4/ Détermination
du point mort haut
C'est la première
étape et c'est ce qui va déterminer toute la
précision du boulot !!!
Donc à fignoler et
à contrôler
plutôt trois fois qu'une !
Premièrement on
fixe le disque
de calage en bout de vilebrequin et un repère fixe sur le
carter :
On repère
à peu près le PMH sur un cylindre et on
aligne le 0° du disque avec le
repère fixé sur le moteur.
On verrouille le disque en le
serrant sur le vilebrequin.
Pour les trois cylindres
Triumph T150, T160, et BSA Rocket 3 on le fait sur le cylindre de gauche,
c'est celui qui correspond au calage avec les repères.
Deux cas de
figures : culasse montée ou non.
Si la culasse est
montée
le seul moyen de déterminer
le PMH avec précision est de mettre une
jauge par un trou de bougie
pour celà, soit on
utilise un
guide acheté dans le commerce, soit on s'en confectionne un
avec une
vieille bougie dont on retire la porcelaine et on fait passer le palpeur
du comparateur jusqu'à toucher le piston et là
GAFFE, vu l'angle que
fait l'orifice de la bougie avec la verticale et la calotte du piston
on a
intérêt à y aller
doucement quand on fait tourner le moulin pour pas casser le palpeur !
L'idéal étant de trouver à peu
près le PMH avec une pige et d'ensuite
mettre le comparateur pour déterminer au DEGRE
près le PMH, pour
éviter les déboires on peut mettre comme palpeur
un bout de tube
plastique comme rallonge sur le comparateur,suffisamment rigide mais
qui plie et ne rompt pas !
Pour trouver le PMH avec
précision on va mettre le comparateur à
zéro au PMH évalué, on tourne
ensuite dans le sens de fonctionnement moteur le vilebrequin
jusqu'à
une valeur de 3 mm de
déplacement du
piston lue au comparateur, 3 tours d'aiguille, pour un
comparateur classique au 1/100ème,
ceci pour
éviter les
erreurs de lecture.
On note alors les degrés lus sur le
disque de calage, ex : 20° avant le PMH estimé
précédemment,
on tourne ensuite le
vilebrequin dans l'autre sens jusqu'à la même
valeur de 3 mm, on lit
les degrés sur le disque, ex : 18°
après le
PMH estimé, le vrai PMH se trouve donc entre les 2 soit
à 1° après le
PMH estimé,
on
décale donc le disque de 1°
pour que le ZERO soit aligné avec le repère fixe.
On
répète la manoeuvre pour
s'assurer que le ZERO du disque correspond bien au PMH REEL !
Exemple de montage :
Une autre technique consiste
à
mettre un boulon à la place de la bougie, suffisamment long
pour qu'il
touche la calotte du piston au voisinage du PMH.
On fait tourner le vilebrequin
doucement dans le sens de rotation normal, lorsque le piston bute sur
le boulon on lit la valeur sur le disque gradué, exemple
40° avant PMH
théorique, ensuite on tourne le vilebrequin en sens inverse
jusqu'à ce
qu'il touche à nouveau le boulon, on lit alors la valeur exemple
50° après PMH théorique, le PMH REEL doit
donc se trouver à 5° après le
PMH estimé !
Si la culasse est
démontée
c'est plus facile de mettre le
comparateur vertical et en appui sur la
calotte du piston, et
on procède de la même façon
que précédemment pour trouver le PMH
5/ Calage des arbres
à cames
A/ Méthode valeurs des
angles
Les
constructeurs donnent
souvent le calage en valeur d'angle du vilebrequin par rapport au PMH
et au PMB pour le moment d'ouverture et de fermeture des soupapes.
Exemple pour une Triumph
T120 :
ouverture
admission 34° avant PMH, fermeture admission 55°
après PMB,
ouverture échappement 55° avant PMB, fermeture
échappement 34° après PMH,
et
ceci en mettant 0,5
mm de jeu aux culbuteurs lorsque l'on contrôle
le
diagramme. ATTENTION
cette valeur de jeu est essentielle lorsque l'on fait les mesures, on met ce
jeu afin d'avoir plus de précision sur la lecture de la
valeur de la levée de la soupape, en effet avec du jeu la
came arrive
en contact avec le poussoir à
un moment ou son profil devient plus "pentu" donc on voit mieux le
mouvement au niveau de la soupape, il y a moins d'approximation pour
connaître
l'instant où elle commence à s'ouvrir.
