14/1/12

" Dans les progrés apportés par les nouvelles technologies, il faut aussi parler des "gas ports".

Tu auras certainement remarqué que la gorge du segment coup de feu comporte des demis-trous borgnes dans sa partie supérieure qui sont régulièrement espacés.

Ces "lumières" permettent aux gaz sous pression de s’introduire dans l’espace en forme de couronne compris entre le fond de la gorge et la face interne du segment.

Ici, le segment utilisé est à faible tension (c’est à dire qu’il a une faible ouverture au repos entre les becs), minimisant ainsi les frictions du segment sur la paroi du cylindre dans les cycles à faible pression interne (admission et échappement). Dans les phases compression et détente, sous l’effet de l’élévation de la pression qui va se répercuter via les "gas ports" sur le dos du segment, celui-ci va être fortement plaqué sur la paroi du cylindre, améliorant ainsi son étanchéité qui on le répète est naturellement faible mais suffisante dans les autres cycles.

A noter également l’axe du piston dramatiquement raccourci par rapport un piston traditionnel dont le poids a pu être ainsi réduit de 40%.

La mini gorge entre les deux segments de compression sert à détendre les gaz fuyards qui ont réussi à passer la première barrière du segment coup de feu.

On peut rappeler à ce sujet que le fabricant de segments "Total seal" commercialise des segments "sans jeu à la coupe". Je vous laisse le soin de découvrir sur Internet cette astuce qui permet cette prouesse !"

Effectivement, l’idée semble intéressante !

Cette image est extraite de :

http://www.totalseal.com/TechPage.a...

1er Février 2012 Au sujet des joints de culasse MLS mentionnés par Nanard, voici une image

extraite du pdf à l’adresse :

http://www.reinz.de/pictures/39-001...

On trouve des joints MLS aussi chez Federal Mogul :

"Federal-Mogul’s Payen® brand leads the way in the development of high-grade coatings with its multi-layer steel (MLS) gasket range. Payen’s MLS gaskets deliver the rigidity and sealing integrity that today’s lightweight engines need, giving the ultimate sealing every time."

7/2/12

Quelques nouvelles à propos des pistons du moteur 1800 qui continue de se > préparer tranquillement, malgré le froid et l’adversité du moment. Je ne > regrette pas d’avoir fait marche arrière et d’être revenu sur mon choix. > Ces > pistons racing pour moteur Honda peuvent prendre 8000tr/mn en permanence > sans > aucun problème ... à condition évidemment que le reste suive ! Les détails > de > leur adaptation pour la Berlinette sont dans le fichier ci-joint.

La préparation des pistons

Dans la majorité des cas, toute nouvelle pièce « étrangère » que l’on veut installer dans un moteur nécessite un minimum d’adaptation. Les pistons que j’ai choisis rentrent dans cette catégorie. Avant de détailler les travaux d’adaptation à réaliser, voici une petite présentation de leurs caractéristiques principales qui sont résumées sur l’étiquette : Pistons adaptables pour moteur Honda B18C dont l’alésage d’origine fait 81mm. Alésage : 83mm Diamètre axe piston : 21mm Hauteur de compression : 30mm Rapport de compression corrigé en fonction de la course : 11,6 Epaisseur des segments :
  1er : 1mm (segment en acier au chrome)
  2nd : 1,2mm (acier ductile)
  Racleur : 2,75mm (segment en trois pièces) Poids nu : 275g avant modification Prix du jeu : environ US$ 500 soit 460euros TTC (livraison incluse)

Suite dans ce fichier .doc avec photos des pistons, fraisage etc..

8/2/12 Oui, l’évaluation des volumes a été grossièrement estimée pour définir le dôme du piston dont nous avions besoin (environ entre 5 et 7 cc). Le rapport de compression recherché se situe autour de 11,3 à 1. Le volume de la chambre de combustion requis (environ 45cc pour une cylindrée unitaire de 465cc) sera ajusté en rectifiant éventuellement la culasse après la mise en place des grosses soupapes et l’embrèvement de la chasse en Vé. Dans le cas contraire (c’est à dire s’il nous manque de cc) nous aurons aussi la possibilité de choisir un joint de culasse plus épais ou de réaléser le pied de bielle de façon décentrée pour augmenter le volume au PMH mais ce n’est pour l’instant pas envisagé puisque pour obtenir l’effet de pincement des gaz maximum, il nous faut un jeu entre 4 et 5/10ème entre la chasse et le dôme du piston. L’augmentation de la cylindrée d’origine de presque 20% associée à l’augmentation du régime moteur (encore +20%) nécessitent évidemment d’agrandir les conduits et les diamètres des soupapes pour faire transiter des volumes de gaz sérieusement revus à la hausse. Il est généralement admis qu’il est préférable d’avoir des levées de soupapes d’admission ne dépassant pas le quart de leur diamètre plutôt que d’essayer de compenser une section un peu faible par une plus grande levée. L’arbre à cames sera lui aussi adapté et spécifique à la nouvelle cylindrée du moteur et sera retaillé par les Ets Techniprofil.

