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13 octobre 2018 6 13 /10 /octobre /2018 17:39

     Ceux qui suivent se souviennent que la FN en a eu marre de changer ses vitesses lors de notre balade dans la Montagne Ardéchoise. A l'occasion d'un arrêt photo j'ai voulu revenir au point-mort alors que la moto était arrêtée mais le grand levier a tourné lamentablement dans le vide laissant la boîte bloquée en troisième vitesse. Aucun signe avant-coureur ne s'était manifesté.

     C'est ce que j'appelle une panne immobilisante: pas question de réparer sur place, heureusement que j'ai toujours dans ma sacoche les bouts de sangles indispensables pour bien arrimer la moto sur la remorque d'assistance.

     J'avais bien en mémoire la configuration du système de sélection et avais parié sur une rupture de la sphère du levier en "L" qui porte la fourchette de sélection.

    Pour renforcer ma crainte j'ai fortement grossi la photo de la pièce prise lors de la révision du moteur et j'ai noté une marque qui semblait être une amorce de rupture.

 

Parfois il y a de la casse

 

     J'ai tenu à être bien installé dans mon garage à Montpellier pour la réparation car ce type d'intervention nécessite le démontage absolument complet du moteur.

     Je vous épargne les détails, sortie des 55 kg du cadre et ouverture du bloc moteur-boîte pour découvrir qu'en fait c'est le bras qui prolonge le levier de vitesse à l'intérieur du moteur qui a cassé net, mon amour propre en a pris un coup car j'étais persuadé que ...mais non ...finalement c'était presque une bonne nouvelle, j'étais content d'avoir perdu mon pari !

 

Parfois il y a de la casse
Parfois il y a de la casse

     Désolé, c'est plus fort que moi, mais je ne peux pas m'empêcher de vous ennuyer avec mes prises de tête.

     Ce levier comme de nombreuses pièces de ce moteur est en acier cémenté et trempé. La cémentation consiste à enrichir en carbone (jusqu'à environ 0.8%) la couche superficielle d'un acier qui en contient peu, lui permettant ainsi d'être trempable et d'obtenir une dureté superficielle très élevée.

    Cette trempe superficielle a pour effet de créer dans la pièce une hétérogénéité qu'il est important d'atténuer par un "revenu" à basse température pour "libérer les tensions".

     Il est important en particulier qu'une pièce trempée superficiellement conserve sa couche supérieure en compression et non en extension, sinon la moindre entaille constitue une amorce de rupture. La vitesse de refroidissement lors de la trempe ainsi que la température et la durée du revenu sont des paramètres fondamentaux pour garantir cette condition tout en garantissant la dureté superficielle.

       Sur la pièce en question la dureté de surface est nécessitée pour les faces internes de la "fourche" qui actionnent la sphère du levier en "L", mais le corps du levier n'a pas besoin de cette dureté.

     L'analyse de la cassure révèle nettement la zone périphérique durcie et la zone centrale non durcie, un simple essais avec une lime révèle cette différence de dureté. On note une grande zone dans laquelle une fissure a progressé sous l'effet de la fatigue et une petite zone de rupture finale, c'est en tout cas le scénario que j'imagine.

 

Parfois il y a de la casse
Parfois il y a de la casse

     On peut penser que les conditions de trempe et de revenu n'ont pas été optimales et que la superficie a été fragilisée par une tension résiduelle la rendant sensible au moindre effet d'entaille ou défaut de surface.

     Nota: sur ce genre de pièce on réalise parfois une "épargne à la cémentation", par exemple par un dépôt cuivre sur les zones où la dureté superficielle n'est pas requise pour que la cémentation ne "prenne" pas et ne risque pas de fragiliser la pièce,  cette solution est assez classique sur le corps des bielles de petits moteurs dont seule la tête non baguée doit être durcie tandis que le corps doit conserver une bonne résilience.

 

 

     C'est bien beau tout ça mais comment on répare: souder ? trouver une pièce d'occasion ?

