Préparation d'un moteur 2.0 double
arbre |
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Les
moteurs double arbre montés sur quatre générations
d'Alfa sont fondamentalement fiables et performants. Toutefois, il
arrive qu'après beaucoup de kilomètres et d'années
de bons et loyaux services, ils commencent à présenter
quelques signes de fatigue : consommation d'huile, fumées
à l'échappement, perte de chevaux, etc...le moment est
alors venu de faire une réfection dans les règles. Autant
en profiter pour faire évoluer un petit peu les performances du
moteur...à la hausse! Beaucoup de possibilités existent pour gagner des watts, le cahier des charges de la réfection présentée ici est simple : fiabilité préservée, respect de l'apparence d'origine, et budget minimal. Notez qu'au-delà d'une réfection avec des pièces conformes à l'origine, toute modification, visible extérieurement ou non, de la mécanique, doit faire l'objet d'une réception à titre isolé par le service des mines afin d'être homologuée pour un usage sur route. Notez aussi que si le reste (transmission, freins, suspensions...) ne suit pas, il est dangereux et inutile de vouloir améliorer les performances moteur. Ceci dit, place à l'action, laissons parler la mécanique. Moteur... |
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Démontage du moteur |
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Voici la base du moteur ,
à refaire entièrement. On commence par dépouiller
le moteur de tous ses accessoires extérieurs, démarreur,
alternateur, pompe à essence, pompe à eau, collecteurs... |
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Tout d'abord déposer la chaîne de distribution, puis déculasser le moteur. On range tout ça bien au sec pour y revenir plus tard. | ||
On garde précieusement
le joint de culasse, il servira pour faire les réglages
ultérieurement. |
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Avec un secteur
cranté, on immobilise le volant moteur pour pouvoir
démonter la poulie de vilebrequin. |
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Après avoir
défreiné avec un petit burin l'écrou de la poulie,
on peut le dévisser (ou essayer...). |
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S'il est fortement grippé, on peut le chauffer à la lampe à souder pour le faire venir. Il faut une bonne douille de 36 avec une rallonge, et un copain pour tenir le moteur! | ||
On dépose alors la
poulie de vilebrequin, puis le volant moteur avant de déposer le
secteur cranté. On se retrouve avec un beau bloc moteur
prêt à être ouvert. |
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On dépose ensuite le
carter moteur, on a une vue imprenable sur la jauge à huile,
à l'envers...on note la crépine pleine de boue, l'huile
moteur ayant absorbé de l'eau suite à une rupture de
joint de culasse. |
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On dépose alors les
trois boulons qui tiennent la pompe à huile, puis la pompe et
son joint torique. |
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On enlève alors les
chapeaux de bielle, en faisant attention à ne pas les permuter
ni les retourner. Il est alors possible d'extraire les pistons. Attention à ne pas rayer les manetons avec les boulons de bielle, attention à ne pas rayer les chemises avec les bielles! Une fois les bielles-pistons sortis, on les ré-apparie pour ne rien mélanger. |
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De série, il existe un
repérage des bielles, ici on distingue clairement le
numéro "2" gravé sur la bielle et le chapeau. Sur un moteur ayant bien vécu, il n'est pas rare de se retrouver avec deux bielles de même numéro, ou toute autre salade attestant d'un historique mouvementé... |
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On notera au passage que
l'eau est un très mauvais lubrifiant, comme en atteste le
coussinet n°1...si vous en croisez dans cet état, le coulage
de bielle n'est pas loin...il faudra contrôler
précisément la bielle incriminée et le vilebrequin. |
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On dépose alors le
carter avant (il est impératif d'avoir au préalable
démonté la pompe à huile) |
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On découvre la
chaîne de distribution primaire... |
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...et voici le carter avant
déposé. On remarque la canalisation d'huile dans la
fonderie du carter, et le joint spi avant dont la lèvre fait
étanchéité sur la poulie. |
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On enlève ensuite les
deux pignons de distribution avec la chaîne, puis la clavette
woodruff dans la cannelure du vilebrequin. |
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Une fois le carter avant
déposé, plus rien n'empêche la dépose du
vilebrequin. On dépose gentiment les paliers et on les stocke
sans les
mélanger. On récupère les coussinets et les cales de jeu latéral. |
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On dépose le palier
arrière, en récupérant le gros joint spi et les
deux joints cigarette. Les paliers sont parfois un peu durs à
sortir mais en tapotant doucement avec une mailloche en bois ça
finit par sortir. |
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Et voici le vilebrequin déposé. | ![]() |
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On récupère les
coussinets de palier dans leurs logements. Il ne reste plus qu'à
enlever les chemises pour en finir avec le démontage. |
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Les chemises sont bien
souvent difficiles à extraire, car la corrosion les a
collées dans le fond du bloc. On peut aider au décollage
en versant dans la chambre d'eau du gasoil ou du dégrippant. Une
technique plus agressive consiste à employer du liquide de
freins mais en raison de la nature corrosive du produit il est
déconseillé de le laisser agir longtemps... |
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Il faut parfois un peu de