Le 29/2/12

Ce documents sur les chemises Darton et l’usinage du bloc à prévoir :

Cette photo en est extraite :

Le 17/3/12

"Un petit mot et quelques images pour suivre les dernières étapes de la restauration de la "Berlinette de Dreyfus". Le moteur a été remis en place dans un nouveau compartiment moteur maintenant fort bien isolé avec ses nouvelles bielles en acier forgé. A ce propos, j’ouvre ici une parenthèse pour rappeler qu’il ne sert à rien de monter des vis de tête de bielle performantes (genre ARP 2000) si c’est pour les serrer au couple d’origine tel que préconisé par le constructeur. Pour un moteur dont on se propose d’augmenter le régime, il convient de majorer ce couple pour augmenter l’allongement des vis (et donc leur force de précontrainte) mais tout en restant bien sur dans la limite élastique de celles ci. En fonction de la course, de la longueur de la bielle et du régime maxi, on peut déterminer l’accélération maximale du piston. Connaissant la masse du piston et celle de la bielle, on peut aisément calculer la force qui va alors s’exercer sur ces vis en phase d’admission (là ou le maneton tire l’ensemble bielle piston). Il faut que la précontrainte de serrage du chapeau soit supérieure à cet effort maxi pour garantir une bonne rigidité de la tête de bielle et de son chapeau. On comprend donc aisément que le couple de serrage qui convient pour un moteur, tournant à 7000tr/mn n’est forcément pas le même que pour ce même moteur s’il doit prendre 8000tr/mn. L’effort étant connu, on le majore d’un coef de sécurité et selon le module d’élasticité des vis utilisées, on va pouvoir déterminer leur allongement nécessaire pour les mettre à la tension voulue. En pratique, il existe des abaques qui selon les valeurs des masses alternatives et de l’accélération maxi qu’elles peuvent prendre, indiquent les valeurs de serrage à adopter pour chaque type de vis. Fin de la parenthèse. Avec le pont qui supporte la caisse et le chariot élévateur qui supporte le groupe propulseur, la mise en place a été grandement facilité même si certaines vis restent toujours difficiles d’accès."

Le 8 Avril 2012

"Coté moteur 1800, les chemises Darton ont été modifiées pour s’adapter sur le bloc Renault (reprise des embases des futs et du diamètre des collerettes). Reprise également des têtes de piston qui initialement sont prévu pour des chambres à quatre soupapes pour les rendre compatibles avec des chambres à deux soupapes. L’oeil exercé remarquera sur la photo(c’est le piston N°4) que le lamage additionnel n’est pas parfaitement centré. C’est la correction nécessaire qui est du au nouveau désaxage des cylindres. Finalement, la somme des avantages de cette solution l’a emporté sur la somme des inconvénients et la cote d’entraxe des cylindres sera légèrement majorée. La prochaine étape sera justement la modification du bloc. On verra ce que les machines à commandes numériques des ateliers MdC seront capable de nous faire ! Affaire à suivre.

Photo 1

Photo 1 : Reprise du diamètre de la collerette. On notera l’adaptation d’une entretoise en extrémité pour pouvoir guider la chemise avec la contre-pointe du tour

Photo 2 - 77.9 ko

Photo 2

Photo 2 : Reprise de l’embase du fut des chemises (la boite à eau du moteur Renault est moins haute que sur le Honda 1800)

Photo 3 : Piston N°4 avec ses nouveaux lamages déportés de 2mm vers le centre"

Le 23/22014

Les choses ont bien avancé, regardez le moteur sur ce banc "maison"

On notera sur la dernière photo le frein à disque qui autorise des essais en charge du moteur et aussi la poignée des gaz pour accélérer, clin d’œil de l’ancien coureur à moto qu’était notre ami Bernard.

