Tuning moteur

Préparation moteur pour flat BMW

Allégement de l’embrayage

Vous voulez faire alléger et équilibrer votre volant moteur, mais il y a plus que ça. Vérifiez que les plateaux de pression, sans le disque, sont aussi équilibrés par rapport au volant moteur. Ces élément doivent être clairement marqués par un point de peinture, afin qu’au cours de démontages ultérieurs ils soient remontés dans la même exacte position.
Enlever 340g du plateau de pression des embrayages lourds avant de procéder à l’équilibrage, et si possible procéder à un traitement de surface dur des zones de friction afin d’éviter tout dommage ultérieur.
L’embrayage doit être renforcé sur les anciens modèles sinon ils patinent lorsque la puissance du moteur est augmentée. Sur les modèles de 1970 à 1980, il y a trois moyens de base pour obtenir le résultat escompté ; rapprocher le diaphragme du plateau de pression ; rapprocher le plateau et l’anneau de pression ; ou rapprocher le plateau de pression seul du diaphragme en montant un disque plus épais entre les deux.
Pour rapprocher le diaphragme du plateau de pression, placer une rondelle en acier dur de 0,9 à 1,6mm entre le volant moteur et le plateau de pression. Ce type d’anneau est disponible chez les revendeurs de fournitures industrielles. Cela ajoute du poids, mais c’est le moyen le plus économique de renforcer l’embrayage, et ne nécessite pas la dépose du volant moteur.
Pour rapprocher le plateau de l’anneau de pression, déposer le volant et rectifier sa surface extérieure (là ou se montent les 6 vis qui soutiennent l’embrayage lui-même) de 1 à 2,15mm.
Pour rapprocher le plateau de pression du diaphragme, installer un disque métal « compétition » en étoile, on trouve ça en Europe sous la dénomination de disque « rallye raid », chez HPN par exemple. Ce disque est plus épais que l’origine, et impose le montage de rondelles d’1mm entre l’anneau de pression et le volant, sur certaines motos, les vis du plateau de pression toucheront alors très légèrement le carter et peuvent surprendre au démarrage par le bruit de frottement. Pas d’inquiétude, le bruit disparaîtra dès que l’aluminium tendre sera « ajusté ».
Les embrayages légers sont solides, mais peuvent être améliorés en rectifiant les points d’appui de l’anneau de pression de 0,75 à 1,25mm. Cela augmente énormément la pression du diaphragme. C&C propose cette pièce rectifiée et prête à l’installation pour environ 90$. Les surfaces de pression peuvent être traitées, mais elles ne sont pas autant susceptibles d’arrachement que les anciennes.
Gardez en mémoire que la meilleure solution est d’adapter le nouveau type d’embrayage à la place de l’ancien, cela donne un embrayage à toute épreuve, qui sera de plus au minimum 2,2kg plus léger qu’un assemblage complet de l’ancien type, même allégé au mieux. Intervertir la transmission pour une récente, ou montez en simplement l’arbre primaire. Prudence toutefois, les nouveaux arbres ont 10mm de moins d’engagés, et tendent à s’user plus vite que les anciens.

Le double allumage

Vous désirez modifier les culasses pour un double allumage, mais attention… beaucoup de culasses double allumage ont été mal modifiée et des erreurs conceptuelles ont été commises, et ou les dommages résultants ne pouvaient être réparés que par d’onéreux travaux de rechargement par soudure. Prenez garde à ce que les bougies d’un double allumage soient placées au même angle que celles d’origine, ainsi qu’à égale distance du piston et du centre de la chambre de combustion. Une précaution extrême doit être prise quant à la hauteur de dépassement de la nouvelle bougie. Notez que le perçage de bougie original présente une pré-chambre de combustion, faites en de même avec le nouveau, cette zone sert d’amorce à la combustion, et est très importante au démarrage du front de flamme.
Certains font cela parfaitement, mais commettent ensuite une grave erreur. Il ne faut jamais monter une seconde bougie de 14mm dans les moteurs à grosses soupapes. La fonderie est plus fine là ou la seconde bougie est montée, et les contraintes thermiques supérieures après le perçage d’un second trou. La quantité de matière restante entre le perçage et les sièges de soupapes devient alors critique, spécialement si des bougies à culot court sont employées. Ce qui est souvent le cas quand on fait faire les travaux sans les suivre. Insister à la place pour que des perçages pour bougies de 10 ou 12mm soient réalisés, même si le coût est supérieur (ndt : en plus du lamage, il peut être nécessaire de faire réaliser un apport de matière afin de maintenir une hauteur de bougie correcte).

