Voici la suite des articles de Graham Russell sur la préparation d'un moteur à petits alésages performant.
Cette fois pour une meilleure lisibilité, j'interprète le plus fidélement ce qu'il dit.
Il appartiendra seul à Minispirit et Alexis1300s d'apprécier si cela a sa place dans leur post initiè pour présenter la très belle préparation d'un moteur de même catégorie que celui traité dans ces articles.
J'apprécie énormément ces articles où Graham Russell, décrit bien sa démarche de préparateur avisé et nous montre bien que rien n'est le fruit du hazard, mais bien d'un long, je dirais même très long, travail de recherche d'essai et d'expérimentation. Il nous fait profiter de son expérience, ce qui est rare, car les bons préparateurs restent souvent opaques sur ce qu'ils font réellement.
Merci d'ouvrir le lien pour visualiser les photos.
http://www.minimania.com/web/SCatagory/ENGINE/DisplayType/Technical%20Information/DisplayID/1882/ArticleV.cfmBonne lecture, il faudra encore patienter pour le reste, car je parts quelques jours chez les Britons pour voir un peu ce qu'ils nous proposent pour améliorer nos vieilles mignones.
Prartie 2 - La culasseDans la partie 2 Graham Russell se penche sur la culasse.
Il utilise une fonderie 12G202 qui a l’avantage d’avoir plus de matière disponible pour les modifications qu’une 12G295 ou une 12G206. Elle dépasse immédiatement les deux dans leur configuration de départ.
Il n’aime pas utiliser une 12G940 car il la considère trop surdimensionnée pour un petit moteur. On en tire certes de la puissance, mais il y a moyen d’en tirer encore plus des petites culasses avec un couple mieux réparti.
Les petites culasses ont un meilleur remplissage et une meilleure vitesse de gaz. Elles donnent une meilleure répartition du couple sur toute la plage de régime. C’est le couple qui fait avancer la voiture. On obtient autant de flux d’une 295 avec des soupapes de 1.218". Il fait, pour étayer sa thèse, une comparaison entre un 970S et un Cooper 998. Le 970 a la même culasse que la Cooper S 1275 avec de plus petites chambres pour améliorer le rapport volumétrique. Les deux moteurs donnent le même couple 57 ft lbs. Le Cooper 998 l’atteint à 3.000 tr/min, le 970S à 5.000 tr/min soit une différence de 2.000 tr/min. Cela prouve que la sur dimension n’est pas toujours le mieux.
Il vaut la peine de porter un regard sur la quarantaine de moteurs faits pour John Cooper et ses Cooper de Formule Junior. Ces moteurs sont assez mal connus. Faits à la base d’un moteur A 950cc avec un alésage de 67.6 et une course de 76.2. On atteignait 1.095cc pour produire 98CV avec un double Weber 40. La première version avec un plus petit arbre à cames et 2 SU atteignait 94CV.
Suivent 5 photos. La première montre une culasse de formule junior. Les deux suivantes montre les 2 trous additionnels pour en assurer un meilleur serrage sur le joint de culasse. La quatrième montre le meulage de la chambre de combustion. La suivante en montre son polissage.
Ces moteurs avaient un carter sec et des bielles spéciales. Ils étaient équipés de la même culasse que les moteurs à petits alésages (avec deux numéros de fonderie – AEA626 et 12A185). Elle était assez semblable à une 12G295. Elle avait également deux goujons de plus comme les Cooper S.
Retour au projet. Les chambres et les conduits de la culasse 202 sont modifiés. Elle est équipée de soupapes 1.280" et 1.062". Pour les conduits il ne faut pas aller au-delà de ceux d’une 12G295. Un nettoyage des conduits d’une 202 est idéal pour une voiture de tous les jours.
Il atteint, avec sa culasse modifiée couplée à une bonne tubulure d’admission et un SU 1 3/4", un flux de 135 cfm@ 25", comparé à 70 cfm à l’origine.
Les photos montrent une culasse 12G202, une 12G295 d’origine et la 12G202 modifiée.
