juju60130 a écrit :Les 3.9 et 4.6 ont le meme bloc, plus ou moins les memes culasse, c'est sur le bielles que tout se joue.
Alesage et course ca te dit rien?
Renseigne toi et on en reparle.
ecoute gentillement mon petit gars car me repeter c'est pas terriblement mon genre.
la cylindrée n'est determinée que par la course et l'alesage.
la course est determinée par le vilo, l'alesage par le diametre des pistons.
si on augmente la course de 5mm(pour l'exemple), on raccourci les bielles de 5mm en supposant qu'on ne remonte pas les axes de pistons.
si on remonte les axes de pistons de 2mm, il suffit de raccourcir les bielles de 3mm, ce pour avoir le pmh au meme endroit et donc ne voir le rv ne remonter que par l'aumentation de la cylindrée.
mais puisque tu es si bon, je mets en copier coller un document que j'ai fait, et il ne sera en ligne que pour 48h:
Le vilo :
Le vilo est la pièce maitresse du moteur, car elle transmet tous les mouvements de tous les organes annexes, en plus de l’énergie qu’elle va transmettre pour mettre en mouvement le véhicule. Compte tenu des efforts de tous ordres qui s’exercent sur cette pièce, sa qualité ainsi que sa conception sont primordiales.
Pour la qualité il faut à tout prix éviter le moulé et préférer le forgé (il y a autant de différences entre ces deux procédés qu’entre le bois agglo et massif). Pour les très gros budgets, on peut aussi s’offrir le taillé dans la masse en chrome moly, mais peu de moteurs tournent avec ce genre de vilo. L’avantage de ce procédé est de pouvoir donné les cotes que l’on veut, sans changer l’épure brute, dans un gain d’argent.
La conception : pour des vilos proches de l’origine (69, 74, 76, 78), on peut se contenter du dessin d’origine, en particulier au niveau du diamètre des paliers et de tourillons, ce dans le but d’économiser la fabrication de bielles spéciales. Les vilos VW étant largement dimensionnés de ce coté là, il n’y a guerre à modifier (de plus les bielles VW sont elles aussi à la hauteur).
Par contre, il est indispensable de rajouter des contrepoids pour contrer les flexions diverses sous l’effet des forces d’inerties (particulièrement des mouvements de rotations engendrés par les tourillons) .Les forces d’inerties sont telles que les essais menés dans les années 60 et 70 ont démontré que les vilos dépassant les 6000 rpm ne dépassent pas les 4000 kms avec des vilos de 69 sans voir les blocs hs (pour les blocs magnésium). Sans compter les dommages les bielles et les pistons car ils se retrouvent à travailler hors de l’alignement et de la perpendicularité par lesquels ils sont prévus.
Analysons
Sans les contrepoids
Les forces d’inerties font que le vilo ne travaille plus en ligne, c’est à dire le long de l’axe géométrique à partir duquel on l’a conçu.
Avec les contrepoids
Les contrepoids annulent (presque) les composantes en rotation, et permettent au vilo de mieux se tenir sous l’inertie. Il existe toujours une résultante en rotation dû au fait que les tourillons n’ont pas de symétrique par rapport à l’axe géométrique, mais comment pourrait on faire autrement ?
Remarque pour les types 4
Compte tenu de la massivité des vilos, même si leur longueur, les T4 peuvent supporter des régimes maxi de 7000 rpm. En effet leurs paliers sont en 60 mm (plus 5 mm par rapport au T1) et le bloc est en alu. Ces deux facteurs conjugués font que le vilo flêchit moins sous l’effort et que le bloc supporte mieux le matage.