Les soupapes

Vos sièges de soupapes nécessitent de l’attention, et s’ils ont été retaillés en 3 angles, ainsi que les guides remplacés. C’est trop tard maintenant, mais espérons que votre rectifieur savait ce qu’il faisait. Trop souvent, les personnes interprètent « coupe en 3 angles » comme étant juste cela, et commencent à retailler avec enthousiasme. Il est alors trop tard, et ce que vous pensiez être bénéfique aura l’effet inverse. Concernant la rectification en trois angles des sièges de soupapes, garder à l’esprit que vous voulez une surface de contact soupapes/sièges de 1,9 à 2,4mm, au niveau de l’échappement, on peut descendre de 1,65 à 2,15mm mais pas plus. Vous voulez une belle et large surface de contact, pas une fine. Pensez à cette opération comme une coupe simple avec deux coupes légères de chaque côté. Ne creusez pas trop les sièges, les soupapes doivent absolument rester « hautes ». Les rectifications à trois angles résultent en une surface de contact étroite, cette faible surface accroît la pression sur le siège, tout en réduisant le transfert thermique des soupapes vers les sièges. Il est préférable d’aller dans l’autre direction, et de tailler à 30/60° (comme les derniers modèles), au lieu des 45/45°. Cela augmentera la surface de contact, améliorera les transferts thermiques, et augmentera les intervalles de réglage du jeu. Ne faites pas cette erreur commune de sur-retailler les sièges lors d’une préparation de culasse BMW.
Les soupapes peuvent être plus complexes à retailler que les sièges, mais le principe d’une large surface de contact doit encore s’appliquer. Respecter les règles suivantes : gardez une coupe à 90° des bords de soupapes, avec une épaisseur de 1mm à l’admission, et de 1,8mm à l’échappement. Cette zone importante du bord de soupape ne doit pas être trop fine, tout spécialement côté échappement. Ces coupes à 90° aident directement au débit, et aident vos soupapes à fonctionner efficacement. Les soupapes peuvent elles aussi recevoir plusieurs angles de coupe – 4 à l’échappement et 3 à l’admission – Une coupe à 30° devrait être réalisée sur le dessous de la tulipe, en plus des coupes normales du dessus et du bord. Mais n’oubliez alors pas de réaliser un chanfrein sur le bord principal de celles d’échappement – pensez à cela comme un arrondissement du bord d’attaque uniquement – juste avant la zone de la coupe à 90°. Cela améliore le débit à l’échappement, mais diminue celui de l’admission. Les soupapes d’échappement peuvent aussi être coupées en « fossé », dans le cadre d’un moteur de course. Montez des soupapes d’admission de 45mm, ceci peut être fait en conservant les sièges d’origine, mais vous devrez alors agrandir par meulage le diamètre interne afin de bénéficier des avantages des soupapes plus grandes. Vous pouvez aussi monter d’un mm la taille de la soupape d’échappement, mais ne le faites surtout pas si vous avez déjà installé une seconde bougie de 14mm. Appairez et allégez vos poussoirs en agrandissant le trou ovale, et songez à installer des « boutons » plus durs sur leur face supérieure si vous souhaitez utiliser un arbre à came sport avec des soupapes élargies. Enlevez la partie inutile des vis de réglage des culbuteurs après le montage final et le réglage du jeu aux soupapes. Laissez 2 filets, mais pas plus. Affinez les culbuteurs et contrôlez leur état de surface et l’absence de méplats dus à l’usure. Cela limitera le battement des tiges dans les hauts régimes.
Installez des roulements en haut des culbuteurs, mais vérifiez qu’il sont du type épaulés afin d’éviter les pertes projection d’huile. Si vous voulez aller plus loin, raccourcissez les culbuteurs de façon que les deux cages à aiguilles ne soient plus éloignées que de 3,2mm l’une de l’autre, et coupez des entretoises dans des vieux culbuteurs de /5 pour combler l’espace libre. Placer des rondelles en acier de chaque côté des entretoises. Vérifiez bien que vous n’avez ni gagné, ni perdu de longueur par comparaison aux culbuteurs d’origine, bien que vous ayez maintenant un assemblage de culbuterie de 6 éléments voire plus.
Changez les tiges de culbuteurs pour des modèles en aluminium ou mieux en carbone, disponibles chez les revendeurs de pièces pour hot rods. Polissez les extrémités, vérifiez l’absence de bavures d’usinage sur les pièces adaptables et polissez les corps en finition miroir. Bien sur, des coupelles et clavettes de ressorts de soupapes allégés en aluminium ou titane doivent être utilisés, ces derniers sont faciles à trouver. Un autre élément de distribution rarement rencontré mais à ne pas négliger consiste en des supports de ressorts ventilés, qui peuvent se trouver chez les vendeur de pièces perfo. pour Hot Rods). Ces éléments permettent de garder un flux d’air entre les ressorts et les fonderies de culasses, les ressorts sont mieux refroidis et gardent leur tension, tout particulièrement dans les hauts régimes.