Il insiste ensuite sur l’importance à apporter au choix d’une bonne pipe d’admission. Le travail pour faire une bonne culasse peut devenir du pur gaspillage à cause d’une mauvaise pipe d’admission. Il prend l’exemple vécu d’une culasse de Cooper S avec une mauvaise pipe qui faisait perdre 20% de flux à la culasse.
Il insiste ensuite sur l’importance de la longueur de la pipe d’admission. Plus elle est longue mieux c’est. De longs cornets d’admission ne compensent pas le manque de longueur de la pipe. La longueur de référence est celle entre la soupape d’admission et l’endroit où l’essence rencontre le flux d’air dans le carburateur.
Pour une pipe d’admission de qualité, il faut de la longueur et du volume. Celles qu’il produit se montent un peu juste sous le capot. Celle pour le Weber mesure 5.25" (133mm) avec un bon volume pour sa longueur. Sa pipe pour le SU a et de la longueur et du volume – elle mesure environ 7" (178mm) mesuré sur l’axe central de la pipe. Celle-ci donne un bon couple sur tous les formats de moteur.
Il précise que la pipe en col de cygne, boudée par un grand nombre, n’est pas si mauvaise pour un moteur où on n’est pas à la recherche de la puissance maximum. Le résultat obtenu de l’ordre de 90CV peut donner une voiture vive sur la route.
Il réunit ensuite toutes les pipes d’admission qu’il puisse trouver pour effectuer un test scientifique au banc de flux. Pour définir la meilleure soit celle qui délivre le plus de cfm (pieds cubiques par minute) de flux à une dépression partielle de 25" d’eau.
Suit ensuite une petite théorie mettant en avant le lien entre la puissance et la quantité d’air/essence admise dans un moteur. Il est ainsi raisonnable de considérer que c’est la pipe qui laisse passer la plus grande quantité d’air qui sera capable de délivrer le plus de puissance.
Il compare donc cinq pipes d’admission les plus communément utilisées en Australie, ce qui ne veut pas dire dans le monde.
Man = manifold = pipe
Man A : LINX en escalier vers le haut type "Swan Neck". Elle a été conçue de cette façon pour se monter facilement dans une Mini. Elle est communément désignée comme peu performante.
Man B : LINX 5 » prévue pour les Sprite et les Midget, et qui nécessite du découpage pour être montée sur une Mini.
Man C : Warneford ou Redline 5" incurvée vers le haut pour se monter aussi bien dans les mini que sur les Sprite et les Midgets.
Man D : Warneford ou Redline 6" plus longue et pas tellement incurvée vers le haut. Nécessite du découpage de la cloison pare feu pour la Mini.
Man E : Celle de 5" en alliage et de production artisanale en série limitée par Russell Engineering.
Voici les résultats mesurés
Man A : (LINX Mini) – 104 cfm
Man B : (LINX 5") – 136cfm
Man C : (Warneford 5”) – 139 cfm
Man D : (Warneford 6”) – 175 cfm
Man E : (RE 5”) – 242 cfm
Il refait alors un nouveau test mais cette fois avec la pipe d’admission fixée à une culasse 12G940 d’un bon niveau de modification (soupape 1.4"). Le test est fait avec la même aspiration que précédemment, d’abord avec la culasse seule, puis avec les pipes en excluant les deux plus mauvaises.
Les résultats ne sont pas ceux qu’il prévoyait. Le test est fait avec 0.500" de levée de soupape soit celle donnée par un arbre à cames performant et des culbuteurs 1.5.
146 cfm pour la culasse seule
144 cfm (2 cfm ou 1% de chute) avec la RE
131 cfm (13 cfm ou 10% de chute) avec la warneford/Redline 6"
130 cfm (16 cfm ou 11% de chute) avec la Maniflow
113 cfm (33 cfm ou 25% de chute) avec la Warneford/Redline 5"
Juste pour la beauté du geste, il fait le même test avec sa propre pipe d’admission pour un seul SU et obtient 141 cfm (5 cfm ou 3% de chute). Résultat obtenu avec le SU 1.75" monté sur la pipe.
Pour lui rien ne dépasse la sonorité d’un Weber, quoique la sonorité ne soit pas tout. Il y a moyen de tirer la même puissance avec le SU. Le weber est plus réactif en course. Pour la route le SU est remarquable, moins bruyant, un peu plus économe en essence, et moins odorant.
