Un coup de fouet pour Pétronille.

25 mars 2021 4 25 /03 /mars /2021 18:48

Je vous rassure tout de suite quitte à vous décevoir, ce n’est pas une histoire sado-maso dont je vais vous parler, le « coup de fouet » est l’expression qui était utilisée à l’époque pour designer le remplacement des ensembles chemise-piston sur les moteurs des voitures à une époque où on ne jetait pas ce qui pouvait encore être réparé. Aujourd'hui l'expression a été remplacée par "développement durable" qui, dans le cas des voitures et des motos, consiste a inventer des prétextes pour jeter à la poubelle des choses qui marchent encore ou qui seraient réparables.

C'est du moteur de Pétronille que je veux parler car il a été développé pour durer.

Pétronille ne fumait pas de façon anormale, mais elle « mangeait » de plus en plus d’huile. En décembre 2014 les guides de soupapes et segments avaient été changés, l’amélioration après un long rodage avait été nette, 18517 km exactement ont été parcourus de puis.

Ce qui me tracassait le plus, c’est la vitesse à laquelle sa bougie se couvrait d’une épaisse couche de calamine huileuse d’autant plus que l’opération de démontage, nettoyage et remontage de la bougie s’accompagnait fréquemment de décollage de particules de calamines qui prenaient un malin plaisir à aller se coller entre soupape et siège, annulant ainsi toute compression et rendant le démarrage extrêmement laborieux. Fort heureusement tout rentrait dans l’ordre après quelques secondes de fonctionnement.

Un piston neuf et un cylindre alésé en cote réparation de 52.5 mm attendaient leur tour depuis quelques mois.

Le moteur est sur la table d’opération, j’en profite pour refaire l’étanchéité de la plaque de sélection des vitesses, ce n’est pas un luxe. Le joint est carrément supprimé et remplacé par de la pâte silicone, les vis aussi sont enduites de pâte, cette solution s'est révélée efficace sur la Rivale de Pétronille. (Le joint de sélecteur a été changé il a un an)

Démontage.

Le dessus du piston est bien huileux, le côté bougie est recouvert de calamine peu adhérente.

Le cylindre est poli comme un miroir, l’absence de rugosité est néfaste pour la consommation d’huile.

Le jeu à la coupe des quatre segments est très … confortable, soit 0.5 à 0.65 mm et dépend peu de « l’altitude » de la mesure, la notice d’époque indique 0.15 à 0.25 mm .

Le jeu mesuré à la cale, en bas de jupe perpendiculairement à l’axe et en bas du cylindre est de 0.10 mm,

Le piston à l'origine était-il elliptique et conique ? Voici les cotes en l'état, hormis la zone de l'axe difficile à mesurer à cause d'un évidement, les valeurs se tiennent dans les 0.04 mm.

Un peu de métrologie sur le cylindre : les mesures sont faites à 10mm du bas, 40 mm du haut et 10 mm du haut dans deux sens, parallèle et perpendiculaire à l'axe du piston.

Parallèle à laxe : haut, milieu, bas : 52.09 52.10 52.11 (plus usé en bas qu'en haut !)

Perpendiculaire à l'axe ; haut milieu bas : 52.12 52.10 52.08

OK, ce n'est pas neuf mais, avec seulement 0.04 mm d'écart maxi entre les différents axes, un honage du cylindre avec changement des segments aurait certainement suffit pour donner un bon coup de jeune .

Le jeu à l’axe est important : 0.085 mm mesuré dans le sens vertical (préconisation d’époque : 0.01 mm), l’axe est usé de 0.01 mm et la bague de pied de bielle s’est agrandie de 7,5 centièmes . Elle sera changée, je pense qu'elle n'avait jamais été changée.

Un détail me turlupine depuis longtemps : quand la bougie est vissée à fond elle n’affleure pas dans la chambre mais reste en retrait dans le puits d’environ 5 millimètres, je pense que ceci contribue à l’accumulation de calamine qui se détache à chaque démontage de la bougie. Alors, utiliser une bougie à culot long avec joint d’épaisseur adaptée pour avoir la bougie affleurante ? Faire une reprise d’usinage sur fraiseuse ? Sur une autre culasse le défaut est présent mais beaucoup moins important. Dans l'immédiat je ne modifierai rien.

Au fait j’ai donné un coup d’œil pour "pifométrer" le jeu entre queues et guides de soupapes, il est assez important pour des guides en vrai bronze qui depuis 2014 n'ont fait que 18517 kms mais ils sont équipés de joints qui paraissent en excellent état et les tulipes sont propres.

Que voici un bel ensemble en cote réparation.

Le jeu piston cylindre mesuré en bas de jupe perpendiculairement à l’axe est de 0.06 mm, soit conforme à la demande que j’ai faite au rectifieur. La notice d’époque indique 0.045 à 0.055 mm (avec une petite incertitude sur la zone de mesure du piston et sa forme à l’origine : conicité, ellipse ?)

Relevé de la forme du piston.

