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 preparation d'un 4t , la théorie

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philou 22
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MessageSujet: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 12:42

lol! beaucoup de lecture .

Pour tirer une puissance supérieure d'un moteur déterminé, il faut donc augmenter le couple en maintenant le régime de rotation ou, augmenter ce dernier en conservant le couple moteur.
Il faut en conséquence travailler de manière à ce que le produit couple x vitesse de rotation soit plus élevée que celui d'origine. On sait également que le couple moteur est lui-même proportionnel au produit entre la PME (pression moyenne effective) et la cylindrée. Il est donc clair que si les valeurs d'alésage et de course ne sont pas modifiées, ce sont sur la PME et le régime de rotation qu'il faudra intervenir.


Chambre de combustion

Il est intéressant d'observer que quelques préparateurs interviennent sur les conduits d'admission de certains moteurs directement avec une fraise cylindrique liée au mandrin d'une fraiseuse. Naturellement, la culasse doit alors être disposée sous la machine outil avec une grande précision (centrage) et solidement fixée. De cette façon, il est possible d’obtenir des conduits parfaitement rectilignes et calibrés jusqu'à une distance trés proche du siège.
La dernière partie où le conduit doit, par la force des choses, réaliser une courbe, est ensuite façonnée,avec le flexible à mains.Après avoir utilisé les fraises rotatives, la finition est effectuée sur les parois du conduit au moyen d'une toile abrasive (en général de grains moyens 200) fixée sur un flexible : la toile est utilisée sous la forme d'une feuille roulée en spirale, autour d'une barre ronde fixée au mandrin du flexible et dotée d'une entaille(dans laquelle est insérée la feuille). De cette façon, on enlève les petites irrégularités superficielles et il est possible, avec un peu d'habileté, d'obtenir des parois parfaitement lisses sans ondulations ni vagues visibles sur la surface.
Mais, comme nous l'avons dit précédemment en ce qui concerne la forme des conduits, dans la plupart des moteurs modernes sportifs à forte puissance spécifique, il n'y a presque rien à faire de tout cela car toutes ces voies ont déjà été explorée en détail par les constructeurs eux-mêmes.
Avec certains moteurs de trails routiers, le problème est différent car, pour privilégier la distribution à moyen et bas régime, on adopte parfois des solutions totalement antinomiques avec celles nécessaires à l'obtention de performances plus élevées. L'exemple du monocylindre Rotax à 5 soupapes qui équipe l'Aprilia Pegaso est significatif à cet égard. Dans ce moteur, deux conduits d'admission refis à deux carburateurs se divisent en deux de manière plutôt brusque à l'intérieur de la culasse, de façon à alimenter la troisième soupape d'admission, placée au centre, entre les deux latérales. Il en va de même sur la Yamaha XTZ 600. Mais, dans ce cas, les deux conduits d'admission reliés aux carburateurs ont des diamètres différents et pendant que l'un alimente une seule soupape, l'autre arrive à en alimenter deux ! Pour obtenir une puissance élevée pour leur Super-mono à partir de la culasse du XTZ 660, les techniciens ont d'ailleurs été obligés de modifier le dessin de la soupape dans la zon e des conduits d'admission.
Dans le moteur de course (qui a obtenu à l'époque d'excellents résultats), ces derniers présentent ainsi un cheminement plus rectiligne et sont désormais de diamètre égal, chacun alimentant une seule soupape (la centrale est donc reliée aux deux conduits simultanément). En fait, le conduit d'admission idéal à l'entrée de la chambre de combustion d'un moteur est celui qui possède la forme la plus rectiligne possible, c'est-à-dire qui forme l'angle le plus faible possible avec la queue de la soupape. Ia partie qui présente une courbure, c'est-à dire celle qui joint la portion rectiligne avec le siège delà soupape est capitale et doit avoir le même rayon de courbure pour toutes les soupapes d'admission et posséder, si possible, le même centre de courbure (extérieur et intérieur).

Géométrie des conduits


Avant tout développement technique, il est important de définir avec précision le conduit d'admission : Il commence au niveau du siège de soupape, et se termine à la prise d'aire des carburateurs (cornets ou trompettes) qui, dans la plupart des motos actuelles, débouchent à l'intérieur d'une boite à air de grande capacité. La longueur du conduit est un paramètre fondamental qui à une influence direct sur les performances, agissant non seulement sur la puissance maximale, mais également sur le régime au-quelle elle sera obtenue, ainsi que sur le profile de la courbe de puissance.