- Pour les vilos de courses supérieure à 84
Ils sont automatiquement en tourillons Porsche, Chevy, Capri, voir Golf, donc nécessitent des bielles de seconde monte, de qualité supérieure à l’origine VW (à l’exception des bielles Chevy, modifiée pour accepter les axes de pistons de 22 mm ; certains de ses montages ont été courant dans les années 80, permettant de substancielles économies sur les bielles, mes nous y reviendrons)
En général, le palier central de ces vilos est en cote T4 (60 mm) donc nécessite des coussinets particuliers (VW T1 en cote extérieure, VW T4 en cote intérieure). Le but de cette modification est de regagner la rigidité perdue par l’excentration extérieure des manetons, en même temps que leur capacité à transmettre d’avantage à transmettre le couple de la part des cylindres 2 et 4. Par contre un tel montage nécessite l’utilisation de bloc en cote standard car les coussinets n’existent pas en cote réparation pour le bloc (les concepteurs de ses vilos pensant à juste titre que de tels montages, prévu pour de très fortes puissances ne pouvaient être fait sur des blocs déjà fatigués)
Les tourillons ont les cotes suivantes : Capri 54 mm
Porsche 53 mm
Chevy 50,8 mm (2 pouces)
Golf 46 mm
On voit tout de suite l’intéret de descendre le diamètre des tourillons, c’est à dire minimiser l’encombrement. Mais en diminuant le diamètre, à rigidité égale il faut diminuer la largeur du tourillon, ce qui est fait sur les cotes Porsche et Capri. Par contre, sur les cotes Chevy ou Golf, le diamètre est tel que la largeur du tourillon serait très faible. Or plus on réduit le diamètre, plus il faut augmenter la largeur du tourillon pour diminuer la pression sur les coussinets. On est donc coincé entre rigidité et durée de vie des coussinets. Voici donc pourquoi Berg ne recommande pas le Chevy et le Golf.
Cependant, la cote Chevy continue à vivre. Pourquoi ?
Ce que nous appelons cote Chevy est la cote des small blocks Chevrolet, blocs performants US qui fournissent des puissances intéressantes, mais leur régime de rotation ne dépasse que très rarement les 7000rpm (ce qui est fréquent sur les strokers VW). Par contre, ils sont secondés par un bloc fonte, avec des paliers rapportés, maintenus par 2 boulons (dans les applications street) ou par 4 boulons (dans les applications les plus méchantes). De plus, ils sont souvent accouplés à des boites auto, ce qui permet d’éviter les accoups. Les contraintes sont donc largement inférieures sur les V8. La cote Chevy persiste car le prix des bielles aux USA est intéressante. En effet, pendant des années, les préparateurs pouvaient avoir 8 bielles au prix de 4, ce qui payait la modification, pouvaient prendre les bielles sur un moteur Chevrolet pour les applications cool, et avaient même le choix de la longueur, ce qui modifie le comportement du moteur. D’ailleurs, en jouant sur la longueur des bielles, on peut diminuer (ou augmenter) les contraintes sur le vilo, donc tricher, au détriment de la performance, mais nous y reviendrons.
Par ailleurs, les vilos en cote Chevy sont forgés, donc de bonne qualité, ce qui permet de maintenir un minimum de rigidité. Ce n’est pas le top, mais ce n’est pas catastrophique.
La cote Golf a fait une timide incursion dans le monde des stokers, mais a rapidement été abandonnée, car la rigidité était telle que le moteur ne pouvait supporter les hauts régimes (à 6000rpm, les problemes d’usures etaient déjà nombreux)
NB :
L’architecture du Golf est trop éloignée du flat. En effet, chaque tourillon est encadré par 2 paliers, alors que sur un flat (ou un V8), il y a 2 tourillons entre 2 paliers. Comme il y a plus d’efforts, il faut majorer les cotes des tourillons et des paliers.
- Pour les vilos de 82mm :
Les polémiques sont nombreuses, car on est sur le cas limite. Si on suit Mark Herbert, on peut monter des bielles VW modifiées, en prennant soin de limiter le régime à 7000rpm, et en modifiant les bielles de manière censée et raisonnable. On se garde donc la possibilité d’évoluer en changeant les bielles pour des modèles de seconde monte. On a donc un low budget modulable. Par contre, Il y a du travail sur le bloc pour faire passer tout le monde. Il faut usiner les chapeaux de bielles, usiner le bloc, détourer l’arbre à came. Pour ces raisons, on risque de trop diminuer la rigidité du bloc, et Berg fait alors son avertissement, estimant qu’il ne reste pas assez de matière pour garder les lignes d’AC et de vilo intactes, surtout sous l’effort.
