Assemblage d'un SBF ... spécial

[nanard289]

Bonsoir tout le monde

 

Que l'on soit mécano débutant, confirmé, ou simple curieux, il est souvent intéressant de bénéficier des retours d'expériences des autres membres, ne serait-ce que pour découvrir des problèmes que l'on ne soupçonnaient pas et de juger la façon ou la manière dont ils sont été résolus. L'exemple que je vous propose de suivre ici découle du hasard des rencontres de la vie. Un passionné de mécaniques "exotiques", ayant découvert que sur le bon coin j'avais mis en vente quelques pièces "Ford Racing" pour faire de la place dans mon garage, était venu me voir pour se renseigner sur la possibilité d'adapter ses pièces dans son moteur. Après une brève discussion, j'ai du malheureusement lui faire comprendre (il n'était pas mécanicien) que les pièces que je proposais n'étaient pas du tout adaptées, ni à ses besoins, ni aux culasses neuves qu'il venait d'acheter. Il m'apprend alors qu'il a en commande une coque de Cobra Kirkham qu'il souhaitait motoriser avec un small block Ford en alu récemment acheté nu avec un lot de pièces d'occasion dans le sud de la France. Finalement, comme il n'avait pas trouvé de mécanicien qui accepte de remonter son "puzzle", il m'a demandé si je pouvais m'acquitter de cette tâche. Pourquoi pas! Après inspection des différentes pièces rassemblées par notre passionné et après avoir écouté son cahier des charges (il voulait un moteur de ville d'environ 300 cv), il a fallu lui faire admettre qu'une partie des pièces récupérées ne convenaient pas à ses besoins et que leur mise en œuvre spécifique couterai beaucoup plus cher que des pièces standards sans aucune contrepartie intéressante. Habituellement, les modifications ou les préparations moteurs partent du bas pour aller vers le haut, mais là, on se trouvait dans une situation inverse. Ainsi, le vilebrequin usiné dans la masse pour recevoir des bielles de Honda et des pistons sur mesure qu'il avait récupéré était justifié pour un moteur de drag de 800cv marchant au NO² mais pas du tout adapté à ses besoins de "moteur de tous les jours". C'est cet assemblage step by step que je vous propose de suivre à partir de la case départ.

 

 

Après quelques mesures de contrôle, le bloc est installé sur un tourne broche pour faciliter la manutention durant son assemblage. On voit avec ses voiles de renfort qui rigidifient la vallée que ce bloc offre une très grande rigidité à la torsion

 

La dimension et la fixation (4 vis) des chapeaux de palier de vilebrequin est à la fois impressionnante et rassurante. Ford a conçu ce moteur pour pouvoir supporter une puissance de 1500 cv qui dans le monde des dragsters est une valeur commune.

 

On distingue les chemises en acier rapportées dans le bloc en alu. Cette technique permet de monter des pistons plus gros que sur les blocs de série

 

 

 

Malgré son appellation commerciale 351 (c'est une fonderie commune), ce bloc est un véritable 302 puisque la hauteur de son plan de joint est de 8.2" (rappelons que les 351 ont selon leur date de naissance une hauteur de plan de joint* de 9.2 ou de 9.5").

* La hauteur de plan de joint est la distance entre l'axe du vilebrequin et le plan du joint de culasse.

 

 

 

Ce bloc est prévu pour fonctionner en carter sec (CàD avec un réservoir d'huile séparé). Il n'y a pas d'emplacement de prévu sur le bloc pour le montage de la pompe à huile ou du filtre qui doivent être externes.

 

 

Sur les blocs destinés à la compétition, les pastilles de dessablage sont remplacées par des bouchons filetés permettant de supporter des pressions (et donc des températures) du liquide de refroidissement bien plus élevées que sur les blocs de série. La pompe à huile multiétages et le filtre à huile sont déportés.

 

 

 

On distingue dans les marques externes de fonderie le macaron Ford dans son ovale.

 

La première opération a été de souffler les conduits internes pour retirer les toiles d'araignée des différentes galeries du circuit de graissage. Le premier constat est de voir qu'il manque tous les bouchons de galerie et tous les diaphragmes du circuit d'huile qui sont chargés de répartir équitablement les débits vers les différents consommateurs évitant ainsi les circuits préférentiels vers les plus gourmands (c'est à dire ceux qui ont le plus de jeu) au détriment des consommateurs essentiels (paliers de vilebrequin et - en cascade - manetons de tête de bielle)

 

 

 

 

 

Les diaphragmes sont de simples vis percées d'un orifice calibré pour limiter le débit vers les consommateurs concernés (ici c'est un des paliers de l'arbre à cames). Ces vis se trouvent chez Ford SVO sous l'appellation "oïl restrictor kit"

 

Pas de restriction dans le circuit de graissage des paliers de l'embiellage.

 

 

 

 

 

Là par contre sur l'arrivée d'huile du palier N°1, il manque quelque chose qu'on ne trouve plus dans le catalogue Ford SVO. Il faut donc fabriquer la pièce qui se visse à cet endroit. Le diamètre de perçage est ici plus important car il est dans le prolongement de la galerie d'huile principale qui alimente les 4 autres paliers ... et 7 les autres bielles. Il faut donc placer une restriction sur la redescente du palier N°1 pour éviter un débit d'huile excessif à cet endroit

 

Le plus simple pour déterminer les caractéristiques d'un taraudage est de trouver la vis qui va dedans pour pouvoir compter ensuite le nombre de filets sur un pouce (La c'est du 5/8" x 18)

Fabrication d'un bouchon fileté au tour

 

 

Selon le pas à réaliser, on sélectionne l'outil à fileter qui va bien.

Avant de couper le bouchon fileté à la bonne longueur , on vérifie si le jeu du filetage est convenable

 

Le diamètre du nouveau diaphragme a été réalisé à l'identique du diamètre de l'arrivée d'huile sur le du palier N°5. A noter que les paliers 1 et 5 n'alimentent qu'une seule bielle (en plus du palier bien sur) alors que les paliers centraux 2, 3 et 4 alimentent 2 bielles (une de chaque coté).