La Boite à aire

La boite à air (ou airbox), en plus de jouer le role de silencieux d'admission, doit etre en mesure d'assurer au moteur une admission en air frais à flux homogène (c'est à dire sans mouvement turbulent ou chaotique).
Sur les modèles récents, il apparait (Dynojet a, notamment, fait un grand nombre de test à ce sujet), qu'il n'est pas avantageux de supprimer totalement l'airbox pour mettre des cornets de carburateur en admission directe.
On obtient souvent de meilleurs résultats en supprimant simplement certaines chicanes internes, ou en augmentant le nombre ou le diamètre des trous pratiqués dans la boite à air.
D'un manière générale on a constaté qu'il valait mieux que les trompettes ne soient pas située trop prés des ouvertures par lesquelles l'aire entre dans la boite. De plus, les extrémisées des trompettes doivent être arrondies (jamais à angle vif) et ne doivent pas, dans la mesure du possible, se trouver trop près des paroirs arrières de la boite à aire.

La modification du taux de compression

En fait, lorsque l'on parle de préparer un moteur de façon à en extraire tout ce qui et possible, en terme de puissance maxi, il faut savoir que tout est affaire de compromis. En effet, s'il est avantageux d'enlever de la matière à certains endroits (par exemple pour faciliter le passage des gaz qui sortent des conduits d’admission ou pour réduire certaines parties de la zone de squish), on constate que ce choix entraîne alors une perte au niveau du taux de compression qu'il faudra compenser , notamment en travaillant sur le piston, voire en rabotant un peu de la culasse, si cela est possible.
Ainsi, certaines chambres de combustion de série, présentent parfois une zone de squish, qui s'avère trop importante lorsque l'on cherche à obtenir le plus de puissance possible, sans compromis, et pénalise le taux de compression. C'est le cas, sur certaines culasses, des sièges de soupapes un peu encaissé (ou alors des parois de sièges reculées par rapport à celles de la chambre de combustion). Dans ce cas, il est nécessaire d'enlever de la matière pour assainir la géométrie de la chambre, et pouvoir installer un piston plus pointu, qui montera sensiblement plus haut, collera aux soupapes, et permettra d'augmenter, de façon intéressante, le taux de compression. I1 est important, dans ce cas, de procéder avec prudence de manière très progressive, et de protéger les sièges avant de commencer tout travail, en utilisant de vieilles soupapes (dans lesquelles l'épaisseur du bord de la tête peut être réduite pratiquement à zéro, vu qu'elles ne seront plus réutilisées).
Naturellement, dans les moteurs multi-cylindres, toutes les chambres de combustion devront, au terme de ce travail, présenter la même géométrie et le même volume. Si le travail est effectué de façon exemplaire, il devient alors envisageable d'atteindre des taux de compression très élevés. Attention toutefois à étudier, auparavant et avec précision, les épaisseurs disponibles pour ne pas trop fragiliser la culasse, notamment du point de vue de la conductibilité thermique.
Une chambre avec un volume accidenté (c'est-à-dire avec une géométrie compliquée, composée d'échancrures dues à de profonds larnages dans le ciel de piston, pratiqués pour les soupapes, et des ergots, comme les appendices des zones latérales de squish), on se retrouve souvent avec un rapport superficie-volume pénalisant, qui amène une aggravation du rendement à travers des pertes de chaleur, et rend le parcours du front de flamme plus difficile. On essaie sur les chambres de combustion à la géométrie chaotique, de palier partiellement à ce problème par l'adoption du double allumage.

