Equilibrage du vilebrequin

Comme dans tout moteur digne de ce nom. Qui plus est un moteur de compétition qui prend des tours, l'équilibrage est une étape importante.

Je viens de déposer ce matin le vilebrequin, le volant moteur et le mécanisme d'embrayage ainsi que toute la visserie associée chez un spécialiste.

La première étape va consister à mesurer le balourd du vilebrequin seul puis à retirer un peu de matière si nécessaire afin de supprimer ce balourd. 

La seconde étape se fait en montant le volant moteur sur le vilebrequin en recommençant l'opération.

Dernière étape, montage du mécanisme d'embrayage sur le volant moteur. Attention, on ne monte pas les disques.

Une fois tout contrôlé et équilibré, on démonte le tout (non sans oublier de marquer les positions).

Le délai prévu est de 2 semaines environs....

Gain de poids sur les pièces en mouvement

Une partie de la préparation moteur consiste aussi à réduire le poids des pièces en mouvement afin de gagner en inertie et en contrainte. Sachant que le moteur va prendre plus de tours, la réduction du poids a donc une énorme importance.

La première 964 est sorti en production en 1989, il y a 36 ans.... la conception du moteur est antérieur à cette date. Le moteur de série fait appel à des éléments éprouvés et surdimensionnés. Les tolérances de l'époque étaient énormes (par exemple 9gr entre de 2 bielles). Les technologies des matériaux, de fabrication, de conception et de test ont énormément évolués depuis 40 ans. Il est donc normal de trouver aujourd'hui des composants mieux pensés, plus performants, plus légers à des coûts somme toute raisonnables. Le fabricants de pièces "Racing" proposent sur le marchés des éléments permettant des gains de poids significatifs...

comparons donc les éléments suivants:

BIELLES

• Les bielles d'origine nous sommes entre 615gr et 696gr (moyenne 655,5gr)
• Les bielles Pauter sont à 558gr

Gain moyen de poids par bielle : 97,5gr

Nous avons 6 bielles donc total bielles: 585gr

PISTONS

Nous passons de pistons d'origine avec un taux de compression de 11.3:1 à des pistons forgés avec un taux de compression de 12.5:1. Le matériau utilisé n'est pas le même, le nouveau est plus résistant et permet un gain de poids.

• Les pistons d'origine avec l'axe font 647gr (il existe plusieurs catégorie de poids pour les pistons d'origine)
  
• Les pistons CP Carrillo avec l'axe font 553g

Gain par Piston : 94gr

Gain pour 6 pistons : 564gr

Poids de mes pistons d'origine 647gr l'unité

Poids de mes nouveaux pistons CP Carrillo 553gr l'unité

 

CULBUTEURS

Les culbuteurs d'origine sont les mêmes que lors de la conception des premiers moteur de 911 en 1963. 

• origine : 130gr
• culbuteur Pauter : 85gr

Gain pour 12 culbuteurs : 540gr

RESSORTS et COUPELLES

Les ressorts sont plus durs que ceux d'origine pour accepter les hauts régimes. La différence de poids est négligeable. Par contre, les coupelles d'origine sont en acier et sont replacées par des modèles en Titane. c'est aussi résistant que l'acier mais 50% plus léger. Je n'ai pas la mesure de poids, mais cela va aussi contribuer à limiter les affolements de soupapes.

Poids total gagné : 1689gr !!!! 

Au niveau du poids de la voiture ni même du moteur cela ne fait pas une grande différence. Mais c'est surtout que tous ces éléments subissent de très fortes accélérations en permanence (mouvement alternatif des pistons) et que les efforts appliquées sont proportionnels au carré des accélérations. Plus le moteur prends des tours, plus les efforts sont importants. Cela permet de jouer avec dureté des ressorts de rappel de soupape (moins de poids = moins d'inertie) et donc si ressort plus souple, cela signifie moins de perte par frottement. D'où la nécessité de contenir le poids des pièces mobiles du moteur.

une masse plus faible à déplacer signifie aussi moins d'effort sur le vilebrequin et ses paliers, moins de contrainte sur les bielles,

Bref, "Light is right" est l'équation gagnante....à condition de ne pas trop perdre en fiabilité et que ce soit à un cout raisonnable.

Boite de vitesse : Refroidissement

Ma boite 915 d'origine est équipée d'origine d'un serpentin permettant de refroidir l'huile (boite de 3.2L). Malheureusement, le fait de renverser le couple conique retire cette fonctionnalité (la pompe interne n'est plus alimentée et l'huile ne circule plus dans le serpentin) Il faut donc trouver une autre solution.

Je passe donc par un système de lubrification externe avec une pompe électrique commandée par un calorstat. Pour cela j'ai acheté une pièce spécifique qui vient sous la boite avec une connectique AN8 pour extraire l'huile et une autre connectique 1/8NTP qui permet d'y placer un calorstat.

Plaque d'adaptation avec le capteur de température

La pompe électrique externe est une Marco UP3

Pompe à huile pour la boite

 

Un petit radiateur d'huile 9 ou 13 rangées sera monté avec des tuyaux AN8 (à venir)

Boite de vitesse : installation des arbres primaires et secondaires

La procédure d'installation standard n'a pas pu être respectée du fait de l'utilisation d'une plaque de renfort de type wevo. Rien d'insurmontable, il faut juste réordonner l'empilage des éléments.