Forum

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289

19 février 2012, par letiche pascal

Bernard , pour le Tenifer , il y thermi-lyon qui fait ca . dans mon coin , il a aussi TMN mais la difficulté est que ces societés ne veulent pas bosser avec des particuliers donc jusqu a present , c etait la personne qui me fournissait les AAC qui se chargeait du Tenifer ,

lorsque ma machine sera la , j aurai un numero au registre du commerce et une partie du probleme sera reglé , l autre difficulté etant les quantités car avec eux , que tu traites un arbre a came ou 15 kilos , le prix est le meme donc il faut essayer de grouper afin d avoir un prix raisonnable !

cordialement. Pascal

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289
21 février 2012, par nanard289

Merci Pascal pour ces infos. Bien que l’on soit en pleine crise économique, il est toujours surprenant de voir qu’en France trop de sociétés refusent de travailler avec des particuliers sous le prétexte que les profits directs sont ridicules et ne remboursent pas suffisamment leurs peines ! Dans le même esprit, il y a quelques années j’avais du m’adresser à des fondeurs italiens pour faire couler un petit carter en magnésium (j’avais naturellement déjà réalisé les moules). La seule fonderie française trouvée, spécialisée dans le magnésium, travaillait essentiellement pour GIAT Industrie (dépendant du Ministère de la Défense) et n’attendait pas après un petit particulier pour améliorer son chiffre d’affaire ou sa communication. Pourvu - pour eux - que ça dure !!!

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289

19 février 2012, par letiche pascal

Bonjour a vous deux. comme l a dit Bernard , pour l instant , la somme des inconvenients est superieure aux avantages et pour aller dans ce sens , je vais citer un de mes amis qui est concepteur de machines speciales pour l automobile et qui me disait il y a peu : meme si nous sommes a l heure du tout electronique , dans le cas d un mouvement repetitif , rien ne vaut la fiabilité et la precision d une came !

je pense donc aussi que nos vielles cames ont encore de l avenir devant elles ! avis partagé aussi par la personne qui me vend sa rectif

bonne fin de week end . Pascal

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289

16 février 2012, par letiche pascal

Bonjour Bernard.

oui , comme tu dis , c est un gros investissement , j ai meme vendu ma berlinette de course de cote pour ca mais etant tourneur/fraiseur de formation et passionné de prepa moteur depuis longtemps , il m a semblé que la graal de la preparation etait de faire soit meme ses AAC.

la machine est une BERCO RAC 1500 , il me semble que TECNIPROFIL en a deux comme ca et je pense que c est sur une identique que JC Savoye fait les siens car mon fournisseur de meules m a dit qu il utilisait la meme taille que ce dont je vais avoir besoin.

mon but n est pas de faire un aac de temps en temps mais de develloper une activité secondaire a celle que j ai actuellement voir une activité principale si ca marche bien .

pour les traitements , je fais faire un TENIFER sur les cames fontes et je vais reprendre contact avec NITRUVID pour les cames aciers . a une epoque ( peut etre encore actuellement) ils sous-traitaient des cames pour RENAULT F1 , avec pour resultat une came acier resistante mais aussi avec de meilleures qualités frottantes qu une en fonte .

je te suis completement sur le Ø des soupapes que tu veux appliquer a ton moteur , ca me parait suffisant . as tu regardé ta vitesse des gaz pour ton regime ? je pense que oui ! sur mon dernier 1600 de course , je sortais 181 chevaux a 8600 tours avec une soupape de 40 a l admission

cordialement. Pascal

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289
17 février 2012, par nanard289

Bonjour Pascal

Pour un amoureux de la mécanique, l’arbre à cames constitue incontestablement l’âme d’un moteur et ses caractéristiques vont majoritairement déterminer son caractère. On comprend donc ton difficile désir de le créer. Félicitations pour le projet de ta future activité et chapeau bas pour l’investissement et les sacrifices consentis. J’admire toujours la détermination et la volonté des quelques uns qui osent affronter les voies difficiles alors que la plupart des gens se contente d’utiliser "les grands chemins" plus aisées. Tous mes vœux de succès t’accompagnent. La France crève de son manque d’entrepreneurs et il convient de saluer ceux qui acceptent de relever les défis ... et les manches de leurs chemises ! Tu m’apprends les vertus du traitement TENIFER ; j’en étais resté à la cémentation et à la nitruration ! La question est où portes tu tes pièces à traiter ? Là encore, c’est pas une activité commune !
- > Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289
  18 février 2012, par Philippe Loutrel
  
  Je m’insère timidement dans ce débat pour rêver un peu !
  