Les guides

Les guides ne sont pas seulement des guides, mais aussi des joints, il est donc essentiel qu’ils soient sélectionnés avec soin. ceux de CC Products (ndt : vendus aux USA par San José BMW), sont excellents et à un bon tarif. Les guides d’origine sont entre les deux. Les meilleurs sont toutefois d’un dessin différent de l’origine. Dans la mesure où seulement quelques gouttes d’huile mélangées dans votre chambre de combustion peuvent réduire la durée de combustion (et sa puissance), l’étanchéité d’un guide est cruciale. Un moteur de route préparé devrait utiliser des guides présentant un jeu serré et un joint téflon au sommet. Vous pouvez trouver ces joints (Yamaha SR 500) et rectifier vos guides pour qu’ils les acceptent, ou en trouver des tout prêts chez Manley Valves, Branch Flowmetrics ou CC Products. Ces guides avec joint téflon sont la meilleure solution au brouillard d’huile.

La culasse

Nettoyez les conduits de culasse et alignez les différents éléments, du conduit d’admission à la culasse (ndt : gros travail en général au raccord entre les sièges et la fonderie de culasse, ainsi qu’à celui entre la culasse et le tube vissé de raccord au carbu). N’hésitez pas à araser le guide de soupape d’admission, mais soyez alors certain de convenablement ébavurer sa bordure intérieure. Polissez les chambres de combustion et les tulipes des soupapes, tout en conservant précautionneusement la coupe à 90° des bordures sans arrondi, excepté pour celles d’échappement. Alésez les culasses pour un échappement de 40mm sur les 1000cc. Si vous achetez un échappement, évitez les systèmes 2 en 1, ou les systèmes à croisillon. Prenez plutôt à la place un 2 en 2 avec des mégaphones traditionnels à 6°, avec une absorption par laine de verre, et se terminant par un contre cône à 45° d’un diamètre égal à 50% de celui d’entrée. Les meilleurs furent fabriqués par CJ Axtell dans le milieu des années 70.