Suivent quelques conseils pour ne pas exagérer les caractéristiques d’un moteur à usage routier. Il vaut mieux s’orienter vers un moteur au couple bien réparti et disponible dès les bas régimes plutôt qu’avoir un moteur qui ne délivre sa puissance qu’à 4.500-5.000 tr/min.
Pour ses moteurs de compétition, il est sans cesse à la recherche de couple. L’accélération pour sortir des courbes est plus rentable que la vitesse de pointe atteinte. Il préfère perdre quelques chevaux pour gagner en couple.
Maintenant la culasse est terminée et le choix pour la pipe d’admission fait. Il va falloir la monter sur le moteur et s’occuper de la séquence d’ouverture des soupapes.
Vient ensuite le montage de la rampe de culbuteur où il faut s’assurer que les poussoirs soient bien centrés sur la queue de leurs soupapes respectives. Sauf si on privilégie la puissance au-delà de 5.500 tr/min, les culbuteurs 1.3 donnent plus de couple et de puissance.
Maintenant que la culasse est en place et que les culbuteurs sont réglés, il va se pencher sur la séquence d’ouverture des soupapes, c'est-à-dire le moment précis où elles commencent à s’ouvrir.
Les deux photos montrent le disque gradué de 360° monté sur le vilebrequin, avec le pointeur sur 0 au PMH compression du cylindre n°1 et le comparateur sur la soupape. Ce contrôle à son importance car la précision de la séquence influence la puissance du moteur.
Il fait ensuite tourner le moteur jusqu’à l’ouverture d’un millième de pouce de la soupape pour repérer l’angle et de même pour les autres.
Ainsi pour une soupape qui s’ouvre à 29 au lieu de 35, il faut resserrer le culbuteur, ainsi il sera réglé à 0.012" au lieu de 0.016". Il ne faut pas se tracasser de la différence de jeu, car il est plus important que les séquences d’ouverture des soupapes soient les mêmes.
Il a constaté sur certains moteurs de course des réglages de jeu de culbuteurs allant de 0.015" à 0.023". Pour rappel la précision de la séquence amène plus de puissance. De tels différences peuvent étonner, mais de nombreux facteurs interviennent comme le rayon des poussoirs, la longueur des tiges et des visses de réglages des culbuteurs, ainsi que le ratio de levée de ceux-ci.
Il insiste sur l’importance d’avoir le même timing pour chaque soupapes car une différence de jeu d’a peine 0.002" peut entraîner une perte de trois à quatre ft lbs sur toute la plage de couple.
Certains culbuteurs vendus pour un rapport 1.5 en font en réalité 1.6 et parfois plus. Cela perturbe aussi bien la séquence d’ouverture des soupapes que leurs levées. Certains arbres à cames qui le concerne font ainsi 330° au lieu des 280° requis, et au lieu des 0.480" de levée prévu en font 0.530". Cela à cause du rapport plus élevé que prévu qui a aussi pour effet de faire accélérer plus fort les soupapes. Il y a moyen de corriger en augmentant le jeu aux soupaes.
Il trouve que sur les moteurs de course de 1300 - 1480cc, il ne faut pas plus que 0.480 – 0.500" de levée et pour les plus petits moteurs comme celui-ci 0.400 – 0.450" est approprié.
Les trois photos montrent la pipe RE 7" pour SU avec sont filtre, La pipe RE 7" pour Weber avec le compteur reculé d’un pouce et une vue d’une pipe avec une grande capacité de flux.
La prochaine étape sera une série de test au banc avec différentes combinaisons de tubulures d’échappement, d’admission et de carburateurs pour illustrer ce dont il a déjà parlé.
Les deux photos montrent la culasse et ses accessoires sur le banc de flux. Les mesures doivent se faire à 25" d’eau pour être comparable.
* Petit ajout personnel sur ce que dit GR : la mauvaise qualité de taille de cerains arbres à cames provoque aussi des écarts de séquence sur ce qu'ils annoncent.
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Puis décapage avant peinture extèrieure et nettoyage top niveau de tous les conduits d'huile.
t'as réussi à brider le carter et le percer sans le prendre dans les dents...