patience mais les chemises finissent par venir... La quantité de boue et de rouille dans le fond de la chambre d'eau laisse parfois rêveur... |
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Il n'y a plus qu'à
stocker les chemises. On remarque sur cette photo les joints d'embase,
restés collés à la chemise. |
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Et voilà le
démontage est fini, le moteur est en pièces
détachées. |
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Tout au long du
démontage, on a classé la boulonnerie et les petites
pièces dans des sachets individuels, avec une étiquette
d'identification, pour éviter les confusions au remontage... |
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Préparation des carters |
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Le carter d'huile d'origine
(à droite) sera remplacé par un carter d'huile de 75
turbo (à gauche), plus léger d'un kilo et dont la
dissipation thermique est meilleure. Le carter en question nous a été offert par François, que je remercie de tout coeur. |
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Avec le temps et les
kilomètres, l'huile a formé au fond du carter une couche
de goudron qu'on nettoie à l'essence, parfois il faut ramollir
cette gangue à la lampe à souder pour l'enlever à
la spatule... |
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Le carter est nettement plus
propre après une petite séance de nettoyage! |
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Le carter de 75 turbo est
doté d'un orifice de retour d'huile. Un petit bouchon découpé dans une plaque d'alu de 5mm d'épaisseur permet d'obturer ce retour, en gardant un joint d'origine. |
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On nettoie le bloc au
dégraissant et au jet d'eau. L'embase des chemises doit
être impeccable, utiliser au besoin une brosse métallique
montée sur une perceuse. |
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Le bloc retourné,
entièrement dégraissé. On nettoie les
canalisations d'huile dans la fonderie à l'essence, puis avec un
coup de soufflette. |
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Pour éviter la
formation de gommes ou de goudron le long des parois du bloc, on peint
toutes les chambres d'huile avec une peinture spéciale,
utilisée pour les bacs de décantation des machines-outils
industrielles. |
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Et voilà le
bloc-moteur peint. On fera particulièrement attention à
ne pas déborder sur les logements des coussinets ni sur les
plans de joint des chapeaux de vilebrequin. |
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Le carter avant subit le
même sort... |
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C'est au tour de la culasse... |
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Puis du carter moteur. Cette peinture empêchera la limaille et les résidus de s'incruster dans les pores de l'aluminium. Les vidanges en seront d'autant plus efficaces et l'huile restera bien propre. |
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Et voilà le travail.
La peinture existe en plusieurs couleurs, pour ma part j'ai choisi le
rouge, sur une suggestion de mon ami Baboon que je tiens à
remercier à cette occasion pour ses conseils avisés et
son goût très sûr en la matière. |
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On peut ranger sagement
toutes les pièces ainsi préparées passer aux
choses sérieuses : la modification de la culasse. |
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Préparation de la culasse :
agrandissement et polissage des conduits |
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Voici la culasse
fraîchement déposée. On enlève les bougies, on égoutte les restes d'huile dans les bacs des arbres à cames. |
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On dépose les chapeaux
d'arbres à cames ainsi que les arbres... |
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A l'aide d'une ventouse ou
d'un aimant, on fait venir les poussoirs de soupape, attention à
bien récupérer les pastilles de réglage du jeu qui
restent souvent collées dedans par l'huile. |
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A l'aide d'un
lève-soupape, on dépose ensuite clavettes, cuvette,
ressorts, rondelles, et soupape. |
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Pour finir, on range le tout
dans des petites boîtes pour ne rien mélanger. |
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On va chasser les guides de soupape. Tout au long de l'opération, il est primordial de ne pas rayer ou endommager le logement du guide. On nettoie donc les conduits pour qu'il n'y ait plus d'impuretés. | ![]() |
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Pour chasser les guides on
utilise des extracteurs comme ceux-ci. On emballe le chasse avec un morceau de ruban adhésif pour ne pas blesser le logement du guide. |
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On réchauffe la
culasse avec un projecteur halogène pour que l'aluminium se
dilate légèrement On extrait ensuite le guide à petits coups de marteau, tout en douceur. |
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Le guide se déchausse
de son logement petit à petit... Il est important de ne pas cogner trop fort, pour ne pas déformer le guide : s'il se produit un renflement, les ennuis commencent. |
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Voici le guide en bronze une
fois extrait. Ne tentez jamais d'extraire vous-même un guide en fonte (de couleur grise), l'interférence en rend l'extraction beaucoup plus difficile. |
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Une fois les guides
déposés, on peut procéder à l'usinage des
conduits. Pour ce faire, une perceuse miniature d'environ 100W et une
collection de petits embouts est indispensable. |
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Pour dégrossir le
travail, on commence avec une petite fraise sphérique.
