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     J'aime bien les amis qui me proposent un nouveau challenge : Marc est en train de restaurer un Motobécane B33 dont la magnéto a besoin de soins et comme j'aime découvrir et réparer de nouveaux trucs je ne me suis pas fait prier pour sortir mes petits outils.

    Voici l'objet du délit, curieusement aucune référence hormis un n° de série n'est inscrite.

     L'induit est très propre, je note le marquage 1970, est-ce la date du reconditionnement ? Le collecteur HT ne présente pas de traces d'usure et semble neuf, les roulements sont également en très bon état.

     Pour ôter les roulements j'ai dû souder une rallonge à mon extracteur ... après avoir dû réparer mon "inverter" dont la CTP d'anti sticking avait grillé (les magnéto ça mène à tout, quant à la CTP elle a simplement été shuntée).

     Les coups de pointeau de blocage des vis sont décalés, pas de doute elle a déjà subi un reconditionnement.

     Je note des traces de frottement entre flasque et carter côté plateau rupteur, ces traces sont aussi visibles sur les vis d'assemblage, le calage en latéral sera à revoir.

     De toute évidence les vis d'assemblage des flasques ont été collées au frein filet fort, les dévisser sans les matraquer réclame beaucoup de patience.

     L'enroulement primaire a une résistance correcte de 1.3 Ohm mais le secondaire est en circuit ouvert, ce n'est pas la liaison entre bobine et collecteur HT qui est en cause, la valeur infinie est confirmée aux extrémités du bobinage.

     La vis de la cosse de masse du primaire était  simplement en appui mais desserrée .... pas génial ça.

     A près la nécessaire déconnexion du condensateur sa mesure est sans appel :  il est presque en court-circuit, mon testeur sous 600 Volts est superflu, même sous les deux ou trois volts d'un contrôleur basique il affiche une résistance de 37.4 KOhm ce qui est excessivement bas. Mesurer sa capacité n'a pas de sens sur ce composant fuyard, je note par curiosité une valeur fantaisiste supérieure à 1 µF .

     Après démontage la seule vue de son aspect confirme qu'il est bon pour la poubelle.

     L'aimant a l'air bien faiblard mais on s'en occupera plus tard, en attendant le champ magnétique est fermé par trois gros boulons.

     Et voici la bête en pièces détachées.

     Travaux prévus :

     - rebobinage de l'induit,

     - adaptation d'un condensateur de 220 nF si possible sur le plateau rupteur,

     - ajustage du  positionnement latéral de l'induit

     - ré-aimantation.

Sans compter les indispensables "coup de propre" sur les différents composants.

     Remarques sur la conception de cette magnéto.

     Pas de retour de masse HT par un charbon dédié, ce sont la chaîne d'entraînement et les roulements dont les cages externes ne sont pas isolées électriquement du corps de la magnéto qui assurent la fonction.

     J'ai eu déjà l'occasion de rappeler la rigueur nécessaire quant à l'isolement du circuit à basse tension : ce circuit est en effet le siège de pics se tensions de plusieurs centaines de volts au moment de l'ouverture des vis platinées, ce n'est pas pour rien que les condensateurs utilisés doivent être "étanches" sous 600 volts. Toute fuite aurait pour effet de prolonger la fermeture du circuit et dégrader la qualité de l'étincelle à la bougie. On note les diverses rondelles et entretoises en bakélite pour garantir cette isolation, la vérification de leur état est un passage obligé en particulier pour la pièce hexagonale qui isole l'écrou prisonnier dans l'un des flasques.

     Un détail à ne pas négliger : l'Indispensable trou d'évacuation des condensats.

Réception de l'induit rebobiné avec 4 semaines d'avance sur le délai de 6 semaines annoncé ! C'est à moi de jouer.

     Après une bonne prise de tête pour définir l'emplacement du nouveau condensateur je trouve une possibilité pour le fixer sur le plateau rupteur, il s'agit d'un composant céramique en configuration CMS de 0.22 µF protégé à 630 Volts.

     Réalisation d'un sandwich à base de feuillard de 0.1 mm de cuivre et de bakélite de 1.3 mm d'épaisseur, le tout sera placé entre le plateau rupteur et le support du grain mobile. La légère surépaisseur est tout à fait compensable par le jeu de la fixation du grain mobile. Mais quelques photos valent mieux qu'un long discours.

     On trouve sur le net quelques précautions pour l'utilisation de ce type de condensateur : éviter toute contrainte mécanique, éviter le noyage dans l'époxy dont le coefficient de dilatation est trop différent de celui de la céramique, la soudure doit se faire le plus rapidement possible, de préférence avec de l'étain au plomb (désormais prohibé) dont la température de fusion est basse. J'ai donc choisi une connexion sur des languettes souples pré-étamées et assuré l'immobilisation avec de la gaine thermorétractable.