A suivre ...

[ched]

Je sens que l'on va se régaler et s'instruire !

Je m’assois confortablementhttp://stkr.es/p/zu6, et j'attends la suite !

 

 

[Invité §Cob856Hz]

http://stkr.es/p/18sq

 

super interessant ! j'attends la suite :-)

 

http://stkr.es/p/1luv

[Bigoudis]

Excellent

Merci Nanard

[Invité §289066fh]

Passionnant, je suis caler dans mon fauteuilhttp://stkr.es/p/1luv Merci Nanard289

[nanard289]

C'est une évidence pour certains connaisseurs, mais je m'aperçois que j'ai oublié de préciser en préambule que Ford SVO (le département compétition) offre dans son catalogue des pièces racing (blocs, culasses, vilebrequins ....) mais curieusement, ne vend pas de moteur de compétition assemblé, laissant cette tâche a quelques préparateurs réputés comme Robert Yates, jack Roush, Gordon Bennett et bien d'autres . On trouve par contre dans leur catalogue, des moteurs sportifs complets (les "crate engines") offrants des performances intéressantes qui présentent un bon rapport qualité/prix/performances mais qui n'ont que peu de points communs avec les moteurs de compétition. Les blocs moteurs SVO sont souvent livrés "semi-usinés", c'est à dire que le préparateur peut choisir à sa convenance l'alésage de ses chemises, le diamètre des paliers du vilebrequin (il y a plusieurs standards) ou le diamètre des paliers d'arbre à cames (certains choisissent un montage sur cage à aiguilles en remplacement des coussinets). Mes premières vérifications avaient bien sur été consacrées à faire quelques mesures pour savoir où l'on mettait les pieds et estimer le budget usinage qui en découlerai. Fort heureusement, à part une rectification des cylindres et un surfaçage des plans de joint de chaque banc de cylindres, la ligne d'arbre du vilebrequin et celle de l'arbre à cames étaient en cotes standard; c'était toujours un souci en moins. Il manquait bien quelques trous ou quelques taraudages ici où là mais je pouvais m'en affranchir sans grande difficulté.

Ma tâche suivante (j'aurais d'ailleurs du commencer par celle là) a été de nettoyer ce bloc que des années de grenier avait imbibé de poussière. Le nettoyage c'est bien parce que ça te permet de vérifier chaque recoin du bloc pour essayer d'en deviner son passé. Vu le nombre de petites pièces qu'il manquait, j'en suis arrivé à la conclusion que ce bloc avait du avoir précédemment un ou plusieurs montages à blanc, mais n'avait jamais du pouvoir tourner. Pour l'instant, le seul constat ennuyeux que j'ai pu faire venait d'un patte de fixation (obtenue de fonderie) qui curieusement pour une raison inconnue et malheureuse avait été coupée et limée. Cette patte était prévue pour faire le troisième point de fixation de la pompe à huile multiétages externe. Il me faudra donc trouver un artifice pour renforcer la platine qui fixera la future pompe à huile.

 

 

En nettoyant le bloc, j'ai découvert qu'il en manquait un petit morceau

 

 

Photo d'un bloc moteur similaire montrant la fonction d'origine de la patte qui a été coupée.

 

 

Certains détails me faisaient dire que ce moteur n'avait jamais tourné

 

Le carter d'huile fourni par notre amateur passionné est une très belle pièce mécanosoudé en aluminium. Ce carter est spécifique aux moteurs à carters sec puisqu'il est équipé de 4 crépines d'aspiration pour assurer les retours d'huile dans la bâche à huile. Parallèlement, comme les crépines aspirent autant d'air que d'huile, les pompes de retour permettent de tirer au vide l'intérieur du bloc diminuant ainsi la friction aérodynamique de l'embiellage dans l'air et les vapeurs d'huile. Cet artifice permet de gagner selon les moteurs et les régimes de rotation entre quinze et trente chevaux.

 

Détail de la disposition des crépines de retour d'huile à l'intérieur du carter. Il est ici segmenté en quatre parties et traditionnellement, les aspirations latérales se font sur le coté droit puisqu'aux USA, les voitures tournent dans le sens anti horaire sur les anneaux de vitesse ou autres circuits de NASCAR. On peut également observer une rampe avec un gicleur d'huile au droit de chaque cylindre. Cet artifice essentiellement utilisé sur les moteurs turbocompressés, permet de refroidir la calotte des pistons mais ne sera pas raccordé dans cette préparation

 

 

Dans les pièces racing d'occasion que l'on peut récupérer, certaines comme de vieux soldats, portent des cicatrices de leurs batailles passées. Ici on voit une rustine (très bien soudée) qui a du venir boucher une fenêtre faite par un morceau de bielle dans une vie antérieure

 

C'est tout pour aujourd'hui!

[ricain1]

Vivement demain

 

http://stkr.es/p/1luv?f-ed=1

[reddiamond]

http://stkr.es/p/18sqon se régale d'apprendre

[Invité §lcs812Ad]

TU EST LE MAITRE YODA DE LA MECANIQUE BERNARD

AMICALEMENT LAURENT

[nanard289]

TU EST LE MAITRE YODA DE LA MECANIQUE BERNARD

AMICALEMENT LAURENT

 

 

Bonsoir Laurent et merci de ton clin d'œil. Au risque de te décevoir, je ne suis malheureusement maitre de rien du tout. La mécanique est une maitresse versatile qui peut du jour au lendemain anéantir ton travail parce que tu auras par inadvertance et pendant une fraction de seconde, manqué d'un peu d'égard à sa grande susceptibilité. Dans ce post je viens simplement témoigner des difficultés que l'on peut rencontrer lors de l'assemblage d'un moteur hors standard (et elles sont nombreuses) pour informer le plus honnêtement possible les futurs candidats éventuels à ce genre de projet. Le chemin existe, je l'ai déjà parcouru, mais il est long et tortueux