  On nous parle depuis des années (15 au moins) du remplacement de l’arbre à cames par un solénoïde par soupape qui permettrait alors le GRAAL de la distribution : ouverture de chaque soupape individuellement quand on veut, à la hauteur que l’on veut....fonctionnement à N temps (4 étant un cas particulier..)...et en prime élimination de pièces en mouvement... Hélas on ne voit rien venir, parait il pour de mesquines raisons de consommation de courant, j’ai du mal à croire que ce type de contrainte qui ne parait pas insurmontable bloque une si riche évolution potentielle !! Quelqu’un en saurait -i plus ?
  - > Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289
    19 février 2012, par nanard289
    
    Mon cher PhL
    
    Dans notre dernière décennie, tous les grands constructeurs automobile (Renault inclus bien sur) ont travaillés sur le principe du moteur "camless" (c’est à dire sans arbre à cames). Les conclusions (pour l’instant) sont unanimes : la somme des avantages est (de loin) inférieure à la somme des inconvénients. Pour les avantages (en plus de la suppression de toute la cinématique mécanique incluant chaine, pignons et cames), on peut aisément moduler à la fois la durée d’ouverture et la levée de la soupape en fonction des conditions d’utilisation. La réduction des rejets de Co et CO² due à la diminution du croisement des soupapes (et donc des imbrûlés) n’est pas spectaculaire. Dans les inconvénients, il convient de citer le très difficile problème du refroidissement des électros (ils chauffent plus que les culasses !), le prix de revient de fabrication qui est dissuasif (ce n’est pas le prix de la gestion électronique qui est en cause mais la mise en œuvre de la commande électromécanique des soupapes) et la fiabilité qui n’est pas encore acquise (justement, à cause des problèmes d’échauffement). Pour conclure, je suis convaincu que nos vieilles cames mécaniques ont encore de beaux jours à vivre, même si Honda et BMW (entre autres) ont développé des systèmes d’optimisation aussi ingénieux que complexes. Mais comme tu dis, il faut rêver un peu

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289

15 février 2012, par letiche pascal

il faut aussi prendre en compte la garde entre les soupapes au moment du croisement dans le cas d agrandissement du diametre , c est pour cette raison je pense que Mr Camus modifie l angle de positionnement de celles ci , mais en allant pas trop loin non plus dans ce sens car apres c est le bord de la chemise qui va poser probleme !

as tu envisagé de passer tes soupapes en queue de Ø 7.0 mm ?

cordialement. Pascal

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289
15 février 2012, par nanard289

Les soupapes modernes que nous avons retenu (fabriquées par Ferrea) devraient avoir un diamètre de 43mm pour l’admission et de 36mm pour l’échappement. Les diamètres de queue sont effectivement en 7mm, mais on peut aussi avoir maintenant des queues de 6mm pour l’admission. Ce sont des dimensions un peu plus modestes par rapport à ce qui se faisait avant mais d’après les abaques, c’est suffisant pour une cylindrée unitaire de 465cc dont le régime de puissance maxi se situe vers 7500tr/mn. Il faut aussi garder en mémoire que la forme (les angles) et la portée des sièges sont des facteurs importants qui contribuent également à une bonne perméabilité de la culasse. Avec ces dimensions de soupape, on ne devrait pas - en principe - avoir le soucis de changer la position des guides. Attendons cependant d’avoir l’AàC retaillé pour vérifier "la chose".
Soupapes Ferrea

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289

15 février 2012, par letiche pascal

Bonjour Bernard.

pour confirmer ce que tu avances sur la taille des soupapes , il suffit de regarder ce qui ce fait sur les moteurs performants de moto ou les levées sont faibles mais la taille des soupapes largement dimensionnée ! ils sont aidés en cela par les rapports alesage/course super carré qui donnent des diametres de pistons consequents en regard de la cylindrée des moteurs !

en automobile , ca n est pas toujours aussi evident car la place est souvent limitée pour loger des grosses soupapes quand ce n est pas carrement la reglementation qui nous impose de garder le diametre de serie , dans ce cas , pas le choix , nous sommes obligés d aller au dela de cette regle de la course = au quart du diametre .