     OUPSS !! Le donneur de leçon qui explique qu'il faut isoler les pièces à plus de 600 volts  s'est pris les pieds dans le tapis et a oublié de d'isoler le passage de la vis en prolongeant l'entretoise isolante : le court-jus est franc ! Allez je revoie ma copie, un coup de foret dans le sandwich, un morceau de céloron dans le mandrin du tour et c'est réparé.

     Soudure, gaine thermorétractable et tests électriques, tout est bon, les 0.22 µF sont bien là, le testeur de parafoudre ne déclenche pas sous 600 Volts.

     En fait il est probable que ce type de solution  existe "clé en main" chez Bright Spark Magnétos", je n'ai même pas eu la curiosité de demander, je suis probablement trop fier de moi, ou trop radin ?

     L'assemblage et les connexions du bobinage BT ne pose pas de problème particulier pour peu qu'on n'ait pas deux mains gauches.

     S'il y a bien un truc qui me chagrine sur ces magnétos, c'est la liaison électrique entre la sortie HT de la bobine et le collecteur HT. Cette liaison se fait par un fil qui rentre dans un trou et fait contact en aveugle avec la piste du collecteur. OK, une résistance de contact, même de plus de 1 K Ohm ou un "gap" de quelques dixièmes de millimètres ne dégrade pas l'étincelle de façon sensible mais tout mauvais contact entraîne un étincelage donc l'érosion des pièces, la carbonisation de la bakélite ..... C'est comme ça, tous les spécialistes le confirment, cette solution est tout à fait standard et a  fait ses preuves depuis la nuit des temps, mais un sertissage ou une goutte d'étain m'aurait rassuré.

    Le fil fait 0.85 mm de diamètre tandis que l'orifice fait 0.97 mm, je préfère étamer le fil pour que ça serre un peu et couper le fil à 1 mm de trop en longueur pour que la faible élasticité du cuivre maintienne le contact.

     Et voila, la liaison électrique est correcte. Noter la ligature noyée dans l'Araldite pour immobiliser le fil non utilisé du condensateur, j'aurais pu le couper mais j'ai préféré conserver la possibilité de retour à configuration d'origine.

     Je ne m'étendrai pas sur le remontage de l'induit sachez seulement qu'entre les têtes de vis de 3.5 mm quelque peu matraquées par les interventions précédentes et la nécessité d'adapter les cales  de réglage du jeu axial, il ma fallu quelques prises de tête pour obtenir un fonctionnement correct mais ce ne sont là que des mises au point mécaniques que tout restaurateur un peu soigneux sait surmonter.

     Avant toute vérification sérieuse je ne peux pas résister à faire quelques premières "bellugues" bien prometteuses. ( C'est du patois local, si vous n'avez pas compris je vous invite à mettre vos doigts sur le fil ).

      Analyse détaillée des performances.

     Longueur d'étincelle maximum atteignable de façon stable en fonction de la vitesse de rotation (moitié de la vitesse moteur) et de l'avance à l'allumage.

     Analyse du courant basse tension : j'utilise "ma" méthode, à savoir mesure de la tension au rupteur en dilatant fortement l'échelle pour voir l'évolution des millivolts juste avant leur ouverture, la faible résistance de contact génère une faible tension du type U=RI qui a le même profil que le courant, je peux ainsi voir où se situe l'ouverture du circuit par rapport au maximum de courant et contrôler "l'arrachement". Les relevés sont faits à 300 t/mn et 1400 t/mn. Le couvercle du plateau rupteur est remplacé par un système muni d'un frotteur sur la vis centrale.

     Gros bémol : cette méthode que j'ai souvent utilisée sans aucun problème, m'a donné ici pas mal de fil à retordre à cause d'un signal souvent très perturbé. Il ne me restait presque plus de cheveux sur la tête quand j'ai enfin compris qu'à cause de l'absence de charbon de mise à la masse de l'induit, l'oscilloscope qui prend la masse de la magnéto comme potentiel de référence, au lieu de prendre la masse de l'induit, a son signal  faussé par les courants parasites, il y en a forcément un peu, qui traversent la résistance aléatoire des roulements et créent des millivolts qui faussent la mesure. Une rapide bidouille inavouable à base de fil de fer qui frotte sur l'axe pour rétablir le contact électrique a confirmé ce phénomène.

     En sélectionnant les enregistrements à peu près propres on voit qu'avec l'avance au mini le courant est à la limite de la redescente, tandis qu'avec l'avance au maxi le courant est encore bas, il est idéal quand l'avance est moyenne. Ce constat confirme les mesures de longueur maxi d'étincelle du tableau ci dessus. Il confirme aussi que la position angulaire de l'ouverture du rupteur est correcte par rapport au pic de courant et il rappelle qu'il est bon de mettre un peu d'avance pour démarrer le moteur pour profiter du maximum d'énergie d'étincelle.