L'aluminium étant dur à travailler, il faut prendre des
fraises au carbure impérativement. |
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On attaque
l'élargissement des conduits pour gagner un petit peu en
respiration. Travailler le conduit progressivement, sans insister, de façon à enlever de la matière de la façon la plus uniforme possible. |
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On nettoie les copeaux au fur
et à mesure. Un établi bien éclairé ainsi qu'un masque de protection pour les yeux sont indispensables. |
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Tout au long de l'usinage, on
contrôle les conduits avec un compas de mesure. Le respect des cotes dimensionnelles du conduit est primordial, pour éviter d'aller trop loin et d'amincir excessivement la paroi du conduit, pour éviter de perforer la paroi, pour ménager un rayon de courbure suffisant, et pour obtenir des conduits équilibrés. |
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La mesure des cotes se fait
ensuite avec un pied à coulisse. |
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Sur cette coupe radio de la
culasse, on distingue les chambres d'eau (en bleu), les chambres
d'huile (en jaune), les conduits (en rouge), et les zones à
usiner pour agrandir les conduits (en vert). Surtout, ne pas usiner le
côté opposé du conduit! C'est néfaste pour
les performances. Il y a très peu de matière à certains endroits. Je vous conseille de suivre les cotes d'usinage des conduits préconisées par Jim Kartalamakis dans son excellent ouvrage "How To Power Tune Alfa Romeo Twin Cam Engines For Road & Track Use" |
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Voici le travail de la
fraise, en pleine action, vue par l'autre bout
du conduit. Il faut régulièrement lubrifier la surface
d'usinage, afin
d'éviter l'encrassement de la fraise et de permettre un usinage
rapide. Revers de la médaille, les marques d'usinage sont bien présentes, il faudra les lisser. A noter que l'emploi de meules est inutile, l'aluminum obture leur pores et elles perdent leur pouvoir abrasif en cinq secondes. |
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L'usinage des conduits
génère une quantité impressionnante de copeaux... |
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Une fois le gros de l'usinage
effectué, on rattrappe le conduit avec des disques à
tronçonner pour gommer les aspérités
laissées par la fraise et redonner un profil bien cylindrique au
conduit. |
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Voilà le conduit brut
d'usinage. Il va falloir maintenant affiner l'état de surface. |
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On poursuit le travail des
conduits avec du papier abrasif, pour lisser la surface... |
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Puis on affine le polissage
avec des tambours garnis de papier abrasif. |
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Voici le travail du tambour
abrasif. L'état de surface commence à ressembler à
quelque chose de présentable! |
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Les tambours abrasifs ne sont
pas d'une résistance à toute
épreuve...prévoir un petit stock d'avance car l'usinage
est très gourmand en abrasif! |
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Le polissage se
poursuit...c'est long...très long...on peut passer des heures
sur un conduit! |
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Et voilà l'aspect de
surface auquel on peut arriver avec des tambours abrasifs et de la
persévérance. |
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Pour aller plus loin dans le
polissage des conduits, on peut employer un tampon de polissage
monté sur une perceuse. On emballe bien le mandrin avec du ruban adhésif pour éviter de rayer le conduit en cas de contact inopiné. |
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Le polissage est en
cours...il est bénéfique d'obtenir un fini "miroir" sur
les conduits d'échappement. En revanche une finition
"grenaillé fin" est suffisante pour l'admission, cela aide au
brassage et donc à l'homogénéité du
mélange. |
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Et voici un beau conduit en
cours de polissage... |
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Voilà ce que ça
donne une fois le polissage achevé... |
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Et la vue du conduit d'échappement depuis la chambre... | ||
On constate la
différence de section entre le conduit retravaillé et le
conduit d'origine! |
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D'ailleurs la quantité
de limaille après l'usinage laisse pensif...voilà qui
devrait alléger le véhicule! |
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Ce ne sont pas mes doigts qui
sont petits, c'est le conduit qui est gros! |
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En ce qui concerne la pipe
d'admission, il faut aussi l'agrandir pour l'accorder avec les
conduits. Joint d'admission en place, on travaille donc les raccords à la fraise... |
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On travaille en détail
le raccord entre les conduits pour ne pas créer de cassure dans
le passage d'air. |
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On dépose ensuite la
pipe pour la polir tranquillement... |
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Préparation de la culasse : soupapes, guides, et sièges | |||
Pour améliorer encore
la respiration, on a décidé de modifier l'admission en
remplaçant les soupapes d'admission. Les soupapes d'origine ont un diamètre de 44mm et une portée à 30°. On va installer en lieu et place des soupapes de 46mm, avec une portée à 45°. 46mm est le diamètre maximal qu'on puisse atteindre en gardant un puits de bougie conforme à l'origine. Les soupapes d'échappement d'origine seront conservées, et rectifiées pour obtenir une portée à 45°. |
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En cherchant bien dans le
catalogue TRW, on finit par trouver une référence de
soupape à peu près compatible, à savoir soupape
d'admission pour BMW 728i/730i/735i. Ces soupapes vont nécessiter des adaptations. |
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Le diamètre de la queue est de 8mm contre 9mm pour les soupapes d'origine, donc il faudra employer les guides BMW correspondants, qui sont compatibles en diamètre extérieur et en longeur : 14.04x50mm. Les guides d'origine font 51mm de long. Par la même occasion on utilisera les joints de queue de soupape BMW. |