Pour contrôler
la
distribution avec cette méthode si moteur
assemblé :
(c'est
pas le plus simple étant donné qu'il faut
"lutter" contre les
ressorts de soupapes et que la place pour mettre un comparateur sur une
coupelle de ressort
de soupape est restreinte !)
1/mettre un comparateur sur la coupelle d'un ressort de
soupape
d'admission : exemple de montage fait par E.T.
2/ monter le disque
de calage en bout de vilebrequin côté transmission
primaire ou distribution
3/
déterminer avec précision le PMH
4/ mettre
0,5 mm de jeu aux culbuteurs
5/ mettre le piston au PMH du cylindre en phase d'admission :
début d'ouverture de la soupape d'admission, fin de
fermeture de la
soupape d'échappement
6/faire tourner le vilebrequin en
sens inverse de son sens de rotation normal jusqu'à
fermeture de la soupape (apparition du jeu au culbuteur)
7/tourner
lentement le vilebrequin dans
son sens de rotation normal jusqu'à ce que le
comparateur
bouge de 1 à 2/100èmes = début
d'ouverture de la soupape, relever la
valeur de l'angle sur le disque, normalement 34° avant le
PMH ! Vérifier plusieurs fois en faisant des "aller retour"
avec le
vilebrequin.
Si la valeur est complètement en dehors des
tolérances (+/- 2°) Il faut
recaler l'arbre à came.
Pour ceci mettre le vilebrequin à 34° avant le PMH,
le
bloquer dans cette position. Faire des repères
provisoires au
feutre (par exemple) sur les dents en regard des quatre pignons
précaution
utile au cas où vous vous "égareriez".
Démonter le pignon de l'AAC d'admission, repérer
sur quelle position de
clavetage il était, faites tourner l'AAC jusqu'au
début d'ouverture de
la soupape, remonter le pignon de l'AAC en choisissant le
clavetage pour que ses
dents correspondent à celle du pignon
intermédiaire, revérifier le
calage, recommencer si nécessaire ! Puis mettre
le vilebrequin en position PMH
et faire les repères sur les pignons.
Pour l'AAC
d'échappement procéder de la même
façon en se plaçant en
début d'ouverture de la soupape d'échappement, soit
55° avant PMB
en ayant fait un tour complet de vilebrequin après la phase
d'admission.(
125° après PMH phase moteur, pour ceux qui suivent
!)
Evidemment pour un moteur à un seul arbre à came
on se contente de
vérifier le diagramme, si les
valeurs sont complètement en dehors on
essayes de recaler via la valeur de l'AOA, et on recontrôle
toutes les valeurs, si de nouveau il n'y a pas
cohérence c'est qu'il y a
probablement de l'usure excessive (cames,
poussoirs, ou du jeu quelque
part : axes de culbuteurs, etc....)
Pour
contrôler la
distribution avec cette méthode si culasse
démontée :
Beaucoup plus facile que précédemment puisque les
AAC sont libres !
Exemples de montage des
comparateurs :
un
comparateur pour déterminer le PMH, et un comparateur sur le
poussoir.
Comme
précédemment on va contrôler
qu'à 34° avant le PMH on est en
début d'ouverture de la soupape d'admission, mais comme on
l'a noté,
les valeurs de calage sont données pour un jeu aux
culbuteurs de 0,5 mm, donc on va
vérifier que lorsque le poussoir est levé de
0,5mm le vilebrequin est
bien à 34° avant le PMH !
On considère comme négligeable le fait qu'en
réalité à la soupape la
levée est multipliée d'un facteur de 1,11 (sur
les Triumph) par le
levier de culbuteur, ce qui
correspond à 55/1000 èmes de mm, on n'aura pas de
toute façon cette précision à
cause du jeu entre pignons !
Procéder de la même façon pour l'AAC
d'échappement, début d'ouverture 55°
après PMB = 0,5mm de levée au poussoir.