     Un détail reste à régler : l'étincelle n'a pas la bonne polarité, il faut dire qu'il n'y avait aucun repère sur le sens de montage de l'aimant et qu'il avait été monté "au pif" lorsque j'ai reçu la magnéto, allez, changement de sens.

     Problème : après inversion de l'aimant je trouve un étincelle fortement affaiblie, pas plus de 3 ou 4 mm .... bizarre ???

     Et pourtant, avec ma "bougie test" (culot long détouré sans électrode de masse) : l'étincelle est belle et longue.

     Il y a un truc qui m'a toujours interrogé sur cet éclateur : l'étincelle se fait entre une pointe et une zone plate, n'est-il pas sensible à la polarité ? Je bidouille pour connecter l'éclateur à l'envers et retrouve une longueur d'étincelle correcte. Le mandrin du tour n'est pas loin, vite fait bien fait et voici mon éclateur à deux pointes qui me permet de refaire le relevé de performance avec l'étincelle de polarité négative.

     Je retrouve des valeurs comparables à celle obtenues avec la polarité positive et je comprends enfin pourquoi lors de la réfection de la magnéto MEA de ma Peugeot P102 j'avais eu des résultats bizarres après des essais de polarité alors que le comportement était bon sur ma bougie "test".

     Je me suis quand même lancé dans une tentative de ré-aimantation à base de fil électrique, de boussole et de la batterie de mon auto mazoutée, sachez qu'il n'y a pas eu d'amélioration (pourtant le fil était déjà bien chaud après quelques électrochocs !) L'aimant était-il à son niveau de saturation, j'en doute? Cette méthode avait pourtant été efficace sur la magnéto MEA de ma Peugeot P 102.

     Si l'étincelle est jugée faible sur moteur, ce qui m'étonnerait, il faudra envisager une aimantation sérieuse ou l'utilisation d'aimants néodymes montés sur un fer à cheval en fer doux.

     Soyons pragmatiques : les oscilloscopes, les éclateurs, c'est bien pour le curieux qui cherche à comprendre ... et qui veut "se la péter" en faisant un article savant sur un blog...... mais qui met un condo en court-circuit par oubli d'une entretoise, utilise un éclateur sensible à la polarité, oublie que l'induit qui n'est pas mis à la masse du corps ... c'est le métier qui rentre.

     Heureusement le subjectif a du bon  : le coup de poignet sur l'entraînement provoque une étincelle bien bleue et qui claque fort sur la bougie "test" de référence. la magnéto est bonne pour le service.

     Cette fois-ci, ni balade, ni clé de douze, je vais juste vous livrer le fruit de mes cogitations sur un phénomène tout à fait connu des vieux de la vieille mais, n'en ayant  jamais trouvé une description détaillée j'ai voulu vous proposer la mienne.

     Pour commencer, prenez le temps de regarder cette courte vidéo en écoutant avec attention le bruit du moteur.

     La scène se passe lors de mon arrivée  à une étape du tour d'Auvergne 2012 avec la FN. Petro's lady filme l'évennement.

     Vous aurez noté comment au début, alors que j'évolue presque sur ma lancée avec peu de gaz en cherchant une place pour me poser, le moteur émet un bruit très régulier et très lent, alors que soudainement, sans que la moto n'ait pris de la vitesse, la fréquence du moteur a doublé. A ce moment-là j'ai seulement remis un filet de gaz extrêmement léger.

     Comment expliquer ce phénomène?

     Je suis sûr que vous connaissez très bien le fameux cycle à quatre temps: admission, compression, détente, échappement.

      Vous savez donc que la chambre de combustion d'un moteur possède un certain volume, souvent appelé "volume mort", qui n’est pas nul, De ce volume dépend le fameux rapport volumétrique que l'on définit comme résultat de l'opération: volume balayé par le piston plus le volume mort divisé par le volume mort.

     A la fin du temps d'échappement il reste, dans ce volume mort, un reliquat des gaz de

combustion qui se mèlera au cycle suivant, c'est ce que j'appelle "l'effet mémoire" car la composition de ce reliquat influencera la façon dont va se dérouler le cycle suivant.

     Par exemple, si un cycle ne donne pas lieu à une combustion à cause d'un système d'allumage un peu limite, le reliquat est alors constitué de gaz frais au lieu d'être constitué de gaz brûlés inertes comme ceux qui avaient "encombré" ce cycle précédent défaillant, il y a donc de fortes chances pour que le cycle suivant se déroule bien malgré l'allumage un peu  "limite".