 

     Faire un cordon de soudure qui soit beau n'est pas le problème, mais, d'une part le métal d'apport n'a pas la même teneur en carbone que la couche cémentée, et surtout, la vitesse de refroidissement d'un cordon de soudure n'a rien à voir à celle d'une trempe ou d'un revenu, la structure métallurgique du métal est localement détruite avec de fortes hétérogénéités et des contraintes résiduelles donc le risque de fragilisation est bien réel. On note souvent une pièce qui casse après réparation à côté d'une soudure et on en déduit que la soudure est plus solide que la pièce,  c'est en réalité l'opération de soudure qui a fragilisé l'acier environnant et qui a provoqué la rupture.

     Renseignements pris ça et là: certains jurent que la soudure ne présente pas de risques alors que certains ateliers spécialisés ne veulent pas s'engager dans cette réparation, (peut-être parce qu'ils n'ont rien à y gagner et ne veulent pas prendre le moindre risque surtout quand j'ai expliqué qu'un morceau qui casse peut bloquer la boîte ....), mais à la suite d'un gros coup de chance je suis tombé dans un atelier spécialisé, sur une connaissance, un amateur de motos anciennes, qui avait fait quelques sorties avec nous, ce qui a bien facilité le dialogue. Il a été catégorique et a accepté de faire la réparation.

 

     Pendant mes questionnements, un collègue qui a acquis la même machine pour la restaurer m'a dit que qu'il avait trouvé cette même pièce rafistolée par soudure et renforcée par un bras brasé, j'en ai conclu qu'il y avait un défaut chronique de réalisation et que mieux valait une pièce bien réparée qu'une jolie pièce pas encore cassée. J'ai ainsi définitivement abandonné la recherche d'une pièce d'occasion.

 

    La soudure a été faite au TIG, l'âme en acier à faible taux de carbone a parfaitement réagi, la "croute" superficielle un peu moins mais la pièce a été rechargée pour en augmenter la section. La dureté superficielle évaluée à la lime a été conservé sur toute la zone non soudée, elle demeure acceptable sur la soudure, ça devrait tenir.

Parfois il y a de la casse

    Et puisque le moteur était ouvert j'en ai profité pour faire un état des lieux 2200 km après sa révision complète.

    La jupe du piston ne présente pas de marques, les stries d'usinages sont encore intactes.

Parfois il y a de la casse

     La tête est bien calaminée mais je suis sûr que ce ne sont pas les remontées d'huile qui en sont responsables car la consommation d'huile était à peu près nulle, de toute évidence le mélange devra être appauvri, pourtant l'isolant de l'électrode centrale de la bougie me paraissait bien clair.

Parfois il y a de la casse

      Les traces de honage sur le cylindre  ont déjà presque disparu ce qui me parait étonnant, je me demande si le choix, fait par le fournisseur, de deux segments racleurs au dessus de l'axe est bien raisonnable : l'excès de raclage de l'huile et de frottement ne sont-ils pas exagérés ? Je décide donc de supprimer le segment racleur du bas, sa gorge vidée qui communique avec l'intérieur du piston constituera un petit réservoir "anti-bourrage" de l'huile raclée.

    Le jeu évalué avec un jeu de cales est de 0.13 mm (pas d'évolution sensible).

Parfois il y a de la casse
Parfois il y a de la casse

     La soupape d'échappement en acier SIMO  (non austénitique) a bien tenu le coup contrairement à la précédente de même nature dont la portée avait été rapidement dégradée par la calamine.

Parfois il y a de la casse

     Le vilebrequin n'a pas bougé, le contraire m'aurait étonné.

Parfois il y a de la casse

     La boîte va bientôt être fermée.

Parfois il y a de la casse

     Je passe sur la cérémonie du remontage, sachez seulement que le moteur a redémarré au premier coup de kick.

     Les essais du côté des étangs ont été encourageants, pas de fuite ni de bruits suspects,

 

     La FN est prête pour les balades à Sommières les 20 et 21 octobre prochains.

 

Parfois il y a de la casse
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commentaires

G
Bonjour Henri ! Toujours aussi intéressants tes billets, aussi bien quand tu parles de mécanique que de promenades dans votre belle région ... Bises à tous deux de nous deux
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P
j'aurais fait pareil: soudure TIG sans hésiter. D'ailleurs je viens de ressouder au TIG un culbuteur qui a aussi cassé en fatigue. (celui de la 107 de Pascal a St Tropez)
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F
Tu me rassures,

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