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La queue de soupape comporte
trois gorges au lieu d'une, il faudra donc employer cuvette et
clavettes de BMW ou d'Alfasud. |
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Il ne reste plus qu'à aller faire du shopping et à en revenir avec de belles pièces toutes neuves... | ![]() |
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Tout cela attend sagement
d'être monté sur la culasse! |
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Première chose
à faire, tailler les guides au tour pour les effiler. On suit
les cotes d'usinage données dans l'ouvrage cité
précédemment. Une fois les guides usinés, on les refroidit dans de l'azote liquide, on chauffe la culasse en étuve, et on insère les guides au marteau burineur, en respectant la cote de désaffleurement par rapport au fond du logement du ressort. Il est indispensable de faire subir au guide le moins de contraintes possible durant l'insertion car le bronze est assez malléable et il faut éviter la moindre déformation du guide. |
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Pour pouvoir monter les
grosses soupapes d'admission, il faut enlever les sièges
d'origine et en installer d'autres d'un diamètre
supérieur. Cette opération nécessite des outillages complexes. Si vous êtes amenés à les réaliser, confiez-les à un rectifieur. L'extraction des vieux sièges ne doit pas être effectuée par soudage car leur logement est cônique donc une extraction en force fendra la culasse entre le siège et le puits de bougie. Il faut usiner les sièges pour les découper, agrandir le logement à la fraise, chauffer la culasse, refroidir les sièges à l'azote liquide, et les emmancher. Si on s'abstient d'usiner un logement cônique, il faut chanfreiner le fond du siège pour éviter son déchaussement. |
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Les sièges de soupape
sont vendus bruts, on peut aussi en récupérer d'occasion
en les extrayant proprement et en les retaillant. Pour ma part j'ai retaillé des sièges de moteur industriel Deutz. |
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Une fois les sièges
installés dans la culasse il faut en usiner la portée,
afin que celle-ci soit au bon angle, et concentrique avec le guide de
soupape. Cette opération se fait de préférence sur une fraiseuse. |
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Les sièges
d'échappement gardent leur taille, mais sont repris pour obtenir
un angle de portée de 45°. Après usinage, on positionne les soupapes sur les sièges et on mesure la cote de désaffleurement de la queue de soupape par rapport au fond du puits de ressort. On peut reprendre l'usinage des sièges pour renfoncer la soupape jusqu'à obtention d'une cote satisfaisante. La cote à respecter est celle mesurée à l'origine, corrigée éventuellement en fonction de l'usure des sièges existants et des différences de diamètre des cercles de base des arbres à cames, afin de se situer au milieu de la gamme de pastilles de réglage existante. |
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Notez à quel point la
portée de la soupape est située sur le bord
extérieur du siège, ceci afin d'ouvrir au plus grand
diamètre possible. On remarque que la jonction entre le nouveau siège et le conduit est grossière : il y a une marche qu'il va falloir usiner. |
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On ressort donc la dremel,
avec une petite meule au carbure car les sièges sont très
durs à usiner, afin de lisser le raccord dans le conduit. Pour la finition, on utilise les mêmes techniques qu'auparavant : tambours abrasifs, polissage, etc... |
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Voilà les raccords en
cours d'usinage... |
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Et voilà le raccord
après reprise. |
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On numérote les
soupapes et on les rode chacune sur son siège, par acquit de
conscience, car la rectification des sièges et des soupapes a
déjà créé des portées bien
étanches. |
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Préparation de la culasse : chambres de combustion | |||
On va déterminer le
volume des chambres de combustion. Ce test permettra de calculer le
rapport volumétrique statique du moteur, et d'égaliser
les volumes des chambres. Avant de commencer, il faut mettre la main sur une plaque de plexiglas (ou équivalent) suffisamment grande pour recouvrir le plan de joint de la culasse. Il faut prendre une plaque d'au moins 5mm d'épaisseur pour avoir une bonne rigidité et ne pas fausser la mesure. |
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On bride la plaque sur la
culasse au moyen de deux tiges filetées passant par les trous
des goujons de culasse. On pratique ensuite un petit trou au-dessus de chacune des chambres, par lequel on injecte de l'huile de colza à l'aide d'une seringue. |
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On remplit les chambres
à ras bord les unes après les autres, en notant chaque
fois la valeur. Les valeurs obtenues devraient tourner autour de 78ml. En cas de différence entre les chambres, il faut usiner légèrement la ou les chambres les plus petites pour rétablir l'équilibre. Attention, si une rectification de la culasse est envisagée, il est préférable de réaliser cette égalisation après rectification. |
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Une fois la mesure
effectuée, on peut laisser les chambres remplies d'huile une
nuit entière : si l'on constate une trace d'huile dans un des
conduits, la soupape correspondante n'est pas parfaitement
étanche et doit être rodée sur son siège
à nouveau. |
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Préparation de la culasse : ressorts de soupape | |||
Les ressorts d'origine sont
souvent un peu fatigués après des années de bons
et loyaux services. On peut se procurer chez divers spécialistes des ressorts un peu plus raides, qui permettent d'aller chatouiller les hauts régimes en toute sécurité. Les ressorts sélectionnés sont des ressorts hautes performances pour Pontiac proposés par un préparateur américain. Ils sont livrés appairés et prêts à monter. On peut contrôler les longueurs à vide au pied à coulisse et les raideurs avec une perceuse colonne et un pèse-personne. |
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Sur cette photo, la soupape
d'admission d'origine est à gauche et la grosse à droite.