On trouve une belle ovalisation de 0.26 mm en bas de jupe et une conicité d'environ 0.10 mm. La valeur de l'ovalisation me semble bien élevée, pour mémoire elle est de 0.15 mm mm pour le piston de ma FN (alésage 85 mm) et 0.12 mm sur le piston de ma P102 en 60 mm d'alésage. La valeur de la conicité me parait tout à fait cohérente.

Je n'avais pas remarqué au début mais ce nouveau piston a son axe décalé de 1.5 mm côté admission pour réduire l'effort latéral sur le cylindre.

Alors, puisque le professeur cosinus est un copain d'enfance je me suis livré au calcul de la modification que ce décalage apporte sur le loi course de papillon en fonction de l'angle de rotation du vilebrequin.

L'effet est tout à fait négligeable: le pmh est retardé de 0.6 degrés, la course effective est augmentée de 6 microns (le pmb s'abaisse un peu plus que le pmh). Et si vous aimez manquer de respect envers les mouches je vous laisse calculer l'augmentation du volume mort, la baisse du rapport volumétrique et la correction du réglage de l'avance à l'allumage.

Le décalage de l'axe du cylindre (je ne sais pas si c'est la cas sur ce moteur), a exactement le même effet, c'est la somme de ces deux décalages qui compte dans les calculs.

Le jeu à la coupe de 0.20 mm pour les quatre segments est parfaitement conforme à la préconisation de l'époque.

Hésitation pour remonter le segment racleur en bas de jupe, ce type de solution a été très en vogue à une certaine époque, mais abandonnée par la suite. Je me souviens d’un professeur d’équipage mobile qui nous expliquait que le double segment racleur avait l’inconvénient d’emprisonner les particules raclées au lieu de les libérer dans le fond du carter. Pour le 500 cc latéral de ma FN le piston qui a été refait par un « pistonier » célèbre était équipé de deux segments racleurs au dessus de l’axe, après 2000 km de fonctionnement j’ai supprimé le segment racleur inférieur et mon moteur s’en porte très bien. Donc, même si par principe je trouve prétentieux de considérer que les ingénieurs qui ont défini ce montage après de nombreux essais se sont trompés, je décide de supprimer le segment en bas de jupe, l'avenir me dira si j'ai eu raison.

Bague de pied de bielle. La méthode sérieuse consisterait à désosser l’embiellage pour placer la bielle nue sur un montage permettant de garantir le parallélisme entre la tête et le pied de bielle, je me contenterai de travailler « en l’air ».

Réalisation de pièces pour extraire et emmancher les bagues proprement. Le cimblot présente un zone « glissant juste » dans le pied de bielle pour garantir le bon positionnement de la bague avant sa mise en place..

Tournage d'une bague en bronze phosphoreux UE12P avec un diamètre extérieur de 19.05 mm identique à la valeur mesurée sur la vieille bague devenue cylindrique après extraction.

Je réalise que le logement de cette bague dans la bielle est bien ovalisé, de 19.00 mm en transversal à 19.08 mm en longitudinal. La bague qui perdra un peu de diamètre moyen à cause du serrage se retrouvera ovalisée, elle sera donc alésée à 15.95 avant rectification à l'alésoir à main...en priant pour que le parallélisme entre tête et pied de bielle soit respecté.

L"assemblage ne présente pas de particularité, je ne change pas le joint de culasse qui a encore de beaux jours devant lui (se méfier à ce sujet de certaines refabrications de qualité plus que douteuse), je ne monte pas de joint d'embase, la pâte au silicone suffira.

Comme j'ai déjà eu l'occasion de le dire, les segments ne seront tiercés que pour satisfaire mes chakras et parce que ça ne coûte pas plus cher : en fonctionnement les segments tournent de façon aléatoire au gré de l'entraînement par les stries de honage. Chaque fois que j'ai démonté un moteur que j'avais assemblé moi-même en tierçant les segments je les ai retrouvés en vrac. Un peu de lecture pour en savoir plus, voir en particulier le § 1.6.11 : https://www.ms-motorservice.com/fileadmin/media/MAM/PDF_Assets/Segments-de-piston-pour-les-moteurs-%C3%A0-combustion-interne_53087.pdf

A part une connexion du fil HT sur la bobine complètement oxydée, anéantissant ainsi l'allumage (c'est la deuxième fois que ça m'arrive!), le moteur a rapidement retrouvé la voix. Pétronille en est quitte pour une petite période de rodage avant de pouvoir à nouveau galoper comme un lièvre, en avant pour le ..... développement du râble.

Ça n'a pas duré longtemps :

Après 50 km parcourus la consommation d'huile (260 cc !) accompagnée de fumées bleues restait impressionnante. En ôtant la bougie je voyais une flaque d'huile qui stagnait sur le piston... c'est clair ce n'était pas qu'une question de rodage. Quarante minutes, c'est le temps qu'il m'a fallu pour ouvrir, vérifier que tout était en ordre du côté du piston et du cylindre, remettre le segment en bas de jupe et redémarrer le moteur. (Une petite satisfaction : la confirmation de ma théorie : les trois segments que j'avais soigneusement tiercés au montage étaient en vrac) .

L'amélioration a été évidente, ça fume encore lors des accélérations après un fonctionnement au ralenti mais rien d'anormal, enfin je l'espère, pour un moteur non encore rodé.