Comme d’habitude, la limite est celle que vous vous imposerez, et vous trouverez la configuration maxi pour les bielles VW sur la traduction de Loic Charpentier de l’article de Mark Herbert.
Si vous décidez de passer outre, sachez qu’il faudra revoir à la hausse, surtout sur les bielles.
Les bielles :
- les bielles VW d’origine sont solides, si on prend soin de choisir et de vérifier(il faut les modèles 311). Elles encaissent l’élongation et la pression dans des proportions raisonnables, mais il faur modifier les chapeaux pour les passer, sans trop de problèmes dans un bloc d’origine, avec un vilo longue course. L’épaisseur du chapeau ne devra pas descendre sous les 0.325 pouce(env. 8,2mm). Si on choisi de garder ces bielles, on se limite donc en régime et en RV(11 sur un Atmo, entre 7,5 et 8 sur un turbo avec 0,6bar de pression).
- a titre d’exemples : Berg admet 7500 rpm pour un 78mm route et 9500 rpm pour un 78 drag, avec vérification tous les 25 runs et changements tous les 50 runs. Herbert admet 7000 rpm pour un 82 de route. Personnellement, j’utilise des bielles stock depuis 96 sur un 1776 qui monte très régulièrement à 8000, sans soucis. Enfin, le Tong (Gilles N’Guyen) a utilisé des bielles d’origine polies pendant 2 ans sur son 78 et terminait à 9000 rpm à Spa. Hors des pistes, il n’était pas plus calme.
- Les bielles de seconde monte
Scat : de très bon modèle, disponible en de nombreuses cotes, mais les boulons sont usinés avec le chapeau, ce qui rend impossible tout changement, donc si les boulons sont fatigués, il faut changer le jeu de bielles, ce qui devient honéreux. On se limitera donc à des moteurs performants, mais ne traquant pas le dernier cheval, pour ce modèle de bielle. On peut tout de même avoir 200 chevaux sans problème. Attention tout de même au serrage qui doit se faire à l’allongement, comme sur la majorité des bielles de seconde monte.
Bugpack, Pauter, Carillo… : les boulons sont rapportés, donc pas de soucis. Par contre, toujours serrage à l’allongement.
Tous excellents, permettant de prendre des tours autant que faire ce peut. Il faut cependant éviter les bielles alu Pauter, trop encombrante pour un bloc d’origine. Dans tout les autres cas, ces bielles sont peu encombrantes ce qui permet de limiter le travail pour le passage des bielles et évite en général le détourage de l’arbre à cames.
Par contre, pour les T4, le passage à des courses supérieures ou égales à 82 mm impose de modifier les chapeaux de bielles (même avec du Chevy), sous peine de touchettes avec les cames de l’arbre à cames, principalement avec les AC US, qui sont généreux sur la levée.
Quelques modifications :
- sur le vilo, en passant à une cote inférieure sur les tourillons, on peut en profiter pour excentrer un peu plus ces tourillons, donc gagner en course. Cette modification a en outre été utilisé pour créer le vilo de 71 sur les T4 à partir du vilo de 66, mais il faut alors changer les bielles. Cette modification est également utilisée lorsqu’on veut atteindre la cylindrée maxi pour une classe dans une compétition donnée (d’ou les vilo de 69,5 pour les bajas, en passant sur les cotes de rectifications et cela permet de monter à 1599 cc, maxi de la classe 1600. Cette modification est doublement intéressante car elle permet de conserver des bielles, les coussinets, …juste avec une rectification mais le gain est limité)
Enfin, on la voit aussi sur certains turbos US qui passent à 72 ou 73 mm de course à partir d’un 69 à contre poids, en passant en tourillons Chevy
- Le polissage des bielles et des vilos permet d’éliminer toutes les criques et une meilleure répartition de l’effort (toute bosse est un point de force, tout creux est un point de faiblesse) out au long de la pièce, ce dans le but de repousser le limite de rupture, sans compter le léger gain en frottements et en poids.