pour les rectifs d arbre a cames , si tout ce passe comme prevu , d ici quelques mois , j aurai dans mon sous-sol , une rectifieuse d aac et je pourrais ensuite faire des essais de profils modernes adaptés a nos vieux cleons-alus !

bon courage pour la suite de tes travaux

cordialement

Pascal

> Notes sur la transformation d’un moteur 1600 en 1800 --par Nanard289
15 février 2012, par nanard289

Bonsoir Pascal

Une rectifieuse qui copie les profils d’arbre à cames !!! Bravo, mais ce doit être un investissement difficile à amortir car on ne rectifie pas des AàC tous les jours. Indépendamment du profil des cames que l’on peut modifier, il y a aussi le traitement thermique que l’on doit presque toujours refaire si l’on veut conserver la dureté de surface qui est superficielle et vite partie ; c’est encore un obstacle supplémentaire. Pour le croisement des soupapes qui dépend des caractéristiques de l’AàC, c’est l’éternel problème sur les culasses hémisphériques et il y a un compromis à trouver entre la place disponible (défini par l’alésage), le diamètre et l’angle d’inclinaison des soupapes. Dans le cas de notre préparation, nous allons privilégier la sécurité car notre ambition n’est pas de vouloir être devant tout le monde (nous n’en avons ni le talent, ni les moyens) mais plus modestement d’essayer de faire un 1800 original histoire de sortir des sentiers battus.

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2 février 2012, par letiche pascal

bonjour Philippe Reinz c est aussi ce que je montais a l epoque ou je preparais des moteurs de R11 groupe A. c etait vraiment du bon materiel

cordialement pascal

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1er février 2012, par Philippe Loutrel

Ces joints de culasse sont originaux ! Voir le texte de l’article pour une page du pdf avec dessin et aussi l’adresse de ce pdf.

On notera qu’il est proposé par REINZ, fameux à l’époque de la R8G pour avoir sorti un joint de culasse homologué et plus performant !

26 janvier 2012, par letiche pascal

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bonjour Bernard

J ai vu sur le catalogue d un distributeur de pieces pour la course qu il existe des vilebrequins acier forgés en course 98 pour les blocs 2 litres renault afin de les passer en 2.2 litres !!!!! ca commence a etre sacrement longue course ! alesage 82.7 pour course 98 ! nous voila revenu dans les années 30 et il va finir par ne plus y avoir de place pour la bielle entre le maneton et le piston !

une chose m a interpelé dans ta reponse , tu parles de 8000 tours/ minute , pourtant lorsque je regarde ce qui ce fait dans ces moteurs cleon alu , je vois souvent des regimes de 6500 , 7000, 7200 mais rarement au dela . L explication qui m a eté donné est que la pompe a huile cavite passé 7500 tours ! A ton avis , c est un mythe ou une realité ? si c est une realité , cela expliquerait que les arbres a cames que l on trouve pour ces moteurs sont orientés couple et pas regime . Celui qui trouverait la solution pour graisser correctement a haut regime pourrait develloper des cames avec des profils plus agressifs en restant bien entendu dans les limites raisonnables de vitesse moyenne de piston . Qu en penses tu ?

une autre idée recue que j ai entendu et qui m etonne , il semblerait qu on ne puisse pas aller au dela de 11.5 de rapport volumetrique sous peine de deformation du bloc . Pourtant je pense que les pressions internes subies par le bloc de 18 turbo devaient etre plus importantes lorsque le turbo soufflait a pleine pression que dans le cas d un atmo meme avec 12 de R/V ?

cordialement Pascal

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26 janvier 2012, par nanard289