Si l'on veut aussi contrôler les angles de fermeture, après
descente complète du poussoir, en tournant le vilebrequin en
sens normal, il faut
mesurer les angles en tournant à l'envers le
vilebrequin pour remonter les poussoirs de 0,5 mm !
B/ par la
méthode
de la valeur de la levée des soupapes admission et
échappement au PMH
en phase admission :
Je déconseille cette
méthode aux néophytes sur un moteur
monté car il
n'est pas facile d'être précis du fait de la
résistance des ressorts de
soupapes !
Elle est par
contre très facile lorsque les poussoirs sont libres des
tiges de culbuteurs !
C'est la méthode la plus facile sur les Triumph car elle
correspond aux repères sur les pignons de distribution !
On voit qu'au PMH en phase admission
d'un cylindre, le repère du pignon de vilebrequin vers le
haut, la came
d'admission est en phase d'ouverture, la came d'échappement est
en phase de fermeture, c'est la phase de "croisement" des soupapes.
Attention ces repères ne sont alignés que tous
les 94 tours du fait du
nombre de dents des pignons d'AAC, du pignon intermédiaire
et du pignon
de vilebrequin, ceci
pour limiter l'usure des pignons : les mêmes dents ne sont en
regard les unes des autres que tous les 94 tours.
La valeur de levée à la soupape ou au poussoir au
PMH phase admission est souvent
donnée dans
des documents de fabricants d'AAC racing, ou par des
préparateurs de l'époque.
Sur les Triumph, si l'on a la valeur au poussoir il suffit de
multiplier par 1,11 cette valeur pour avoir la levée
à la soupape,
ou diviser par 1,11 si on a la valeur de levée de la soupape
pour connaitre la valeur au poussoir !
ATTENTION : les valeurs de
levée sont données pour un profil d'AAC
donné et son appairement à un
type de poussoir donné car suivant le radius de celui-ci,
3/4", 1" 1/8,
ou 3" on n'aura
pas la même valeur de levée pour un calage
angulaire identique
!!! Généralement ces données de
levée sont pour un jeu aux culbuteurs
réglé à zéro.
Méthode :
1/
Montage des comparateurs similaire à la méthode
précédente de calage angulaire.
2/On met un piston au PMH, celui pour lequel le
repère sur le pignon de vilebrequin est en haut (bien sûr on aura fait la
procédure pour déterminer exactement le PMH !)
3/ On enlève le pignon intermédiaire.
4/ On fait tourner l'AAC d'admission en sens horaire
à partir de la position du poussoir au plus bas pour avoir
la levée désirée au poussoir exemple :
3,43 mm, on le bloque.
5/ On essaye de remettre le pignon
intermédiaire en alignant son repère avec celui
du pignon de vilebrequin, si
on peut l'engager aussi sur le pignon de l'AAC, sans modifier la
position de l'AAC c'est bien !
Si les dents ne correspondent pas il va
falloir jouer sur le clavetage du pignon de l'AAC en démontant celui-ci pour
obtenir le calage le plus voisin possible des 3,43 mm de
levée au PMH !
Chaque position de clavetage sur le pignon correspond à un
décalage du
pignon sur l'AAC d'une demi dent, bien regarder sur quel clavetage
était le pignon pour
déterminer sur quelle autre position il faut le mettre pour
ne pas avoir à démonter trente six fois le pignon
!
6/ Une fois la position du pignon de l'AAC d'admission
réalisée on
refait le repère pour le pignon intermédiaire si
nécessaire !!
7/
On retire à nouveau le pignon intermédiaire et on
place le comparateur sur le poussoir de l'AAC d'échappement.
8/ On tourne l'AAC d'échappement en sens horaire jusqu'à
son point le plus bas.
9/On tourne l'AAC d'échappement en sens anti horaire
jusqu'à lire la valeur de levée
désirée exemple : 3,43 mm.
10/ on essaye de remettre le pignon
intermédiaire en faisant
correspondre les repères du pignon de vilebrequin et du
pignon de l'AAC
d'admission, si
ça ne rentre pas sur le pignon de l'AAC
d'échappement, il va falloir jouer sur la position du clavetage du
pignon de l'AAC d'échappement !
11/ On refait des repères si
nécessaire ! On vérifie les valeurs
plutôt trois fois qu'une !