Les positions des gorges, les cotes des clavettes demi-lune et de la
cuvette de maintien du ressort sont différentes d'un montage
à l'autre. Il va donc falloir installer une cale d'épaisseur, de préférence sous le ressort, au fond du puits de poussoir, pour respecter la hauteur du ressort une fois installé (cette donnée est fournie par le fabricant du ressort). En l'absence de réglage à ce niveau, le ressort ne sera pas assez tassé et la soupape risque de s'affoler. |
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Une fois les cales en acier
usinées à la bonne cote, tout est prêt pour le
remontage. |
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Préparation de la culasse : arbres
à cames |
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La sélection des
arbres à cames est très importante pour un bon
fonctionnement du moteur. Il est primordial de ne pas jeter trop vite
son dévolu sur des profils de cames trop méchants car le
véhicule devient inconduisible autrement qu'à haut
régime sur piste. Les arbres à cames d'origine sont déjà une bonne base. |
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En retaillant les arbres
d'origine, on peut enlever un millimètre du cercle de base et
obtenir un profil très proche des arbres à cames de
groupe 1 d'époque. On peut aussi opter pour des arbres à cames neufs proposés par divers fournisseurs. Dans tous les cas il faut mesurer le cercle de base des cames et le comparer à l'origine. Ceci permet d'usiner les sièges à la cote requise pour se situer au milieu de la gamme de pastilles de réglage du jeu aux soupapes. |
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Dans le cas où les
levées de came dépassent 10mm, il faut usiner les bords
des logements de poussoir pour permettre aux cames de passer sans
frotter. On réalise cette opération avec une petite fraise ou une lime plate, en enlevant un minimum de matière. Ici, les logements ont été travaillés pour permettre, dans le futur, de passer à des cames méchantes sans avoir à tout redémonter. |
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Dans le cas présent,
les arbres à cames d'origine ont été
rectifiés pour en diminuer le cercle de base : notez la
différence entre l'arbre d'origine (à gauche) et l'arbre
à came après modification (à droite). |
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Dans le cas d'arbres à
cames différents de ceux d'origine, on pose les arbres à
cames à blanc dans la culasse pour s'assurer que les lobes ne
butent pas dans les logements des poussoirs. Il n'y a plus qu'à remonter les soupapes, joints de queue de soupape, et ressorts. |
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On règle ensuite le
jeu aux soupapes, ce qui ne pose aucun problème si les
sièges ont été usinés à la bonne
cote. Pour les soupapes de 8mm, on peut utiliser des pastilles 9mm sans risque, ou prendre des pastilles pour moteur twinspark. Merci à Pascal et à sa providentielle collection de pastilles! |
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Le réglage du jeu se
fait avec un seul arbre monté dans la culasse à la fois,
chapeaux de paliers serrés au couple, cames et poussoirs
lubrifiés au dégrippant. |
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La levée des grosses
soupapes est impressionnante! Notez la section de passage du flux d'air
entre la soupape et son siège... |
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Et voilà, la culasse
est presque prête. On la range tranquillement pendant qu'on va s'occuper du bas moteur. |
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Préparation du bas moteur : le
vilebrequin |
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Le vilebrequin doit
être nettoyé, et contrôlé avant remontage. La lubrification des manetons et des paliers n°2 et 4 est assurée par un canal foré dans le vilebrequin et obturé par de petits bouchons en alu. Ces bouchons sont écrasés et martelés pour les faire tenir en place. |
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Par contre, en utilisation
"soutenue", ces bouchons ont tendance à se dessertir. Cela peut
aller jusqu'à la perte d'un bouchon, qui provoque une baisse
importante de pression d'huile, voire un coulage de bielle si on
insiste. Sur la photo, on voit que ce bouchon à commencé à bouger, il dépasse de 5mm. |
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D'ailleurs quand un bouchon
commence à se déchausser les autres ne tardent pas
à suivre! |
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Avec une perceuse et un
forêt de 6mm, on perce les bouchons en alu. C'est la seule
façon de les extraire. |
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Pour nettoyer le canal, on va
utiliser un kit de nettoyage pour arme à feu, calibre 22. |
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Le canal est
complètement obstrué par un mélange d'huile
goudronneuse chargée de limaille. Il faut beaucoup de solvant
pour nettoyer les résidus. Prévoyez de nettoyer votre vilebrequin lors de l'ouverture de votre moteur, vous serez systématiquement confrontés à une situation similaire. |
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Une fois les canaux
nettoyés, il faut obturer les orifices. Vu que les bouchons
d'origine ont tendance à se dessertir, mieux vaut monter des
bouchons filetés en M7 ou M8. Pour des bouchons M7, on donne un coup d'alésoir, pour du M8 il faut repercer et aléser. Attention, la fonte est extrèmement dure! Il faut des forêts et alésoirs de toute première qualité, bien lubrifier, usiner à faible vitesse de rotation, et surtout travailler bien en ligne pour éviter la rupture d'un outil dans le trou borgne. Un forêt cassé dans un vilebrequin sera extrêmement difficile à extraire, surtout sans endommager le vilebrequin. |
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Une fois l'alésage
effectué, on commence le taraudage. Il est indispensable
d'utiliser des tarauds en trois passes, de première
qualité, et d'y aller tout doucement, en ressortant le taraud
après trois quarts de tour au maximum pour permettre
l'éjection des copeaux. C'est long et fastidieux, mais un taraud
cassé dans le trou vous donnera d'encores plus longues heures de
plaisir. Il faut lubrifier le taraud, et disposer d'un entraîneur à cliquet, en effet un tourne-à-gauche comme sur la photo bute dans le vilebrequin. Notez la protection des portées avec du scotch de peintre. |
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Voici les vis HC M8x125 qui
vont servir de bouchon. Elles sont entraînées par une empreinte BTR de 5mm. Il en existe de longueurs différentes, cela permet de corriger un balourd à l'équilibrage avant de commencer à percer ou meuler le vilebrequin. |
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Voilà le premier
bouchon en place! Sur la photo on aperçoit les trois tarauds,
ébaucheur/ravageur/finisseur qui ont servi à faire le