Bonjour Pascal

Dans la course au cm3, on peut effectivement faire n’importe quoi et beaucoup de personnes ne jurent que par la cylindrée car elles ne sont pas forcément sensibilisées par les contraintes mécaniques résultantes, qui sont spécifiques à chaque modification. On le voit par exemple plus communément dans le monde de la moto. Par expérience, je peux te dire qu’un ratio L/C inférieur à 1.6 va déformer prématurément les chemises et c’est d’ailleurs la raison pour laquelle je reviens avec une course plus courte sur le moteur V8 de ma Cobra dont les chemises en acier sont hors cote après moins de 2000km d’utilisation sévère (je n’avais plus la possibilité de rallonger encore les bielles). Le régime maxi de ton moteur dépend bien sur des caractéristiques de ton arbre à cames ... sous réserve que le reste suive. Pour la pompe à huile, les problèmes de cavitation avancés sont des arguments qui me semblent fantaisistes. Ce terme est d’ailleurs souvent employé à tort. La cavitation est un phénomène de vide qui peut se produire dans le cas ou l’on utilise une huile très visqueuse avec une petite tuyauterie d’aspiration (l’huile de ricin par exemple, est très visqueuse à froid), quand la crépine d’aspiration est colmatée ou lorsque la garde (l’espace) entre le fond du carter et la crépine est trop faible. En aucun cas, une pompe à huile en situation normale avec une huile dont la viscosité est inférieure à 90°E ne peut caviter, même à 5000tr/mn (soit 10 000tr/mn moteur). Par contre, le problème de déjaugeage qui peut se produire en situation critique est beaucoup plus fréquent (mais n’a rien à voire avec la cavitation). C’est par exemple le cas en virage ou l’huile centrifugée se met verticalement dans le carter, à l’image du gamin qui tourne sur place avec un seau d’eau plein à l’horizontal au bout du bras. Dans ce cas, la pompe à huile avale de l’air et refoule de l’air, mais ce n’est pas un problème de cavitation. Autre exemple de problème que l’on peut constater à hauts régimes sur certains moteurs modifiés : la pompe à huile étant du type volumétrique, le débit aspiré est proportionnel au régime moteur. Si les conduits de retours d’huile du haut moteur (retours qui se font gravitairement) ne sont pas suffisamment élargis pour répondre aux nouvelles contraintes, c’est la (ou les) culasse qui va se transformer en carter d’huile (le débit aller devient supérieur au débit retour) et la pompe en bout de ligne droite n’aura plus rien à avaler ! Pour les déformations hypothétiques du bloc, tu as parfaitement raisons : les contraintes imposées par un turbo à la fois en terme de pression comme de température sont infiniment plus sévères. Dans les moteurs fortement comprimés, le risque vient du joint de culasse qui se retrouve - comme disent les militaires - en première ligne. Je confirme les propos de l’ami PhL à ce sujet : les joints de culasse modernes sont beaucoup plus rigides et de ce fait, s’écrasent beaucoup moins. La célèbre firme américaine Cometic qui est spécialisée dans les joints de culasse des moteurs de compétition propose des joints métalliques dit MLS (Multi Layer Steel) qui sont en fait réalisés par une tôle centrale prise en sandwich entre deux feuilles en inox gaufrées. Cette technologie permet de choisir précisément l’épaisseur du joint (déterminant ainsi le rapport de compression exact requis) en jouant sur l’épaisseur de la tôle centrale. C’est d’ailleurs ce type de joint que recommande le fournisseur de chemises Darton avec une cote de débordement de 5/100èmes

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25 janvier 2012, par letiche pascal

bonsoir Philippe

j en suis meme a me demander si la conjugaison des gros depassements avec les joints modernes n est pas nefaste ! en effet , j ai un ami qui a fait monter un 1800 chez un preparateur et son moteur a laché au bout de 2000 kms , joint de culasse HS ! les contraintres auraient elles eté trop fortes sur les cerclages ?

cordialement pascal Letiche

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25 janvier 2012, par Philippe Loutrel

Pascal

bien d’accord avec toi, le tonneau est à éviter...dans tous les sens du terme, du moins en auto !!

Idem pour le dépassement des chemises, surtout avec les nouveaux joints qui ont un cerclage beaucoup moins compressible. Michel Camus par exemple utilise plutôt 10/100mm de dépassement que le 15/100 autorisé...à l’époque.

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27 janvier 2012, par nanard289

+1 C’est d’ailleurs la raison pour laquelle on ne resserre plus les culasses après quelques cycles de monté en température (ou quelques milliers de km) comme ou pouvait le faire encore dans les années soixante dix.

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24 janvier 2012, par letiche pascal

Bonjour Philippe et bernard. Desolé pour ma réponse tardive mais je n avais pas vu la réponse de Bernard. Pour la reprise des plats sur les chemises , n ayant pas de plateau magnétique , je loge des rondelles epaulées a chaque extremité de la chemise , je la serre dans mon etau par les extremités et je n ai pas constaté de deformation .