Arbres à cames et levées


Cette fois, nous allons nous intéresser à une pièce non moins importante, puisque que c'est elle qui détermine le diagramme de levées des soupapes : l'arbre à cames.
L'arbre à cames peut être considéré comme l'un des éléments fondamentaux d'un moteur 4 temps, car c'est par son intermédiaire que s'exerce le contrôle de ouverture et de la fermeture des soupapes.C'est lui qui règle la durée effective des différentes phases du cycle de fonctionnement. (C'est la raison pour laquelle tout préparateur qui se respecte considère que c'est, avant tout, grâce à l'arbre à cames que l'on peut agir sur le rendement d'un moteur. Si l'arbre à cames original est de type tranquille, et qu'on le remplace par un autre au profil de cames plus poussé, on obtiendra sans peine une puissance maximale plus élevée, car le moteur respirera mieux à haut régime.
Parallèlement, et c'est souvent là que commencent les complications, la courbe de puissance se modifiera elle aussi profondément, quel que soit le régime.
La plage d'utilisation tendra, en effet,à se rétrécir singulièrement car le régime de couple maximum s'approche de celui où l'on obtient la puissance maxi, et la disponibilité à bas régime (et, dans bien des cas, à moyen régime également) deviendra alors insuffisante. En d'autres termes, avec un arbre à cames plus pointu que celui d'origine, le moteur devient généralement plus plein en haut mais, parallèlement, il apparaît creux en bas. Ce changement provient des modifications apportées par le nouvel arbre à cames au niveau des phases de la distribution : dans l'optique d'un arbre à cames plus pointu, l'avance à l'ouverture et le retard à la fermeture des soupapes deviennent plus imposants et favorisent donc, essentiellement, la respiration aux régimes élevés.
En général, les arbres à cames poussés, on une lois de levée plus importantes que d'origine. En effet, même si l'on sait par définition, qu'une levée supérieure à 25 - 26%, du diamètre interne du siège des soupapes n'amène aucune amélioration sur le plan gazeux (à ce niveau d'ouverture en effet, la section réduite n'est plus constituée par le passage entre la soupape et le siège, mais par la partie terminale du conduit elle même) il est possible, par ce biais, d'obtenir de meilleures sections de passage aux levées partielles.

Cylindres, pistons et segments

Quand toutefois la préparation est vraiment très pointue, le remplacement de ces éléments se révèle malgré tout indispensable. Pour avoir une idée de l'accroissement des sollicitations thermiques du piston observées lorsqu'on augmente les prestations d'un moteur, il faut se rappeler que la température de ces éléments augmente en moyenne de 3/4°C a chaque augmentation de 100 tr/min aux régimes de rotation et de 10/11°C a chaque augmentation d'un bar de la pression moyenne.
Sans compter en outre que la température du piston augmente avec la diminution du nombre de segments et l'augmentation de l'alésage.
Les sollicitations mécaniques que les pistons doivent supporter sont fondamentalement liées à leur accélération maximum (qu'on a au PMH et qui croît avec le carré du régime de rotation du moteur !) et non à la vitesse linéaire moyenne, même si elle constitue toutefois un important paramètre de référence.
La géométrie du piston comme le jeu diamétral dans le conduit ont également une importance fondamentale car ils influencent grandement les pertes par frottement. En règle générale, un piston de hauteur réduite muni d'une jupe très cintrée latéralement devrait comporter des avantages sur ce point. Une jupe réduite, qui possède deux patins d'appui bien profilés occasionne des pertes mécaniques mineures quand elle traverse une couche d'huile (d'épaisseur importante), car son envergure est moindre. Autre avantage : le piston est plus léger et, chose importante, l'axe du piston est plus court, et donc moins lourd tout en étant plus rigide.

O-v-O









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MessageSujet: Re: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 12:49

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OtxoBiker
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MessageSujet: Re: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 13:25

Ok, Lu, Merci.
On en avait bien besoin...

Quid de l'équilibrage de l'ensemble tournant ?

Selon ma théorie a moi, plus c'est équilibré, et plus ça tourne rond, sans vibrations parasites.
Je suis très Fan de l'équilibrage statique et dynamique de l'ensemble tournant, qui n'est pas de la tarte a obtenir...
(en gros, comme on équilibrerait des ailes de planeur fin ou une hélice d'avion...)
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philou 22
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MessageSujet: Re: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 13:49

OtxoBiker a écrit:
Ok, Lu, Merci.
On en avait bien besoin...

Quid de l'équilibrage de l'ensemble tournant ?

Selon ma théorie a moi, plus c'est équilibré, et plus ça tourne rond, sans vibrations parasites.
Je suis très Fan de l'équilibrage statique et dynamique de l'ensemble tournant, qui n'est pas de la tarte a obtenir...
(en gros, comme on équilibrerait des ailes de planeur fin ou une hélice d'avion...)
O-v-O tu veut en savoir +
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MessageSujet: Re: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 18:34

Trop balaise pour moi...peux pas suivre... Sad
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gunther612
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MessageSujet: Re: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 19:57

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Bruno@77
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MessageSujet: Re: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 20:27

C'est pas de toi ça lol! lol! C'est du copier coller de tes cours ou d'une encyclopédie quand tu étais au bahut
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philou 22
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MessageSujet: Re: preparation d'un 4t , la théorie   23.12.16 21:16

Bruno@77 a écrit:
C'est pas de toi ça lol! lol!  C'est du copier coller de tes cours ou d'une encyclopédie quand tu étais au bahut

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