[Invité §tit783bJ]

merci bernard

franchement je suis en securité avec tes conseils

prend bien soin de mon joujou

cordialement franck

[nanard289]

merci bernard

franchement je suis en securité avec tes conseils

prend bien soin de mon joujou

cordialement franck

 

 

Bien obligé d'être soigneux, il y a dans ce forum quelques membres méticuleux qui suivent mes faits et gestes et qui n'hésiteraient pas à me faire remarquer mes négligences . Mais au fait, as tu fais un tour à la case présentation pour te faire connaître auprès de la communauté des charmeurs de serpents? Pour ta carte de membre du CCF tu peux aussi commencer à songer à ta prochaine inscription

 

Détail de la communauté des charmeurs de serpents

[nanard289]

Aujourd'hui, pas de travaux réalisés sur le moteur qui nous préoccupe. Je suis me suis occupé des préparatifs du prochain week-end nivernais ... et de quelques menus travaux de contrôle sur le train roulant de la Cobra de ched qui pour la circonstance avait fait le déplacement chez nous. Bon, c'est un peu hors sujet mais ça justifie mon inactivité apparente

 

Ched pris ici en flagrant délit en train de regarder sous les jupes ... d'AVA

[reddiamond]

merci bernard

franchement je suis en securité avec tes conseils

prend bien soin de mon joujou

cordialement franck

 

salut

tu auras donc une kirkham prepa Nanard http://stkr.es/p/1luv

[Invité §tit783bJ]

Bonjour a tous je me présente

Franck heureux propriétaire de ce beau moteur [:rev-auto:2]

et je remercie d avance Bernard qui va lui donner vie

ensuite il pourra rejoindre son beau carrosse

avec un peu de watt.

[ched]

Aujourd'hui, pas de travaux réalisés sur le moteur qui nous préoccupe. Je suis me suis occupé des préparatifs du prochain week-end nivernais ... et de quelques menus travaux de contrôle sur le train roulant de la Cobra de ched qui pour la circonstance avait fait le déplacement chez nous. Bon, c'est un peu hors sujet mais ça justifie mon inactivité apparente

 

Ched pris ici en flagrant délit en train de regarder sous les jupes ... d'AVA

 

 

Ouh ! Le vilain blagueur qui me prend en photo sans me prévenir !

 

Je continue donc un peu le "hors sujet" pour dire que j'ai passé une super journée, et qu'avec l'aide de nanard289 j'ai compris que mon carrossier ne faisait pas la différence entre "pincement" et "ouverture" du train roulant. Je détaillerai ce sujet sur le post dédié à Ava.

Vous noterez que si j'ai regardé sous les jupes d'Ava , nanard289 s'est glissé sous ses jupes et lui a fait des trucs avec ses mains ... des trucs qui lui ont fait beaucoup de bien

 

Pour terminer dans le voyeurisme, je n'ai pas manqué d'aller mater le bloc de titi5027 et quand je vois la puissance que l'on pourrait en tirer, je me dis que c'est très dommage de n'en sortir que 300cv... je le mettrai bien dans ma Cobra avec 500cv

 

[blue427]

Hâte de voir la suite...

[joul28]

Hâte de voir la suite...

 

[nanard289]

Avant de commander les pistons, il fallait déjà s'assurer de l'alésage actuel de tous les cylindres. Ceux ci s'étant oxydés avec le temps, une séance de décalaminage s'imposait donc pour faire des mesures convenables.

 

 

 

Séance de décrassage avec un outil à déglacer les cylindres.

 

Après avoir mesuré plusieurs fois tous les cylindres à différentes hauteurs avec un palmer d'intérieur, je pouvais déjà arrêter le futur diamètre nominal des cylindres. Il serait de 4,125" (soit 104,78 mm). Il est à noter que pour les pistons, selon leur technique de fabrication (moulé ou bien forgé), la nuance de leur alliage, l'utilisation à venir du moteur (tourisme, sport ou compétition) le mode d'alimentation (atmosphérique ou bien soufflé) et le choix du combustible (essence, méthanol, alcool, NO²) le coefficient de dilation et la température de fonctionnement sont variables avec comme conséquences des jeux de fonctionnement à prévoir selon ces critères et qui peuvent varier entre 6 et 20/100èmes de mm. En cas de doute sur le jeu à prévoir en fonction des pistons qui ont été livrés, ne pas hésiter d'en parler avec son rectifieur qui en principe est très bien familiarisé avec tous ces paramètres.

La seconde cote qui va caractériser les pistons est la hauteur de compression, c'est à dire la distance qu'il y a entre l'axe du piston et le bord de la couronne. Cette distance est dépendante de la course du vilebrequin, de la longueur de la bielle et de la hauteur du bloc.

 

 

La hauteur de compression d'un piston (Hc) est définie par l'équation suivante: Hc = Hauteur du plan de joint - (demie-course + longueur de bielle)

C'est le moment d'ouvrir une parenthèse à propos du choix de la course du vilebrequin. Selon le célèbre adage américain "rien ne remplace les centimètres cubes"! Suivant ce principe, les préparateurs US sont passés maitres des moteurs "strokés" (c'est à dire à course majorée obtenue en remplaçant le vilebrequin) et chaque moteur populaire aux USA (quelle que soit son origine) dispose d'une ou plusieurs versions strokées. Ainsi pour le 302 sbf Windsor dont la course d'origine est de 3", on trouve dans le commerce des vilebrequin de 3,25", de 3,40" et même de 3,47". Pour conserver un ratio raisonnable entre la longueur de la bielle et la course qui conditionne l'usure plus ou moins rapide du moteur, j'ai volontairement limité la course de ce futur moteur à 3.25". Avec des bielles de 5.4" d'entre axe, nous avons un ratio de 5.4/3.25 = 1,66, soit une valeur plutôt moyenne que l'on peut comparer avec le ratio d'origine du 302 qui est de 5.09/3 = 1,69. Avec un vilebrequin ayant une course de 3.4", ce ratio dégringole d'une valeur moyenne à une valeur basse: 5.4/3.4 =1,59. Fermeture de la parenthèse.