Au sujet du vilebrequin de megane , c est une idée qui m est passée par la tete , j avais envisagé monter des bielles forgées de clio Williams en longueur 144 mini afin de conserver le rapport bielle/manivelle de série a défaut de mieux mais je n ai pas pris le temps de regarder s il me restait de la place pour loger une tete de piston dans le bloc cleon alu.

j ai toujours eté surpris du fort dépassement de chemises préconisé par renault pour les blocs cléon alu , un préparateur dont je tairais le nom m a meme vanté une fois que ce depassement etait bénéfique afin , justement de deformer les chemises en tonneau et de ce fait , de diminuer les frottements !

j avais trouvé que c etait une abberation lorsqu on connait l importance d un bon guidage du piston . Sur mes moteurs , je me limite en depassement a des valeurs beaucoup plus faibles ( entre 5 et 8/100 eme ) et pour l instant , ca ce passe bien .

Ma reflection sur le vilo de megane avait aussi pour but de ne pas augmenter trop le Ø des logements de chemises ,( comme toi , 82.5 ou 83 en alesage me semble une bonne valeur) afin de conserver un appui et des epaisseurs de chemises correctes tout en gagnant de la cylindrée de maniere significative .

Mais je te rejoins completement sur le fait que vouloir gagner des cm3 a outrance en negligeant l aspect des frottements n est pas une bonne chose !il n y a qu a regarder ce qui ce fait sur les moteurs modernes ou de motos pour s en convaincre ! Ta solution est peut etre le bon compromis !

Cordialement Pascal

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25 janvier 2012, par nanard289

Bonsoir Pascal, Effectivement, le vilebrequin de la Mégane avec des bielles de 144mm te sort de la zone rouge, mais avec un ratio L/C de 1.55, pour un moteur qui peut prendre 8000tr/mn, tu es quand même encore dans l’orange. Le montage que tu proposes est possible avec des pistons ayant une hauteur de compression d’environ 29mm. A propos du moteur de la Mégane et de son vilebrequin "bizarre", il est intéressant de rappeler que ce moteur très longue course a été initialement conçu pour des versions "mazoutées" tournant à faible régime (les 1.9 dci étaient en 80mm d’alésage et 93mm de course) pour favoriser la souplesse (65cv en atmo et 95cv en turbo pour les premières versions) mais surtout pour privilégier la compacité du moteur (facteur important pour les groupes montés transversalement). Ce bloc a aussi été développé en 2 litres pour les versions essences (115cv) toujours avec une course de 93mm mais avec un alésage de 82,7mm. A noter que les dernières motorisations 2 litres mazout de chez Renault (moteurs M9R développés conjointement avec Nissan) sont passés en 84mm d’alésage avec une course réduite à 90mm et affichent la coquette puissance de 180cv à 3750tr/mn !!! Dans le même esprit, le nouveau 1600 conserve l’alésage de 80mm mais voit sa course raccourcie de 93 à 79,5mm. Il est évident que dans les choix qui président à la conception des nouveaux moteurs, les intérêts économiques des grands constructeurs sont souvent prépondérants sur le reste ... un peu comme pour nous d’ailleurs !

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14 janvier 2012, par nanard289

Encore une fois, bravo Philippe pour ton article sur la vulgarisation de la techniques des pistons modernes. Dans les progrés apportés par les nouvelles technologies, il faut aussi parler des "gas ports". Tu auras certainement remarqué que la gorge du segment coup de feu comporte des demis-trous borgnes dans sa partie supérieure qui sont régulièrement espacés. Ces "lumières" permettent aux gaz sous pression de s’introduire dans l’espace en forme de couronne compris entre le fond de la gorge et la face interne du segment. Ici, le segment utilisé est à faible tension (c’est à dire qu’il a une faible ouverture au repos entre les becs), minimisant ainsi les frictions du segment sur la paroi du cylindre dans les cycles à faible pression interne (admission et échappement). Dans les phases compression et détente, sous l’effet de l’élévation de la pression qui va se répercuter via les "gas ports" sur le dos du segment, celui-ci va être fortement plaqué sur la paroi du cylindre, améliorant ainsi son étanchéité qui on le répète est naturellement faible mais suffisante dans les autres cycles. A noter également l’axe du piston dramatiquement raccourci par rapport un piston traditionnel dont le poids a pu être ainsi réduit de 40%. La mini gorge entre les deux segments de compression sert à détendre les gaz fuyards qui ont réussi à passer la première barrière du segment coup de feu. On peut rappeler à ce sujet que le fabricant de segments "Total seal" commercialise des segments "sans jeu à la coupe". Je vous laisse le soin de découvrir sur Internet cette astuce qui permet cette prouesse !