Arbre à cames

Vous pouvez installer une clavette d’arbre décalée pour retarder le calage. Avant tout, sagement, achetez un arbre 336°, et évitez tout autre que l’on pourrait vous proposer. Il est possible de monter cet arbre sans déposer la transmission, mais mieux vaut savoir ce que l’on fait avant de se lancer. Les derniers modèles sont prévus pour les pompes à huile avec un carré d’entraînement, il est donc obligatoire sur les modèles à pompe avec clavette de déposer la transmission et changer le rotor interne de la pompe pour un nouveau modèle. Je ne suis pas d’accord pour confirmer l’idée que d’autres arbres sont meilleurs que le 336° de série. Dans une optique de piste, ou pour quelqu’un voulant savoir quel régime peut prendre son moteur, peut-être, allez y et installez autre chose. Mais je maintiens que le 336, avec une levée de 10,8mm et un angle de came doux est le meilleur disponible pour un moteur routier sportif ne devant pas dépasser les 8000 tours. Il a des sommets de cames plus proches que tous les autres arbres du marché, de série ou pas, ce qui permet de maintenir une large plage de puissance dans les tours. Il aime fonctionner entre 5700 et 7700 tours. D’autres arbres « méchants » ont des durées de vie moindres, et des sommets de cames plus écartés. Ceci donne plus de puissance dans les tours, mais plus haut et sur une plage plus réduite. Leurs angles de cames plus raides et leurs cames plus pointues ajoutent de plus sans nécessité des contraintes aux composants de la distribution, qui doit alors être très légère et entretenue rigoureusement.
Des courbes de levée prononcées et des levées importantes (au dessus de 12,2mm) obligent à des tensions de ressort importantes (au dessus de 59kg), ce qui implique des tiges plus rigides (et du coup plus lourdes). Des ressorts plus fermes pour contrôler des composant plus lourds impliquent la pression sur les culbuteurs, et tendent à augmenter le battement des tiges. Eloignez vous de ça, restez à des régimes prudents (en dessous de 8200), avec des ressorts souples à moyens (48kg maxi), des arbres à l’attaque douce, des guides longs et des levées raisonnables. Vous ne serez pas déçus.
Des clavettes pour retarder le phasage sont utilisées afin d’obtenir une meilleure aspiration à haut régime, mais au détriment des performance aux bas et mi régimes. Rappelez vous que parmi les 4 temps du fonctionnement de la distribution, le plus important est celui de la fermeture de l’admission, en amenant celui-ci trop proche du point mort bas, vous perdrez tous les avantages de la vitesse des gaz qui a été donnée par le conduit d’admission.

Carburation

Les filtres KN ne fonctionnent pas très bien avec les carburateurs Bing. Vous devez utiliser des filtres d’origine avec vos Bings de 40, sinon vous n’aurez pas un bon débit d’essence et le réglage de la carburation sera une véritable plaie. Laissez vos aiguilles à leur position basse, afin qu’elle dépassent au plus dans les corps. Cela vous donnera la plus grande courbe de progressivité possible pour la détermination du gicleur principal adéquat. Je recommande d’aléser le gicleur principal à 1,19mm pour les altitudes au dessus de 1000m et 1,58mm au niveau de la mer, ceci ne s’appliquant qu’aux moteurs 1000cc. Les Bings sont limités dans ce que l’on peut en tirer, la meilleure chose à faire est de passer à des carbus DellOrto de 90S et partir de là. Si vous êtes satisfaits de vos Bing, polissez les conduits, scellez les extrémités du papillon au silicone, et pour un débit optimal brasez le papillon sur son axe, puis affinez ce dernier au maximum jusqu’à ce qu’il ne dépasse presque plus lorsque le papillon est à l’horizontale. Les KN fonctionnent très bien avec les DellOrto, et ces carburateurs offrent un gros gain en puissance comme en réponse.

Filtre à air

Sur les modèles de 1970 à 1979, changez le boîtier de filtre à air pour les modèles à deux durites fabriqués durant environ 7 mois de l’année 1978. Ces derniers divisent le tube de recyclage des vapeurs en deux, les carbus reçoivent donc chacun une même quantité de vapeurs d’huile.
Changez le clapet d’évent pour le nouveau type à lamelle, ceci est un plus indispensable en cas de hauts régimes soutenus.
Percez des trous supplémentaires dans votre boite à air, à l’arrière et sur le dessus, afin de permettre un meilleur débit d’air frais.

Les pistons

Vous pouvez installer des axes de pistons allégés, et appairer les segments, circlips et axes afin d’obtenir une balance optimale entre les deux pistons. Vous pouvez aussi monter des pistons plus légers genre de ceux proposer par Woesner. Polissez le ciel de piston au plus, arrondissez les embrèvements des soupapes, et déglacez très légèrement la jupe en dessous du segment racleur, mais pas au dessus. Si vous changez les segments sans changer les pistons, montez la taille supérieure et non la standard. Déglacez précautionneusement vos cylindres et ajustez l’ouverture de segments à 0,02mm au niveau de l’alésage le plus faible. Trop souvent les restaurateurs remplacent les segments sans se soucier de cette importante source de perte de compression.