La deuxième cote qui va nous servir à définir nos pistons est donc:

8.2" (hauteur du plan de joint) - (1.625" + 5.4") = 1.175" pour définir la hauteur de compression requise.

 

 

 

Comparatif entre un piston moderne (à gauche) ayant une faible hauteur de compression avec un piston plus ancien. La forme plus trapue du piston moderne permet de monter des bielles plus longues et/ou d'accepter un vilebrequin à course majorée.

 

La troisième cote définie le diamètre de l'axe du piston. Nous avons ici le choix entre la cote standard Ford (0.912") ou celle plus populaire dans les pistons strokés (à faible hauteur de compression) du standard Chevrolet qui est un poil plus gros (0.927") et donc potentiellement plus résistant. C'est cette dernière valeur très populaire empruntée à Chevrolet qui a été retenue.

Enfin, la dernière caractéristique essentielle de nos pistons concerne le volume du dôme. Celui-ci peut être négatif (piston dit en assiette), nul (piston à fond plat) ou positif (piston à calotte bombée). Ce volume va conditionner le rapport de compression qui dépend de la cylindrée unitaire et du volume de la culasse (rappel: la formule simplifiée qui permet de déterminer le rapport de compression est R = (V+v)/ v avec V = volume du cylindre et v = volume chambre de combustion). Si le piston est en assiette, il va augmenter le volume de la chambre de combustion (en s'additionnant au volume de la culasse) et donc diminuer le rapport de compression. A l'inverse, si le dôme du piston à un volume positif, il va diminuer le volume de la chambre de combustion et augmenter d'autant le rapport de compression. Dans notre exemple, avec une cylindrée unitaire 711 cm3 et une culasse ayant un volume de chambre de 70 cm3, si l'on souhaite avoir un rapport de compression autour de 11/1 il nous faudra un dôme positif qui compensera l'épaisseur d'un joint de culasse de 1 mm (soit 9 cm3). Dans les valeurs courantes de dômes positifs on trouve du +6 cm3 (à noter que curieusement, les américains qui en général cherchent la précision calculent toujours leurs volumes de chambres de combustion en cm3). Nous aurons donc un rapport de compression théorique de 711 + 70 (volume culasse) + 9 (volume joint culasse) - 6 (volume dôme)/ 70+9-6 = 10,74

Après, pour les dimensions des segments et le type de clips d'axe de piston, on prendra ce que le fournisseur voudra bien nous proposer.

 

A suivre!

[nanard289]

Au fil des différents contrôles de ce bloc, je découvre après avoir "dérouillé" les faces latérales des chapeaux de palier du vil brequin que ceux ci sont frappés avec le même N° que celui du bloc moteur. C'est rassurant!

 

 

 

La ligne d'arbre du vilebrequin est usinée avec ses chapeaux de palier bloqués sur le bloc moteur. Il faut un train de fraise particulièrement rigide pour usiner à moitié dans l'alu et à moitié dans l'acier sans déviation de l'outil car celui-ci cherche toujours à aller du coté le plus tendre. Les chapeaux sont donc numérotés pour pouvoir garantir un remontage dans le bon moteur et à la bonne place.

 

Coté surprise, je viens de découvrir en installant le nouveau carter de distribution commandé la semaine dernière que la semelle du bloc n'est pas usinée à sa cote de finition. Autre surprise sur le carter de distribution (acheté neuf) les faces du devant et du derrière (coté bloc et coté pompe à eau) ne sont pas rigoureusement parallèles. Je serais curieux de savoir où cette pièce (achetée aux USA) a été fabriquée!

 

 

 

Le décalage observé ici entre le plan de joint du carter et celui du bloc nous révèle que quelques usinages sont restés au stade de l'ébauche.

 

 

 

Contrôle de l'épaisseur coté droit

 

 

 

Contrôle de l'épaisseur coté gauche. On voit que si on laisse les choses dans l'état, le plan de joint de la poulie de la pompe à eau ne sera pas parfaitement parallèle avec celui de la poulie du vilebrequin.

 

Normalement, la pompe à huile externe est fixée sur le bloc par trois points de fixation à l'aide de vis 3/8". Pour régler le problème de la patte manquante sur le bloc qui était prévue pour le troisième point, j'ai décidé de remplacer les 2 vis restantes de 3/8" par des vis de 7/16" associées à une platine plus rigide.

 

 

 

Case départ

 

 

Perçage et taraudage sont les deux mamelles de la mécanique

 

 

Un des deux trous du carter de distribution doit être légèrement agrandi pour accepter les nouvelles vis en 7/16" (de 10,7 on passe à 11,5 mm)

 

 

Case arrivée. Ce moteur étant prévu pour fonctionner en carter sec, il faut boucher le trou de la jauge à huile.

 

 

 

J'ai fait fabriquer une platine pour supporter la pompe à huile plus épaisse et les gros goujons de 7/16" pénètrent plus profondément dans le bloc: même bloqué sur deux points seulement, la pompe ne devrait pas bouger!

 

A suivre ...

[nanard289]

Quelques jours passés dans le Nord en famille ont interrompu momentanément mes activités dans l'atelier, mais ayant toujours l'outil Internet de disponible, j'en ai profité pour commander quelques petites pièces qui se montent en périphérie du moteur. On y trouve pêle-mêle des joints, des vis, des pions de centrage, des clavettes, la pompe à essence mécanique, la pompe à eau, les poulies ... Comme c'est un peu la jungle et que le choix est considérable, il faut s'assurer de la compatibilité de chaque élément avec l'ensemble et ne pas se laisser guider uniquement par le prix le plus attractif car comme j'aime bien le dire, je n'ai pas les moyens d'acheter bon marché! De retour en région parisienne, j'ai donc pu continuer plus avant à faire du montage à blanc pour essayer d'identifier tous les problèmes d'usinage avant de commencer le montage définitif.