C/
par la
méthode du "Lobe Center"
facile dans le cas d'un moteur sans sa culasse !
Le
"lobe center" est la position où la soupape est à
son ouverture maximum, le
calage au lobe center est intéressant car on fait dans
ce cas abstraction du type de poussoir, c'est
une méthode de calage très précise si
bien réalisée et surtout qui permet de faire des
calages "maison" lorsque
l'on fait de la mise au point et de la préparation de
moteurs.
Avec les données de calage constructeur on peut
déterminer le lobe
center dans le cas où les cames sont symétriques
par la formule
suivante :
pour l'admission : (AOA°
+ RFA° + 180° ) /2 - AOA° = lobe center
° après PMH en phase admission
exemple pour la Bonnie : 34 + 55 + 180 = 269 /2 = 134,5 - 34 =
100,5°
Pour l'échappement : (AOE°
+ RFE° + 180°) /2 - RFE° = lobe center
° avant PMH en phase échappement
55 + 34 + 180 = 269 / 2 = 134,5 - 34 = 100,5°
Méthode :
bien sûr détermination du PMH avant toute chose !!
et montage d'un comparateur sur un poussoir !
1/ On tourne le
vilebrequin à la valeur angulaire après PMH que
l'on
désire pour le lobe center admission exemple : 98°
après PMH, on le
bloque dans cette position.
2/ On
enlève le pignon intermédiaire en ayant pris soin
de faire des
repères provisoires : sur celui-ci et en regard d'un
repère sur le
pignon de vilebrequin.
3/ On détermine le lobe center sur l'AAC
d'admission de la façon suivante :
En faisant tourner l'AAC on cherche approximativement le sommet de la
came, la plus grande levée au poussoir, on repère
au comparateur, puis
en tournant l'AAC d'une valeur égale de part et d'autre de
ce
point repéré au feutre sur le carter et le
pignon, c'est le plus
pratique :
On fait comme pour la méthode de détermination du
PMH pour déterminer
le "vrai" lobe center
(ceux
qui ont suivi jusqu'ici auront compris !)
4/ on remet en place
le pignon intermédiaire, si on ne tombe pas en
face des dents du pignon de l'AAC, sans tourner ni le vilebrequin ni
l'AAC, il faudra comme dans les
méthodes précédentes
démonter le pignon de l'AAC et jouer sur la position du
clavetage, on
peut admettre un calage au lobe center à +/- 2°
près sans que ça joue
trop sur le caractère du moteur.
On fait des repères de position sur pignon AAC admission,
pignon intermédiaire et pignon de vilebrequin par
sécurité !!
5/ On fait
tourner le vilebrequin d'un tour pour arriver en phase
échappement, on
le place à la valeur désirée pour le
calage du lobe center échappement, exemple : 102°
avant PMH dans la phase échappement.
On bloque le vilebrequin. On
refait des repères sur le pignon de l'AAC d'admission,
l'intermédiaire et celui du vilebrequin,
car on va enlever le pignon intermédiaire !
6/ On
enlève le pignon intermédiaire, on cherche le
lobe center sur la came échappement, même
méthode que pour l'admission.
7/ on remet
le pignon intermédiaire avec les repères
précédents en
regard, si on arrive pas à l'engager sur le pignon de l'AAC
d'échappement là
c'est pas trop grave, on n'est pas à une demie dent
près pour le calage de l'échappement, il
vaut mieux le décaler en le tournant dans le sens
horaire pour que le pignon intermédiaire rentre !
8/ Ensuite,
pour ma part, je
remet le vilebrequin au PMH en phase d'admission et je fais les
repères
de calage définitifs tout en effaçant bien
sûr les repères provisoires !
6/ Précautions et
mieux comprendre l'intérêt du calage et de ses
modifications
Le calage des arbres à cames et le profil
de leurs cames va déterminer les performances et le
caractère du moteur. On constate que plus les valeurs AOA
et de RFE sont élevées, plus le moteur sera
"pointu", en effet plus on
augmente la valeur du "croisement" des soupapes plus on avantage le rendement
à haut régime au détriment du
fonctionnement à bas régime. Plus la durée d'ouverture
de la soupape est grande plus le moteur aura de la puissance
à haut régime, les cames des AAC full race ont un
sommet quasi plat !