- On peut avoir également recours au microbillage, appelé « shot peened », qui consiste à bombarder avec des particules de métal, donc d’annuler les tensions internes à la pièce, dues au refroidissement inégal lors de sa fabrication par forgeage (le cœur est toujours plus long à refroidir que la surface, ce qui crée des tensions dues aux différences de dilatation). Les gains en résistance et résilience sont intéressants, jusqu’à 20%.
- La soudure sur les vilos : nombres de vilos de 74, 76, 78, 82 sont ressoudés, puis réusinés. On recharge les tourillons, on soude les contrepoids puis on réusine les tourillons excentrés par rapport à leur emplacement d’origine. Ainsi naissent la majorité des 78 et 82 disponibles sur le marché, à partir des vilos forgés VW. (cette technique ne peut être appliquée que sur des vilos forgés). Berg recommande un maxi de 78, mais Mark Herbert se permet le 82, toujours avec un régime maxi raisonable, mais leurs optiques sont différentes. Berg est pour la puissance maxi, avec une fiabilité de 200000 miles et ne lésine pas sur les prix. Mark Herbert cherche le meilleur rapport qualité/prix/performance, quitte à laisser quelques chevaux,…. Quoique. Toujours est-il que les ressoudés de bonne facture (Demello,…) fournissent de très bonnes performances sur de longues périodes. Alors, pouquoi s’en priver, si on ne cherche pas à atteindre les 12000rpm ?
Les pistons :
Outre le fait que les moulés sont moins résistants que les forgés, et qu’on ne peut se contenter de prendre que ce qui existe sur le marché, il ne faut pas hésiter à chercher.
En effet, si on diminue le poids des pistons, à qualité égale, on diminue proportionnellement les efforts sur les bielles. On peut donc chercher des pistons plus légers, de diamètre supérieur ou égal à ce qui existe, avec des segments plus fins, des axes plus courts,…, qui se montent avec au besoin un réalésage des cylindres, sur un VW.
Quelques exemples :-Pistons Yamaha sur le moteur de Nino Fabbri
-Pistons Corvair, ce qui a donné naissance au 90.5 et 92 (trouvé par Berg)
-Et pouquoi pas des pistons Arias prévus pour le deuche, en cote 77, forgés, pour un 1200 ?
Cependant, il faut prendre quelques précautions :
Si la jupe est courte, il y a un moins bon guidage du piston, donc une usure qui peut être prématurée, principalement si on ne porte pas attention à la position de l’axe
On ne peut modifier sans précautions les jupes de piston, sous peine de voir le piston se déformer sous l’effet de la chaleur et de la pression. A cause de la dilatation, les pistons ne sont pas de vulgaires cylindres, car la dilatation est plus importante au niveau de l’axe qu’au niveau de la jupe, à cause de la présence plus importante de matière.
On peut se contenter de polir la calotte pour retarder l’apparition de calamine, et limiter l’échauffement par retour du rayonnement. On favorise aussi la vitesse de front de flamme, ce qui augmente le rendement, mais il faut penser à diminuer l’avance à l’allumage.
ATTENTION :
En aucun cas il ne faut faire disparaître les traces d’usinages sur les cylindres et les pistons, car leur rôle est de retenir l’huile pour éviter le fonctionnement à sec.
Les axes de pistons :
On peut les tourner pour former des cônes intérieurs et laisse le maximum de matière au centre, là ou se concentrent les efforts, mais on ne peut faire mieux.