L'adaptation du carter sec en aluminium s'avère plus complexe qu'initialement supposé. Après avoir dévoilé le plan de joint gondolé par quelques soudures de modifications antérieures (rampe d'arrosage de la jupe des pistons ajoutée + quelques réparations) et fait un embrèvement dans la base pour faire le passage du dernier palier, j'ai découvert que ce carter était pour un bloc W351 et non pour un W302. La différence vient de la dimension du palier arrière car sur un 351, le tourillon du vilebrequin est plus gros d'un demi pouce (2.750" contre 2.250 pour un W302)! Je me retrouve donc avec un gros jour à boucher.

 

 

On distingue ici le jeu de 1/4" (6.35 mm) entre le pont du carter et le palier N°5 qui va rendre difficile l'étanchéité

 

Par contre pour l'avant, le pont du carter sec est convenable et épouse bien le carter de distribution qui est commun pour ces deux moteurs.

 

 

Pour pouvoir mettre un écrou de fixation de chaque coté du pont du carter sec, il m'a fallu prévoir un grand goujon avec un tube d'acier inox pour déporter le point de serrage vers le haut et pouvoir ainsi passer la clé

 

 

Impossible de mettre une vis ou un écrou ici, il faut déporter le point de serrage plus haut.

 

Ensuite, montage d'une pompe à essence mécanique sur le coté du carter de distribution et de la pompe à eau. J'ai choisi une poulie de grand diamètre (le rapport de réduction est conserver avec la poulie en bout de vilebrequin) qui offre d'une part - à vitesse de rotation et couple résistant équivalents - une tension plus faible dans le brin tendu et une surface de contact dans la gorge plus importante. Ces deux facteurs permettent de minimiser la tension de la courroie et de prolonger d'autant la vie du roulement de la pompe à eau.

 

 

Montage à blanc de la pompe à essence et de la pompe à eau: jusque là tout va bien!

 

 

Les pompes à eau racing ont la particularité d'être dépourvues de piquage pour le circuit de chauffage de l'habitacle. On aperçoit également la tôle d'acier qui est prise en sandwich entre le carter de distribution et la pompe à eau.

Au prochain épisode, quand j'aurais récupéré le vilebrequin et les bielles qui sont actuellement coincés en douane, on regardera l'usinage à réaliser à la base des chemises qu'il y a lieu de prévoir avec un vilebrequin à course majorée (stroké) pour garder libre le passage des têtes de bielle

 

A suivre ...

[blue427]

Un boulot de ouf nanard289

 

Que j'aimerai avoir des connaissances mécaniques aussi poussées....

[Bigoudis]

Merci Nanard

Très instructif

[Invité §les065XZ]

Juste une question : pourquoi avoir fait le choix d'une pompe à essence mécanique ?

Alain

[nanard289]

Juste une question : pourquoi avoir fait le choix d'une pompe à essence mécanique ?

Alain

 

 

 

Bonsoir Alain

La pompe à essence mécanique a pour les moteurs à carburateur(s) quelques avantages dont le principal est d'arrêter d'envoyer de l'essence quand le moteur s'arrête ou d'en envoyer peu quand le moteur tourne lentement! C'est d'ailleurs pour cette raison sécuritaire qu'elle a longtemps été obligatoire dans les courses du NASCAR ainsi que pour les moteurs "marine"*. Avec l'évolution des normes contre la pollution, les pompes à essence mécaniques ont depuis longtemps disparus mais les premiers crash tests avaient rendu obligatoire l'utilisation des disjoncteurs à inertie qui en cas de choc plus ou moins violents coupaient automatiquement la pompe à essence électrique et l'allumage. Ouvrons ici une parenthèse pour signaler que certaines voitures à l'époque tombaient subitement en panne en descendant d'un trottoir si le conducteur ne savait pas comment réarmer son disjoncteur chatouilleux. Enfin, la fiabilité d'une pompe mécanique est remarquable et ne nécessite que très peu d'entretien (une nouvelle membrane tous les 5 ans). Les pompes électriques sont plus capricieuses, c'est la raison pour laquelle elles sont souvent doublées

* Une autre particularité des moteur marins est d'être équipés de carburateurs spéciaux dont l'évent de la (ou des) cuve(s) est constitué d'un "schnorkel" dont la crosse dégueule dans le corps principal, alors que sur un moteur de voiture, l'évent est un simple trou dans le couvercle qui comme pour un bouchon de réservoir permet à l'air de rentrer ou de sortir selon les variations de niveau ou de pression interne. Si pour une raison quelconque, le flotteur se perce, ou bien le pointeau de la cuve se coince ouvert, le niveau de cuve n'étant plus contrôlé, l'essence arrivant sous pression va dégueuler anarchiquement par l'évent sur un moteur traditionnel avec un risque d'incendie non négligeable. Sur un moteur marin, l'essence fuyarde guidée par le schnorkel va dégueuler dans le corps du carburateur et par voie de conséquence, noyer le moteur qui s'arrêtera de lui même... sans risque de mettre le feu au bateau

 

 

[nanard289]

L'édition de mon précédent message ayant tourné au fiasco (l'annulation automatique de l'édition passé un délai de 24h c'est un peu débile) je vais essayer de redonner ici quelques détails complémentaires qui à "chaud" avaient échappé à mon précédent résumé.

Une des difficultés était de prévoir un support de point fixe pour l'alternateur du coté gauche du moteur, pour mettre à profit cet espace naturel induit par le décalage en retrait du banc de cylindre de ce coté là. Cette disposition rend l'ensemble plus compact sans affecter l'accessibilité mécanique. La solution qui m'a paru la plus simple était de remplacer une vis 5/16" par un goujon plus costaud et plus long de 3/8". Commander un goujon sur mesure à l'unité coute la peau des fesses et il vaut mieux le réaliser soi même. Alors au travail.