Lorsque l'on monte des AAC autres que ceux d'origine, notamment des
racing qui donnent une augmentation de la levée de la
soupape, il est
nécessaire de faire une métrologie pour
être sûr de ne pas faire de bétises :
1/ position
de la soupape par rapport au piston au PMH en phase admission
, on ne peut pas faire n'importe quoi, la règle est qu'il faut 1,5
mm de jeu entre le piston et la soupape au
PMH, il peut-être nécessaire de retailler les
pistons pour avoir le jeu
nécessaire.
2/ lorsque
l'on monte des AAC
racing, attention aussi aux poussoirs et leurs guides, avec des AAC de
grande levée il est possible que les poussoirs montent trop haut dans
le guide, fait pour l'origine, et
touchent, il faut respecter un jeu de 2 mm entre le poussoir et
le haut du guide lorsque la
came est au plus haut, il est parfois nécessaire de
retoucher le guide.
3/ Attention
à la compatibilité
entre type de poussoirs et profils des cames, les poussoirs
à fort
rayon de courbure (radius) ne font pas bon ménage avec des cames
au profil à forte pente, usure rapide, voir destruction des
cames et poussoirs !
4/ Attention
avec certains AAC,
la came peut toucher la masse du vilebrequin, il faut au minimum 2 mm
de jeu, le vilebrequin pouvant subir des flexions importantes !!!
5/ Attention
aux ressorts de soupapes avec des cames donnant des levées
plus importantes les spires peuvent devenir jointives à pleine ouverture, il
faudra monter des ressorts adaptés !!
6/
Lors du montage des AAC, des poussoirs, bien lubrifier avec de
préférence un lubrifiant spécial AAC,
ou avec de l'huile additivée d'un produit type Bardahl, Wynns, extrême
pression ou autre !
7/ Lors du
premier démarrage ne pas faire tourner le moteur au ralenti,
au contraire le maintenir au moins à 2000 tours pour assurer la première
phase de rodage des AAC et des poussoirs.
C'est le calage de l'AAC d'admission qui a le plus d'influence sur le
caractère moteur, plus on ouvre tôt la soupape par
rapport au PMH, si
on décale l'AAC pour ouvrir plus tôt la
soupape, plus on aura de
puissance à haut régime et une diminution du
couple à bas régime, inversement si on ouvre la soupape
plus tard on augmentera le couple à mi régime
et la puissance à
haut régime diminuera, d'où
l'intérêt de faire des
essais au banc moteur pour déterminer le meilleur compromis !
Exemple
: données AAC
constructeur : AOA 39°, RFA 69° = lobe center
105° AOE 69° RFE 39° lobe center =
105° pour augmenter le
couple à bas régime on va avancer le lobe center
admission de 2° = 107° et retarder le lobe center
échappement de 2° =
103° pour augmenter la puissance à haut
régime on fera l'inverse : lobe
center admission 102°, lobe center échappement on le
laissera à 105°
J'ai fait pas mal de différents calages sur ma Rickman
Trident, sans
banc moteur j'ai "pataugé" pas mal au début, mes
AAC racing étaient
préconisés pour un calage à
104° lobe center admission et échappement,
ça marchait pas au dessus de 7000 tours la puissance
s'effondrait,
après divers essais j'en suis arrivé à
un calage de 100° lobe center
admission et 102° échappement, ce qui m'a
donné le meilleur compromis
souplesse et puissance à haut régime, le moteur a
une plage
d'utilisation "violente" de 5500 tours à 8500
tours, tourne au
ralenti à 1000 tours comme une horloge, et on peut se
balader entre
2000 et 5000 tours avec beaucoup de souplesse jusqu'à
arriver à 5500
tours où là il monte très vite en
régime.
Les calages donnés
par les fabricants sont un pis aller, beaucoup de facteurs peuvent
conduire à changer le calage "normal" : le type de carburateur,
d'échappement, les longueurs des pipes d'admission, le
travail effectué sur les conduits de la culasse, la forme des pistons, de la chambre de
combustion, c'est le boulot des "préparateurs" que de
trouver les bons réglages, et leurs secrets sont parfois bien
gardés, même quand ils datent de 40 ans !
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