     Examinons plus particulièrement le cas d'un cycle qui s'est déroulé normalement mais avec un mélange riche (en excès de carburant). Le fameux "reliquat" contient alors des gaz de combustion, mais aussi du carburant non brûlé et pas du tout d'air frais. Ce carburant non brûlé va donc provoquer un enrichissement du cycle suivant.

      La conséquence en est que lorsque le carburateur délivre un mélange riche, le moteur, dans ses entrailles, fonctionne à une richesse supérieure à celle que délivre ce carburateur.

      Cet enrichissement est d’autant plus marqué que le volume mort de la chambre de combustion est élevé (rapport volumétrique bas), ça c'est évident, mais aussi que l’ouverture des gaz est faible, pourqoi?

    Parce que, pour un volume mort donné, la masse de reliquat ne dépend que de sa densité donc essentiellement de sa pression, or la pression qui règne dans le volume mort en fin d'échappement est égale à la contrepression de l'échappement laquelle ne varie que très peu lors d'une petite ouverture de l'accélérateur.

     Cette masse de reliquat a d'autant plus d'influence que la masse d'air frais admise est faible.

      Vous suivez?  Alors on poursuit plus loin l'analyse.

      Je ne vous apprendrai pas que la richesse des gaz doit être contenue dans une plage  "d'inflamabilité" pour que puisse avoir lieu la combustion: ni trop riche, ni trop pauvre,.telle est la règle.

      Mais alors que se passe-t-il si l'enrichissement dû à l'effet mémoire porte la richesse interne du moteur au delà de la limite d'inflamabilité?

      Il n'y aura bien sûr pas de combustion, mais surtout, le reliquat de ce cycle inopérant sera composé uniquement de carburant et d'air frais (pour être précis, il subsistera aussi une petite fraction de l'ancienne mémoire du cycle d'avant, on la négligera).

      Quelle est la conséquence sur le cycle suivant?

     - d'une part, l'enrichissement du à la mémoire sera plus faible que si le cycle précédent avait brûlé car le reliquat contient aussi de l'air frais.

     - d'autre part, le cycle suivant n'aura pas sa combustion "encombrée" par des gaz de combustion du cycle précédent.

     Toutes les conditions sont donc remplies pour que le cycle suivant se déroule normalement....et laisse une mémoire faite de gaz brulés et de carburant non brûlé sans air frais, qui ne manquera pas d'interdire le bon fonctionnement du cycle qui suivra.

       On voit ainsi comment un moteur à très faible rapport volumétrique dont le carburateur fournit une mélange un peu trop riche, peut fonctionner de façon stable en ne réalisant la combustion qu’un coup sur deux, c'est ce qu'on appelle "le fonctionnement à huit temps".

      Comme on l’a vu, le seul fait d’ouvrir légèrement les gaz, diminue l'importance de ce phénomène et permet de sortir de cette condition.

     Dans le cas précis de la vidéo de ma FN  deux autres phénomènes contribuent probablement aussi au retour du cycle à quatre temps:

    1  - la faible ouverture des gaz fait évoluer le point de fonctionnement du carburateur vers un une zone qui est peut-être moins riche,

     2 -  la petite augmentation de remplissage du cylindre peut favoriser la combustion.

      Cette situation se rencontre fréquemment sur de vieux moteurs à soupapes latérales, disposition qui impose un rapport volumétrique très faible, et dont la forme de chambre de combustion, qui est loin d’être optimale vis à vis de la combustion, nécessite  une richesse élevée, proche de la limite supérieure d’inflammabilité. ***

      On peut aussi raisonnablement penser que le phénomène est agravé par la vétusté de certains carburateurs  qui ne maitrisent pas toujours leur flot de carburant.

      Ma FN, avec son rapport volumétrique de 4,5 et son carburateur hors d'âge, remplit toutes les conditions pour être sujette à ce phénomène qui ne manque pas d’impressionner certaines personnes qui me félicitent pour mes qualités de metteur au point en admirant cette vieille mécanique au « poum-poum » généreux, capable de tourner à si bas régime de façon aussi stable et imperturbable, tandis que la moindre ouverture des gaz crée un apparente montée en régime qui promet un brio insoupçonné.

     En réalité on passe seulemement de:

"poum"   "........"    "poum"   "......."     "poum"

                      à:

"poum"   "poum"  "poum"  "poum"   "poum"

     Les connaisseurs savent que ce comportement est plutôt révélateur d’un vieux moteur dont la combustion récalcitrante nécessite beaucoup d’essence qu'un carburateur fatigué n'est pas toujours capable de bien contrôler avec précision......

.......mais moi, les compliments m'ont toujours fait plaisir et ça m'amuse beaucoup!

*** A noter qu'un phénomène analogue se rencontre également sur certains moteurs à deux temps qui fonctionnent parfois à quatre temps en cas d’excès de richesse.