Simple allumage

Installez un allumage Dyna III avec soin, et collez ses petites attaches en place. Cet élément a fait ses preuves sur les modèles de 1970 à 1979. Ou un Boyer ou un Hektik
Pour les modèles de 1981 et ensuite, les choses sont un peu plus complexes, mais voici comment procéder. Trouvez un allumage avec rupteurs prévu pour les modèles de 1980 et montez-le sur votre moteur en remplacement, installez un module d’allumage réduisant le voltage sur les rupteurs, et vous êtes prêts pour passer à un double allumage. L’utilisation de l’allumage électronique des modèles après 1981 a donné des résultats variables lors du réglage de la courbe d’avance et de l’installation de doubles bobines. Le système Dyna fonctionne bien pour certains de ces modèles récents, mais passer au système à rupteur peut vous éviter des erreurs coûteuses par la suite. N’intervenez jamais sur un système électronique sans avoir préalablement mis à la terre les deux câbles de bougie. Une étincelle sans masse peut griller le système et vous en aurez pour une centaine d’Euro. Prenez un grand soin lors du calage après l’installation d’un allumage double. Changez votre avance maxi pour qu’elle soit atteinte à au moins 4400 tours pour les modèles à allumage simple, et 6000 tours pour les doubles. Ces changements sont beaucoup plus simples à accomplir avec les systèmes à rupteurs qu’avec les électroniques d’après 1981.

Double allumage

Beaucoup de discutions ont eu lieu concernant la méthode pour caler un double allumage sur un twin BMW. Je suis persuadé que la combustion est plus efficace et se réalise plus rapidement dans une chambre a double bougie. En d’autres mots, « tout est terminé un peu plus tôt ». Cet « un peu plus tôt » commence à avoir lieu au fur et à mesure que le régime augmente, ainsi lorsque les hauts régimes sont atteints, le moteur tourne avec trop d’avance. Utilisez un disque gradué pour régler votre avance à 33° sur un allumage simple, et 28° sur un double tant que votre régime maxi doit rester sous 8200 tours. Cela n’est toutefois pas si simple, rappelez vous que lorsque vous réglez votre avance, vous voulez toujours rester proche du calage d’origine dans les bas régimes. Beaucoup font cette erreur, ils retardent l’ensemble du système et sont atterrés par la perte à bas régime. Pensez plutôt cela comme une réduction de la plage d’avance de 5°, pas un retard de l’ensemble de 5°. De la même manière sur un allumage double, mais avec les valeurs indiquées ci dessus. Laissez de côté les petits ressorts, pliez juste les extrémités des pattes du système d’avance d’origine de 1,2 à 1,6mm, puis peaufinez avec les ressorts si nécessaire. Gardez en mémoire que 2,04mm mesurés sur le volant moteur correspondent à 1° de rotation du vilebrequin.

Moteur

Remplacez les coussinets de bielles, remplacez et alésez avec précaution les bagues des pieds pour correspondre a vos nouveaux axes allégés, équilibrez réciproquement les deux bielles et polissez les.
Allégez le pignon de distribution de l’arbre à cames en perçant des trous sur sa partie extérieure, et élargissez les trous déjà présents. Enlevez le plus de masse possible et arrondissez les angles des gros perçages.

Partie cycle

Changez les roulements du bras oscillant pour des modèles à large surface de contact, afin d’avoir un meilleur guidage cadre/bras. plutôt que de renforcer votre ancien bras oscillant (qui du coup vrille de manière quasi systématique), échangez le contre un modèle plus récent à tube de plus gros diamètre. Conservez toutefois votre cardan car le nouveau type à amortisseur est trop lourd.
Usinez l’intérieur de votre fourche pour qu’elle reçoive au moins 6 bagues de glissement au lieu des 3 d’origine. Usinez votre axe de roue pour qu’il fasse 12mm jusqu’au niveau de l’écrou. Vous pouvez renforcer la fourche, ajouter un té supérieur taillé dans la masse, monter de nouveaux amortisseurs, mettre des ressorts progressifs

Conclusion

Que puis-je obtenir de mieux avec des pièces d’origine récupérées ? Là c’est plus simple, des culasses de 1977 avec échappement en 40mm, des pistons et des axes de 1977, des carbus de 90S, un clapet à lamelle, une boite à air de 1978, des cylindres nickasil et une transmission finale 2:91 qui peut vous mener au delà de 206km/h, même avec un allumage simple.