 

 

Ici, je fais le filetage de la partie externe en 3/8"x 24 (pas fin), la partie vissée dans le bloc est en 3/8" x 16 (gros pas)

 

 

Le bloc a du être retaraudé également en 3/8" x 16 pour remplacer la vis de 5/16" mais il est suffisamment charnu pour conserver intégralement sa robustesse

 

 

Le carter de distribution et la pompe à eau viennent s'empiler sur la partie frontale. La partie émergente du goujon va maintenant pouvoir supporter l'alternateur.

 

 

L'alternateur est en place et il faut maintenant ajuster la petite entretoise pour aligner parfaitement la gorge de la poulie alternateur sur celle de la pompe à eau

 

 

Pour contrôler l'alignement des poulies, j'utilise un rond d'acier que je plaque dans la gorge de la poulie fixe et que je dirige vers la gorge de la poulie qui doit être alignée. On voit ici que l'alternateur doit reculer de quelques millimètres pour tomber dans l'alignement souhaité.

 

 

Après plusieurs séances démontage/usinage/remontage, les gorges sont finalement alignées correctement.

 

 

Il ne me reste plus qu'à réaliser un ridoir avec une paire de rotules Unibal pour assurer la tension de la courroie.

 

 

J'ai finalement trouvé une paire de rotules dans un tiroir ET - au fond d'un autre tiroir - le taraud de 3/8" x 24 avec pas à gauche que j'utilise une fois tous les 5 ans! Avec un ridoir, la précision de la tension de la courroie est bien supérieure à celle de l'affreux boomerang à boutonnière qu'on trouve habituellement pour cet usage et en plus, je trouve ce montage élégant. Si on utilise un fréquencemètre pour tendre la courroie, on peut se prendre pour un musicien ajustant la tension des cordes de son instrument

Voilà, j'ai fini par trouver dans mon gourbi une courroie qui va bien pour entrainer l'alternateur. Toujours pour les mêmes raisons, le diamètre de la poulie de l'alternateur est d'un diamètre supérieur au standard d'origine. Il est je crois préférable d'avoir un alternateur surpuissant (80 ou 100A) et de le faire tourner à un régime maxi de 7000 tr/mn plutôt que d'avoir un alternateur de puissance plus modeste mais pouvant tourner à plus de 12000 tr/mn! Ceux qui sont sensibles à l'inertie des masses tournantes ne me contrediront pas

L'étape suivante sera d'aligner la poulie en bout de vilebrequin sur celle de la pompe à eau (la seule réellement fixe). Pour cela, on dispose de rondelles de calage spécifiques qui s'interposent entre la poulie menante et le damper .... ce qui facilite grandement la tâche.

 

A suivre ...

[nanard289]

Un boulot de ouf nanard289

 

Que j'aimerai avoir des connaissances mécaniques aussi poussées....

 

 

Avec l'âge, on se fait une raison: on ne peut pas tout savoir et tout faire. C'est soit par manque de compétence dans certains domaines, soit (c'est le plus souvent) par manque de moyens. J'aurais par exemple bien aimé savoir souder correctement. Malheureusement, j'y vois mal, ça m'énerve et il m'a fallu chercher de l'aide pour pouvoir réaliser certains travaux. Ces investigations sont parfois une opportunité de se faire des amis, alors que quand tu sais tout faire, tu n'as besoin de personne et tu vis en autarcie replier sur toi même au fond de ton atelier. Tiens, je vais te faire une confidence, c'est justement parce que je ne savais pas tout faire que finalement je me suis marié

[blue427]

 

Avec l'âge, on se fait une raison: on ne peut pas tout savoir et tout faire. C'est soit par manque de compétence dans certains domaines, soit (c'est le plus souvent) par manque de moyens. J'aurais par exemple bien aimé savoir souder correctement. Malheureusement, j'y vois mal, ça m'énerve et il m'a fallu chercher de l'aide pour pouvoir réaliser certains travaux. Ces investigations sont parfois une opportunité de se faire des amis, alors que quand tu sais tout faire, tu n'as besoin de personne et tu vis en autarcie replier sur toi même au fond de ton atelier. Tiens, je vais te faire une confidence, c'est justement parce que je ne savais pas tout faire que finalement je me suis marié

 

 

Pourtant je ne sais pas tout faire...

et je suis célibataire

[joul28]

Mdr

[nanard289]

Les pièces spéciales commandées aux USA continuent chaque jour d'arriver. Hier, c'est la pièce maitresse de ce moteur que le facteur m'a péniblement apporté (elle fait plus de 20kg) mais qu'il a fallu négocier en laissant un chèque pour les frais de douanes ET la TVA ET les frais de dossier!!! Enfin, ces ponctions faciles font partie de notre système qui vise essentiellement à engraisser nos gouvernants mais ne relancent malheureusement pas pour autant notre économie

Après avoir nettoyé les traces de graisse séchée et de vernis sur ce vilebrequin neuf (vous aviez deviné qu'il s'agissait de lui) j'ai pu commencer mon inspection. La précision des usinages modernes est remarquable: tous les tourillons et manetons sont dans une tolérance d'1/100ème de mm de la cote nominale. Le polissage des surfaces de contact est superbe et l'on voit à quelques détails de finition ou de conception que c'est un bon produit.

 

 

Ici, on voit que des petites "écopes" ont été usinées sur les trous destinés au graissage des têtes de bielles

 

 

Les manetons sont ici "gun drilled" (perçage canon!) de chaque coté pour gagner du poids.

 

 

En contrôlant le perçage des conduits d'huile (ici avec un tournevis) qui vont graisser les têtes de bielle, je découvre qu'ils ne sont pas rectilignes. Ils sont réalisés sur deux directions différentes pour ne pas affaiblir la structure interne.