filetage. Il y a six bouchons à poser sur le vilebrequin. Celui-ci est tellement dur qu'à l'issue de l'opération, vos tarauds tout neufs seront complètement morts. |
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Après un premier tour
sur l'équilibreuse, on détermine les longueurs des
bouchons les plus appropriées, puis on monte les obturateurs au
frein-filet bleu. |
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On peaufine ensuite
l'équilibrage de manière traditionnelle. Le montage de bouchons filetés a l'avantage de permettre une dépose ultérieure facile pour inspection et nettoyage! |
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Après contrôle
et polissage des tourillons et manetons, le vilebrequin est prêt
à remonter. |
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Préparation du bas moteur : la pompe
à huile |
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La pompe à huile
présente un défaut très courant, l'axe de
l'engrenage entraîné s'est desserti de son logement et est
descendu d'un bon centimètre, ce qui n'est pas rassurant. |
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De l'autre côté,
on constate que l'enfoncement de l'axe peut causer un défaut de
guidage du pignon et endommager le carter de pompe. Après
contrôle du jeu de fonctionnement on détermine si la pompe
est encore étanche. |
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Pour éviter que le
problème ne se reproduise, on bride l'axe en question
après l'avoir positionné à la bonne cote. On peut le brider à l'aide d'une goupille ou, comme ici, avec une vis CHC M5 après taraudage. |
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On dépose le clapet de
décharge pour inspection et nettoyage. Contrairement à
une idée reçue, il est inutile et même
néfaste pour le moteur d'augmenter la pression de tarage
à l'aide de rondelles sous le ressort. |
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Après remontage, on
contrôle le tarage de la pompe avec un manomètre pour
mesurer la pression de chambre. |
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En entraînant doucement
la pompe à la perceuse en aspiration d'huile froide, la pression
régule à 4.5 bars à l'ouverture du clapet de
décharge. On peut alors nettoyer la pompe et la ranger en vue du remontage! |
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Préparation du bas moteur : les chemises | |||
Avant de monter les chemises,
on nettoie bien les embases des chemises dans le bloc, tout corps
étranger à cet endroit risque de nuire à
l'étanchéité de la chambre d'eau, et on aime
autant éviter que le liquide de refroidissement n'arrive dans le
carter d'huile. |
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Les chemises ont
été contrôlées,
réalésées, et déglacées. Les angles des rayures de déglaçage dépendent de la segmentation choisie, il faut se conformer aux recommandations du fabricant. On installe le joint d'embase... |
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Puis on graisse le pied de la
chemise raisonnablement. Cela colle le joint et limite la corrosion au
niveau de l'emmanchement dans le bloc. |
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On installe alors la chemise
en butée dans son logement. |
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Une fois les chemises en
butée, on contrôle leur dépassement. Ceci est
absolument indispensable si les chemises utilisées sont neuves
ou proviennent d'un autre bloc-moteur. |
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Préparation du bas moteur : les pistons | |||
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Quand on voit que la
segmentation avait presque quatre dixièmes de jeu dans sa gorge,
on comprend la consommation d'huile et les fumées bleues
à l'échappement... |
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Pour séparer le piston
de sa bielle, on dépose un des clips avec un tournevis,
attention, ils aiment s'envoler brutalement vers votre oeil ou sous
l'établi. On enlève sans encombre l'axe de piston et le tour est joué. |
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Pour le remontage, j'ai
trouvé des "pistons de tractopelle", un peu plus bombés,
et
j'ai réalésé les chemises pour pouvoir les
accueillir parce qu'ils sont légèrement plus gros que
l'origine. La segmentation neuve a vu son jeu à la coupe ajusté pour correspondre. |
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Voilà qui va augmenter
sensiblement le rapport volumétrique! |
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On commence par mettre au
poids les pistons, afin d'équilibrer l'équipage mobile.
On pèse donc les pistons avec leurs axes et leur clips. Un pèse-lettres comme celui de ma maman est tout à fait adapté pour cette tâche, merci maman! |
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Une fois les pistons
pesés, on allège les pistons les plus lourds pour les
aligner sur le plus léger, au gramme près. On évite d'usiner le piston, on reprend plutôt l'axe à la meule car l'acier en est dense et il ne sera pas nécessaire d'enlever beaucoup de matière. |
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Préparation du bas moteur : les bielles | |||
A la meule, on commence par
gommer la nervure de fonderie qui court tout le long de la bielle et de
son chapeau. |
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On finit le travail à
la roue polisseuse. |
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On polit la bielle sur tout
le tour, jusqu'à ce que ça brille! |
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On ressort ensuite le
pèse-lettres et on met les bielles au poids, en enlevant de la
matière au dos du chapeau de bielle. On peut alors polir les
chapeaux, puis remonter les pistons avec des clips neufs
obligatoirement. Voilà quatre ensembles bielle-piston prêts à remonter dans le bloc. |
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Préparation du bas moteur : remontage de l'embiellage | |||
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Les coussinets d'origine ne
sont pas réutilisables, ici les marques d'abrasion du
revêtement antifriction sont clairement visibles. |
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Donc on remonte en neuf les
coussinets de vilebrequin, les cales de jeu latéral, et les
coussinets de bielle. |
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Tant qu'on fait les courses, il est grand temps de mettre la main sur une pochette de joints moteur complète. | ||
Cette pochette comprend tous
les joints pour un moteur de série 105 ou 116, à
l'exception du joint de culasse car celui-ci dépend de la
cylindrée. Merci à Mark de chez IAPa! |
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On installe les
demi-coussinets huilés dans le bloc en respectant l'orientation. |
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On lubrifie
généreusement les coussinets... |
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...puis on installe le