Les rapports montés avec la plaque Wevo

Fabien était sceptique quant à l'utilisation de la plaque wevo. Après installation, il constate que cela apporte un vrai plus en termes de rigidité. Cela doit aussi influer positivement sur la fiabilité/longévité.

Il compte même en monter une dans sa future boite de vitesse... 

Il ne reste plus qu'a faire les réglages de fourchettes et autre, et on pourra fermer la boite.

La boite fermée !!!

 

Prochaine étape, installation de la platine pour le refroidissement externe. La pièce vient d’Angleterre...C'est TRES long, ils ne sont plus dans l'Europe...1 mois de délais.. C'est du n'importe quoi. (Et il va falloir payer des frais de douane) 

Puis il va falloir remplacer certains goujons du nez e boite pour monter la commande de boite et le support des échappements.

Boite de vitesse : Renversement du couple conique

Les pièces commandées sont arrivées (roulements, baladeurs, dents de loup....). C'est donc parti pour le remontage de la boite de vitesse.(Merci Fabien)

Aujourd'hui, on installe le couple conique court (8x35) dans le carter de la boite 915. Les roulements sont neufs, et on respecte les jeux préconisés par Porsche.

Avant cela la couronne du nouveau couple conique est montée en remplacement de l'existante sur l'autobloquant (un vrai à disque, pas un Quaife)

L'autobloquant avec la couronne du 8:35

L'ensemble autobloquant/couronne est placé au fond du carter contrairement à l'origine afin d'inverser le sens de fonctionnement et donc d'avoir 5 marches avant et une marche arrière. 

Nous rencontrons plusieurs difficultés:

• La couronne vient frotter au fond, il faut donc légèrement usiner le carter
• Les vis de la couronne touchent aussi, elle seront remplacées par des plus fines

Le carter qui va être légèrement usiné

Le différentiel est en place

 

Il faudra maintenant régler l'arbre sur la couronne en respectant scrupuleusement les jeux. Il va falloir un peu de patience....

Boite de vitesse: Les Tulipes

La boite 915 est montée d'origine avec des tulipes de 92mm de diamètre et des vis de 8mm.

J'avais spécifié à la commande du kit que je montais une boite 915, et qu'il fallait donc que les cardans soient réalisés en fonction.

Or, les cardans reçus sont prévus pour être montés sur une boite 930 (celle qui est utilisée sur leur kit de GT40). Je devais donc devoir trouver une solution. (une fois de plus....)

J'avais pensé faire une entretoise d'adaptation avec un double perçage. Mais la solution s'est proposée à moi !!!

Fabien, qui me refait ma boite, dispose de tulipes de 930 et a justement besoin de tulipes de 915 pour monter une autre boite de vitesse.

L'échange arrange tout le monde...

Je vais donc monter des tulipes de 930 (100mm de diamètre et des vis de 10mm)

A gauche la 915, à droite la 930

 Il faudra modifier aussi le différentiel, car les cannelures des tulipes ne sont pas les mêmes.

Ouverture de la boite de vitesse.....et Surprise !!!!

 La boite 915 achetée d'occasion m'a été vendue comme révisée....

J'ai la nécessité d'ouvrir la boite pour inverser le couple conique (j'en profite pour en monter un plus court, renforcer le boite et monter une lubrification externe). 

La boite sur le support

J'ai essayé de nettoyer la boite, de différentes manières (brosse métallique, vapeur, dégraissant, ...) sans succès. Idem pour mon mécanicien qui trouve cela bizarre...

Premier problème:  impossible d'ouvrir le bouchon de vidange de la boite. La boite est donc ouverte sans avoir pu la vidanger. Fabien s'occupera plus tard de démonter le bouchon du carter.

Le pignon de 5eme et de marche arrière

La pignonnerie

Lors de mon achat, j'avais remarqué que de l'huile neuve qui coulait par le trou de la mise à l'air lorsque je basculais la boite. Ce qui me paraissait normal pour une boite refaite....

Or, Il s'avère que le bouchon de vidange étant totalement grippé depuis des années, ils se sont contentés de rajouter de l'huile....

Examen de la pignonnerie

Après démontage, l'examen montre un état plutôt moyen, voir en mauvais état. Les baladeurs sont morts, les roulements sont bloqués, les dents de loup sont usées.... Il y a même de la rouille et semble-t-il n'a jamais été ouverte !!!

Encore une fois, l'état de la boite ne correspond pas à la description qui en avait été faite lors de la vente.. Le monde automobile est plein de margoulin....

Bref, Il va falloir refaire correctement cette boite et de nouveau mettre du budget prévu.

Je viens de passer un commande de 3000€ pour remplacer les pièces défectueuses.

Derniers détails.... voici 2 photos des joints torique et de l'intérieur du nez de boite.

Intérieur du nez de boite

Joint torique démonté

On peut voir que l'intérieur du nez de boite est propre au niveau de la zone ou baignait les pignons et est "noircie" au dessus, comme de l'huile brulée. 

Le joint est lui cassé et qui tombe en miettes, comme si il avait chauffé....

Fabien suspecte donc que la boite a été récupérée sur une voiture qui a brulé, ce qui expliquerait tout les symptômes. 

La boite va donc être refaite dans les règles de l'art en remplaçant tout ce qui est défectueux.

Le remontage est pour bientôt !!!