 

La première opération que je voulais réaliser était le contrôle du jeu longitudinal de ce vilebrequin. Pour cela, il faut bien sur mettre les coussinets du palier central (ce sont eux qui conditionnent ce jeu) et à minima, les coussinets sur chaque palier d'extrémité (N° 1 et 5). Là, une surprise désagréable m'attendait au coin du bois: un des taraudages des vis secondaires de chapeau de palier (celles qui sont montées en diagonal) était foiré!!! J'avais au départ été surpris par la qualité ordinaire (pour ne pas dire agricole) des vis principales qui étaient installées sur les chapeaux de palier, mais aussi par l'absence des vis secondaires. D'un seul coup, je venais d'avoir l'explication des vis manquantes! Pour les vis principales, ce n'était guère plus brillant: si les taraudages n'étaient pas encore endommagés c'est parce que les vis n'avaient pas été serrées fortement. Un simple contrôle avec une règle m'indiquait que ces vis étaient environ 1cm trop courtes ce qui dans des blocs alu est une anomalie fatale. Un kit de goujons ARP adaptés et une réparation du taraudage foiré règleront définitivement ce problème. Si la commande des goujons ne pose aucun problème technique, voyons ici ensemble, comment procéder pour restaurer le filetage endommagé. Le principe de la réparation est simple: on retaraude à un diamètre supérieur au même pas que le filetage initial, puis on visse à l'intérieur un filet rapporté (c'est un genre de ressort ayant une section en forme de losange) qui va s'interposer entre le nouveau taraudage et la vis d'origine

 

 

En première étape, il faut se procurer un kit de filets rapportés correspondant au diamètre et au pas du filetage endommagé.

 

Pour pouvoir engager le nouveau taraud qui est plus gros, il faut repercer le trou pour éliminer les restant de filets endommagés. Ici, je garde le chapeau de palier en place qui me sert de guide pour percer un conservant le bon angle.

 

 

Traditionnellement, une équerre est suffisante pour vérifier l'engagement perpendiculaire d'un taraud. Quand on doit tarauder en oblique, il faut se fabriquer dans un bout de tôle un calibre angulaire en prenant comme référence un voisin sûr.

 

 

L'équerre est toujours utile pour contrôler la perpendicularité du taraudage sur le plan longitudinal

 

 

Notre petit calibre nous permet de vérifier que sur le plan transversal, on est aussi dans la bonne direction

 

Le plus difficile est maintenant réalisé, il reste à visser l'insert (aussi appelé filet rapporté) bien dans l'axe du trou taraudé

 

 

La mise en place de l'insert se fait à l'aide d'un outil spécial (mandrin) équipé d'une encoche qui bloque l'insert quand on le visse et permet un fois en place de dégager l'outil

 

 

Une fois l'insert vissé en place, il faut casser son ergot de guidage (il a une amorce de rupture) puis avec un aimant, on l'évacue de ce taraudage borgne

 

 

Pour vérifier la pénétration maxi possible des vis principales, on prend une vis et on tourne jusqu'à ce qu'elle touche le fond (c'est quand tu ne peux plus tourner ) et on mesure la hauteur libre sous tête (ici environ 46 mm sans rondelle)

 

 

Quand on se réfère à un chapeau de palier, on voit qu'avec la vis précédente, il faudrait qu'elle ai 18 mm de plus pour utiliser toute la profondeur du taraudage (64 - 46 = 18). L'utilisation de goujons ARP va bien sur résoudre ce problème et nous garantir un ancrage dans le bloc sur toute sa partie taraudée.

 

On voit ici que la partie vissée dans le bloc est bien trop courte et n'utilise qu'environ 1/3 de la profondeur du taraudage.

 

 

Voila de combien la vis devrait dépassée pour s'ancrer correctement dans le bloc (2.5 à 3 fois le diamètre) qui rappelons le est en alliage léger

 

A suivre ....

[Invité §tit783bJ]

merci bernard

je suis soufflé par tes capacités

je penses que sans toi mon moteur serait

toujour au fond de mon garage.

un grand merci , tu vas donner vie a un moteur

très rare pour ma cobra.

[Invité §les065XZ]

Et merci Bernard pour ton explication sur le choix de la pompe à essence mécanique.

Alain

[nanard289]

merci bernard

je suis soufflé par tes capacités

je penses que sans toi mon moteur serait

toujour au fond de mon garage.

un grand merci , tu vas donner vie a un moteur

très rare pour ma cobra.

 

 

Bonjour titi5027

 

Merci pour ton a-priori favorable, même s'il ne me parait pas raisonnable de se faire une opinion objective en se fondant sur la base de quelques lignes d'écriture agrémentées de quelques photos. Une chose est sure, ton bloc est en train de sortir d'une très longue léthargie et j'espère que l'air de ma campagne lui fera le plus grand bien. Cependant, comme pour toutes les opérations lourdes, sa période de convalescence risque d'être un peu longue. Les blocs moteurs de type "Nascar" ne sont pas rares aux Etats Unis; ce qui est plus rare, ce sont les possesseurs de Cobra qui acceptent d'investir entre US20,000 et 30,000 (ce sont les prix courants d'un SBF racing) pour rouler avec sur la route

[nanard289]

 

....Au prochain épisode, quand j'aurais récupéré le vilebrequin et les bielles qui sont actuellement coincés en douane, on regardera l'usinage à réaliser à la base des chemises qu'il y a lieu de prévoir avec un vilebrequin à course majorée (stroké) pour garder libre le passage des têtes de bielle

 

A suivre ...

 

Les bielles étant toujours coincées en douane, je vais malgré tout vous présenter aujourd'hui les détails de cet usinage particulier, spécifique aux moteurs strokés, en utilisant des photos faites sur le moteur de ma Daytona quand il était en cours de montage.