vilebrequin dans son logement. |
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Cest au tour du joint spi
arrière et des deux joints cigarette de trouver leur place. |
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Il ne reste plus qu'à
insérer le palier arrière, puis les autres, et à
tout serrer au couple. |
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On lubrifie abondamment les
coussinets installés dans les chapeaux, puis on les installe sur
le bloc en respectant l'orientation. |
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Après avoir
serré les écrous au couple, on les bloque avec les
contre-écrous. |
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Et le vilebrequin est
maintenant dans le bloc prêt à tourner! |
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La vérification du jeu
axial du vilebrequin s'effectue au comparateur. En cas de valeur
incorrecte, on peut retoucher le palier central au niveau des cales
frittées. |
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Préparation du bas moteur :
remontage des carters |
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Avant toute chose, on
remplace le joint spi avant en le rentrant bien droit dans son logement
avec une douille de diamètre approprié. |
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Après avoir
nettoyé le plan de joint, présenter celui-ci en faisant
attention car il existe deux modèles et il est primordial que le
trou de la canalisation d'huile soit aligné avec celui du joint
(à droite). |
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Le passage d'huile doit
être muni de son joint torique neuf, sinon le désastre est
assuré! |
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On place la chaine de
distribution primaire neuve sur ses pignons et on installe le tout dans
le carter. |
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On assemble alors le carter
avant et on le serre au couple. |
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C'est là qu'on est
content d'avoir classé et repéré toute la
boulonnerie au démontage! |
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On rebouche la trappe
arrière, et on réinstalle les bouchons pour les
canalisations d'eau et d'huile avec des joints neufs. |
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On arase le joint de carter
avant et on contrôle la planéité du plan de joint
avec le carter moteur. Après lubrification de la lèvre du joint spi, la poulie moteur est installée. |
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Préparation du bas moteur :
installation de l'embiellage |
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Pour installer les pistons,
on utilise un collier à segments, l'utilisation de serflex et
autres bidouilles de nature à blesser les pistons est à
proscrire. On lubrifie le collier à l'huile moteur avant de commencer. |
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On tierce traditionnellement
la segmentation en plaçant les coupes des segments à
120° les unes des autres, puis on serre le collier autour du
piston. Attention, le collier à un sens, l'extrémité où la tôle est pincée est orientée vers le bas. |
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Les coussinets neufs sont
installés sur les bielles et lubrifiés. Avant de commander des coussinets, il est indispensable de prendre les cotes pour déterminer les épaisseurs requises, ce sur tous les manetons. Il n'est en effet pas rare de voir un vilebrequin dont les manetons ne sont pas tous identiques! |
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On insère ensuite les
pistons dans les chemises, lubrifiées au préalable, en
tapotant avec un manche en bois. Si le collier est serré comme
il faut, ça descend tout seul. La flèche sur les pistons est dirigée côté échappement. |
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Au cours de cette
opération, il faut veiller à ne pas rayer la chemise ni
le vilebrequin avec la bielle. La bielle se présente à peu près droite si l'orientation du piston est correcte. On la guide pour qu'elle vienne en place. Veiller à bien orienter le maneton vers le bas avant l'opération. |
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On monte le chapeau de bielle
avec son demi-coussinet huilé et on serre les écrous au
couple, attention à orienter les écrous correctement. Les écrous de bielle sont montés au frein-filet pour éviter tout desserrage intempestif... |
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On répète
l'opération sur les trois autres cylindres et on obtient un bas
moteur embiellé. |
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Nous voilà
parés! Si le bloc doit être stocké plusieurs jours
dans cet état, mieux vaut appliquer une fine couche d'huile de
vaseline au niveau des chemises pour éviter l'oxydation. |
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Préparation du bas moteur : fermeture du carter moteur | |||
Avant de monter la pompe
à huile, on surface son plan de joint et on installe le joint
torique neuf. |
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La pompe à huile est
alors montée et serrée. Il faut veiller à l'orienter correctement au montage car c'est elle qui entraîne l'allumeur. L'encoche doit être alignée avec le bloc. |
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Le carter est muni de son
joint neuf... |
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On peut alors l'assembler avec le bloc moteur et le serrer au couple | ||
Et voilà le bloc
assemblé! |
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Remontage du moteur : la distribution |
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Suite aux mesures des volumes
de chambre, des volumes des pistons, de la course et de
l'alésage, et du calage théorique de la distribution, on
peut déterminer l'épaisseur à enlever sur la
culasse pour obtenir le rapport volumétrique souhaité. Ici la culasse a été reprise de quatre dixièmes, ce qui ramène sa hauteur totale à 111.6mm. Attention les autres cylindrées ont des cotes différentes! |
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Pour caler la distribution
comme on le souhaite, on peut estimer grossièrement la position
des arbres à cames avec un gabarit en carton, et tracer un
repère sur le chapeau pour positionner les centres des lobes. |
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L'imprécision de cette
méthode étant proverbiale, on va caler la distribution
à l'ancienne, avec un rapporteur sur la poulie moteur. |
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On étalonne le point
zéro du rapporteur avec un comparateur placé sur le
piston du premier cylindre. |
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Le vieux joint de culasse,
précieusement conservé, va servir à effectuer les
réglages. |
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La culasse est alors