Enfin, on admet que les pistons moulés ne peuvent supporter des vitesses moyennes de 15 à 20 m/s (suivant les fabricants). Cette valeur est loin de refléter la réalité, car elle ne tient pas compte de la longueur de bielle, qui a une influence capitale sur la vitesse maxi.
LE MECANISME VILO/BIELLE/PISTON :
On parle souvent de « rod ratio », mais cette grandeur, qui est donnée par « longueur de bielle/course » ne représente que peu de chose. Par contre, elle permet de calculer rapidement la longueur de la bielle pour une course donnée, pour une configuration établie.
Dans l’étude qui suit, on s’intéresse au rapport R/L, où R est la demie course, et L la longueur de la bielle.
( Le « rod ratio » est la moitié de l’inverse de R/L)
On note x la position du piston par rapport au PMH (Point Mort Haut), alors :
X=L(1-cos Arcsin(R/L sin 
) +R(1-sin
On note v la vitesse du piston (la dérivée de x par rapport à 
V= R’sin[1+Rsin/L(1-R2/L2sin2 .5]
Accélération du piston (la dérivée de v par rapport à 
A=R ‘’sin+R’2cos[1+Rcos/L(1-R2/L2sin2 .5]+(R2’2sin2 /[L(1-R2/L2sin2 .5]*[R2cos2/(L2-R2sin2 -1]
Rappels mathématiques : R et L en m
en radians (2 radians= 360°)
’ en radians/secondes vitesse angulaire
’’ en radians/ secondes2 accélération angulaire
l’exposant 0.5 est la racine carrée
G=9.81 m/s2
Si on note N le régime en tours par minutes
’=2N/60
L’accélération :
En étudiant cette accélération, on s’aperçoit (je laisse aux lecteurs le soin de le faire) qu’elle est une fonction croissante de R/L, c’est à dire que plus on augmente R/L, plus l’accélération augmente. Donc, à course donnée, plus on raccourcit la bielle, plus on accélère. Attention de ne pas dépasser la limite. Les constructeurs donnent pour limite d’accélération 35000 m/s2 (env. 3500 G), pour des bielles forgées de série.
Par rapport aux données que m’a donné Peanuts Butter, je sais que les bielles Bugpack supportent très longtemps 48000 m/s2, sans aucun soucis.
A partir de ces données, si on considère ’’=0 (donc en régime stationnaire, et ce parce que rien n’est plus difficile que d’apprécier les montée en régime), on a :
A=R’’2(1+R/L) et ’=(A/(R(1+R/L))0.5
Juste un exemple, le plus courant : bielles d’origine, donc L=137mm et un vilo de 69, donc R=34,5mm alors ’=900,2rad/s, ce qui donne N=8597 rpm
Pour info, l’exemple de Mark Herbert, vilo de 82 et bielles d’origine, on ’=810.6 rad/s et N=7740 rpm.
On calcule donc facilement les régimes à partir de la configuration, mais la valeur trouvée est forcément majorée par rapport à la réalité, car on considère le calcul en régime stationnaire. Si on tient compte de l’accélération angulaire, le régime de rupture se trouvera diminué et on retombera sur les données. de Mark Herbert.
En dehors de cette accélération qui donne l’effort (en tension) que va subir la bielle (c’est au PMH qu’elle est maximale) par la formule F=ma F en Newton et 1kg=9,81N
m la masse en kg
a accélération en m/s2
il faut aussi prendre en compte l’effort du à l’explosion, qui va être un travail en pression (donc qui dépend de l’alésage).La bielle n’étant plus alignée avec le maneton du vilo, il a des forces latérales qui vont s’exercer sur le piston (près du PMH, on est proche des équilibres instables), la bielle, le vilo (donc les coussinets). Si ces forces sont trop importantes, il y a risque de flambage de la bielle, d’autant plus que l’angle de la bielle (noté va être important.
Donc, pour des bielles très courtes et des courses longues, ce facteur peut devenir préoccupant avec des bielles d’origine et des vilos ressoudés (c’est l’argument de Berg, mettant en cause la rigidité, et les flexions qui en résultent). Il faut modérer cet avis, si on prend soin de limiter la régime maxi à une valeur raisonnable.