Les manivelles d'un vilebrequin à course majorée étant plus longues, les bielles descendent bien sur plus bas (*) mais vont également plus loin sur les cotés. Quand on augmente la course d'un demi pouce par exemple, les têtes de bielle tournent dans le carter moteur sur un rayon augmenté d'1/4" (soit 6,35 mm). Il faut donc s'assurer qu'il n'y aura pas d'obstacle sur le parcours et s'il y en a, les supprimer! Une photo valant mieux que mille mots voici en image le problème et la solution:

 

 

Les flèches rouges indiquent ici les usinages réalisés sur les cylindres 3 (en haut) et 7 (un oeil averti aura remarqué que la bielle du N°7 a été démontée).

 

On voit à la base du cylindre N°8 (même photo mais en haute définition) que la vis de la tête de bielle du cylindre N°4 passe (malgré l'usinage d'une encoche) encore très près de l'obstacle (environ 1 mm de jeu) mais c'est suffisant. C'était un montage à blanc de vérification car le vilebrequin a ensuite été redémonté pour subir une opération d'équilibrage dont nous aurons bientôt l'occasion de revenir dessus.

 

(*) A propos des bielles qui descendent plus bas sur un moteur stroké, il est important de descendre d'autant le repère maxi de la jauge d'huile pour les moteurs en carter humide. En cas de niveau d'huile excessif, les têtes de bielle peuvent alors fouetter le niveau d'huile et faire du barbotage intempestif avec des conséquences malvenues.

 

A suivre ...

[nanard289]

En attendant de recevoir les pièces qui me permettront de continuer mon puzzle, je reviens sur le montage du vilebrequin car que j'ai oublié d'apporter quelques précisions essentielles. Ca me donne un sujet pour écrire quelques lignes car du coté montage, ces jours-ci je n'ai pas pu beaucoup progresser.

Indépendamment de la course, du diamètre des paliers ou des manetons, de leur technique de fabrication (moulés ou forgés), les vilebrequins des small blocks Ford sont divisés en deux grandes familles principales:

- Les vilebrequins à équilibrage externe (les plus communs)

- Les vilebrequins à équilibrage interne (réservés en principe pour les moteurs à hauts régimes)

Tous les SBF de série appartiennent à la première famille qui se subdivise encore en deux branches:

- Equilibrage externe à 28 oz (tous les 289 et les premiers 302)

- Equilibrage externe à 50 oz (tous les 302 postérieurs à 1981)

Avant de poursuivre plus avant dans les détails, il est je crois utile d'ouvrir une parenthèse pour rappeler ici qu'un vilebrequin se comporte comme un diabolo et que pour être rationnel, son équilibrage doit se faire essentiellement à chaque extrémité. Plus on s'éloigne du centre longitudinal et plus le rayon est grand, plus la masse correctrice qui doit annuler le balourd est faible. Dans les moteurs américains de série, les extrémités sont constitués par le volant d'embrayage et par le damper et le balourd est corrigé sur ces pièces. Il est donc essentiel lorsque l'on doit les remplacer de se soucier du type de vilebrequin qui est installé.

 

 

Exemple d'un volant en acier (bien meilleur que la fonte) avec sa petite masselotte d'équilibrage "externe" soudée. Les six trous de fixation du volant n'étant pas régulièrement espacés de 60°, il n'y a qu'une seule position de montage qui permet d'indexer précisément le balourd sur le vilebrequin pour corriger son équilibrage

 

 

Ici, le volant est en fonte et la masselotte (50 oz) venue de fonderie n'est pas rapportée. L'équilibrage dynamique est ensuite réalisée en machine

 

La même technologie est utilisée pour les dampers qui sont montés sur le nez du vilebrequin. A noter que le passage de 28 oz à 50 oz qui s'est produit vers 1981 pour les 302 est du à l'apparition de nouveaux vilebrequins plus légers qui en contrepartie nécessitaient des masselottes d'équilibrage plus lourdes..

Dans les moteurs de compétition qui par définition doivent supporter des régimes élevés (entre 7000 et 10000 tr/mn) on constate que plus les masses d'équilibrage sont éloignées du centre et plus le vilebrequin fatigue en torsion. Ce qui était bien pour les moteurs de série devenait un handicap pour les moteurs racing pour lesquels l'équilibrage devait être réalisé non plus à l'extérieur, mais à l'intérieur sur les joues. Nous verrons ultérieurement quand nous aborderons la partie équilibrage comment procéder pour cette opération particulière. Fin de la parenthèse.

Le vilebrequin racing que j'ai choisi pour cette préparation est donc un "neutral balanced" (c'est à dire qu'il doit être équipé d'un volant et d'un damper sans masselotte d'équilibrage rapportée). Il est en acier forgé "non twisté". Ce détail de fabrication mérite aussi quelques explications. Sur un vilebrequin de V8 traditionnel, les manetons sont décalés de 90° pour obtenir une bonne régularité cyclique avec une explosion à chaque quart de tour. Cependant, le forgeage d'un vilebrequin est beaucoup plus facile à réaliser quand les manetons tous à plat sur le même plan, c'est à dire calés à 180°. Pour obtenir le calage à 90°, il faut donc faire ensuite une deuxième opération de forgeage qui va "tordre" les deux manetons externes de 90° pour obtenir le calage angulaire traditionnel. Cette technique économique présente malgré tout l'inconvénient de vriller la fibre du métal des paliers 2 et 4 ce qui, malgré un recuit laisse une petite faiblesse dans la structure de la pièce obtenue par ce procédé. Le top de la technologie reste l'usinage intégrale dans la masse d'une bille d'acier forgé mais bien évidemment, le cout de ces pièces est assez dissuasif et ne se justifie pas pour un moteur de moins de 700 cv

 

 

 

Certains modèles de damper ont leur masselotte démontable ce qui permet de passer facilement d'une version "external balance" à une version "internal balance"

C'est tout pour aujourd'hui