installée et serrée au couple. Pour que le couple de serrage ne soit pas faussé, il faut huiler écrous et rondelles scrupuleusement. |
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On place la chaîne de
distribution neuve et on cale sommairement la distribution. Contrairement à une idée reçue, les chaînes de distribution s'usent et doivent être remplacées régulièrement. Avec une chaîne neuve, la course du tendeur est quasiment inexistante, alors qu'on dépasse les deux centimètres sur une chaîne usée! |
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Une fois la distribution
tendue, on installe le comparateur sur un poussoir de soupape et on
mesure les points d'ouverture et de fermeture au jeu théorique,
le centre des lobes, et on cale l'arbre à cames. C'est long et fastidieux, de plus il ne faut pas faire tourner le moteur à l'envers car le jeu dans la chaîne risquerait de fausser les meures. |
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Distribution calée, on
bride les arbres à cames avec des rondelles-frein neuves (merci
Nico) et on bloque les poulies vernier avec le boulon-clavette. |
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Remontage du moteur : jeu de fonctionnement |
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Pour pouvoir
réassembler le moteur, il faut s'assurer que le jeu entre les
soupapes et les pistons est suffisant pour garantir une absence de
contact, y compris à chaud (dilatation) et à haut
régime (inertie des soupapes). Le jeu minimal adopté ici est de 1.5mm à l'admission et 2.5mm à l'échappement. Pour ce faire, on dispose de la pâte à modeler sur les pistons. |
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On repose ensuite la culasse,
on la serre au couple, et on cale la distribution. |
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On réalise ensuite
deux tours au moteur puis on redpose la chaîne. Pour ne pas
revenir en arrière, on veillera à disposer le maillon
amovible judicieusement. A l'ouverture, on constate que les soupapes ont laissé leur marque dans la pâte. |
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On découpe
précautionneusement la pâte en tranches pour constater
l'épaisseur restante : ici il y a trop peu de jeu au niveau de
la soupape d'admission |
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On relève la cote en
plusieurs points après avoir débité en tranches le
petit bout de pâte... |
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Il est important de relever
précisément les cotes cylindre par cylindre car les
soupapes des cylindres n°1 et n°4 sont excentrées vers
les bouts du bloc donc les usinage seront légèrement
différents. |
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On répète le
test jusqu'à obtention d'un jeu satisfaisant...il faut à
chaque fois ouvrir et refermer le moteur, c'est long mais mieux vaut
prendre son temps que d'enlever trop de matière. Lorsque le jeu obtenu est correct, on peut refermer définitivement le moteur. |
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Remontage du moteur : assemblage
définitif |
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Le joint de culasse neuf est
un joint Reinz. C'est un joint excellent mais il manque le cordon de
joint noir autour des passages d'huile à l'arrière ; le
liquide de refroidissement sous pression risque de trouver son chemin
vers ces passages qui servent au retour d'huile de la culasse vers le
carter. Ces passages ont été supprimés sur les blocs postérieurs à 1986 et le fabricant a supprimé le joint en gardant les trous... Pour éviter toute fuite, on tartine une très fine couche de pâte à joint sur chaque face autour des passages. |
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On pose le joint et on
installe les six petits joints toriques des conduits d'huile sous
pression... |
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On serre la culasse au
couple, on cale la distribution, on installe des bougies neuves... |
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On met le moteur en huile, et
on remplit les canalisations internes par l'orifice du capteur de
pression. Cette précaution permettra de remplir le filtre à huile, la chambre de la pompe, et les conduits. Lors du premier démarrage, cela permettra à la pression d'huile de monter plus rapidement, et le bas moteur vous remerciera. Une fois le rodage terminé, ce moteur ne tournera qu'à la Motul 300V! L'huile employée pour la mise en route est conventionnelle car la 300V empêcherait le rodage de se faire. |
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Le volant moteur d'origine a
été allégé afin de présenter moins
d'inertie. |
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On monte le volant en place
et on serre au couple les vis préalablement enduites de
frein-filet. |
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Installation du moteur |
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On dépose l'ancien
moteur de la voiture... |
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On va récupérer
sur le moteur fraîchement déposé les accessoires
qui seront remontés sur le nouveau. |
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Voici le moteur doté
de sa pompe à eau, du refroidisseur d'huile, et du collecteur
ajusté à la culasse et repeint. |
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On installe le moteur dans
son compartiment... |
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Allumage
débranché, on fait tourner le moteur au démarreur
par plages de dix secondes pour amorcer le circuit d'huile...puis on
rebranche l'allumage...et c'est le coup de clef fatidique...vroum! L'échappement dégage un peu de fumée le temps que les joints polymérisent. |
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On surveille la pression
d'huile et la montée en température dans la phase de
réchauffage... |
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On laisse tourner la
mécanique jusqu'à ce qu'elle soit chaude, sans
dépasser 2000 trs/min. |
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L'équilibrage des
carburateurs est confié à un éminent
spécialiste... |
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Et voilà, le moteur
est chaud, le ralenti à 700 trs/min, les murs du garage viennent
de vivre une expérience inoubliable...Il est l'heure d'aller
faire de beaux rêves! |
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Je
tiens à remercier toutes celles et ceux qui ont
contribué à cette aventure, qui ne fait,
espérons-le, que commencer : Lise et Marie pour leur patience et
leur divine cuisine, Philippe pour son soutien de tous les instants,
François, Nico, et Pascal pour leur aide, Jim pour ses conseils
avisés, Serge et Patrice pour leurs machines-outils et leur
confiance. Sans vous rien n'aurait été possible. A l'issue de la phase de rodage, la suite du programme est prévue sur piste où nous saurons faire parler la poudre! |
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