On retrouve ici le problème des vilos en cote Chevy. Les fabricants « imposent » de monter des bielles relativement longues pour diminuer les accélérations, donc les efforts sur le vilo. La cote Chevy est trop faible pour maintenir la rigidité qui serait nécessaire avec des bielles courtes à régime donné( vers les 8000 ou 9000 rpm)
Mais attention, sur les turbos, le probleme de flexion devient crucial. En effet, en admettant davantage (leur remplissage devient supérieur à 100% dans la plupart des cas), la pression à l’intérieur du cylindres devient bien supérieure à ce que donne un atmo. En effet, sur un suralimenté, on cherche la puissance par le couple et non par les régimes. On n’est donc plus limité par l’élongation de la bielle mais par son flambage.
Pour des suralimentation raisonnables avec des bielles d’origine (entre 0,6 et 0,8 bar), le maxi est un vilo de 78, mais il faut quand même prévoir des boulons renforcés. Au delà, c’est la grosse artillerie (vilo forgé, bielles en chrome moly, …)
La vitesse du piston :
La vitesse du piston est une fonction décroissante de R/L, c’est à dire que plus la bielle est longue par rapport à la course, plus la vitesse maxi d piston est faible. C’est handicapant à bas régime, car avec une vitesse maxi de piston importante, la dépression instantanée est plus importante, ce qui permet d’avoir un meilleur remplissage, donc plus de couple. Certes on travaille avec des accélérations très importantes, mais où est la problème ?
- les frottements augmentent mais ils sont largement compensés par le gain de couple.
- Le couple est plus important
- On conserve une bonne puissance sur toute la plage de régime (fonction de la qualité des pièces, du choix de la distribution et des periphériques)
On raisonnera différement sur un suralimenté, car avec la présence de la turbine , on pourra travailler sur le remplissage autrement, entre autre avec le rapport de pression et l’AC.(Voir les articles de VWCharger69). On peut alors sacrifier le rapport R/L pour gagner en fiabilité avec des bielles longues, mais pas trop, sinon on augmente les risques de flambage. Il faut alors étudier davantage l’efficacité de la suralimentation plutôt que les parties mécaniques (vilo/bielles).
De plus, si c’est pour faire des runs (voir Peanuts Butter), on peut tout avoir, mais la contre partie est le prix des pièces et la maintenance.
Le rapport R/L :
On considère que le rapport R/L doit varier de 0,25 à 0,32 par expérience. A 0,25, on a un moteur très linéaire et très endurant. A 0,32, on a un moteur très coupleux et très nerveux.
En dessous de 0,25, le moteur fonctionne de manière trop linéaire et le rendement chute de manière catastrophique, mais certains constructeurs voient en 0,25 le rapport idéal (VW sur la cox, Porsche sur la 959, Mercédès sur ses diesels,…)
Vers les 0,32, certains moteurs se sont illustrés (le 2 litres 16S d’Opel qui sortait il y a plus de 10 ans 176 chevaux en atmo en première version, un couple à casser toutes les boites..)
CONCLUSION :
Suivant le choix de votre moteur, le prix que vous y mettrez, le caractère que vous en attendez, ainsi que sa longévité, faites votre choix.
à la place des carrés, tu mets téta, la lettre grecque definisant l'angle au vilo.
tu lis tout, tu essayes de comprendre, j'ai fait celà pour les 4 cylindres à plat pour vwmais aux marques pres, c'est identique pourtous les autres moteurs et apres, tu changes de ton.
mais crois moi, j'ai fabriqué des vilos, modifié des bielles pour des applications que tu n'imagines meme pas.
alors, changes de ton, tu ne sais pas à qui tu t'adresses et même si c'etait le cas, c'est pareil, tout le monde a droit au respect le plus elementaire, moi comme les autres.
me suis-je fait comprendre?
