dimension d'une culasse de Z1000

bonjour 

est ce que quelqu'un pourrais mesurer précisément la hauteur d'une culasse de Z1000-Z900.
j'aurais besoin de connaitre la dimension entre les plans de joints d'une culasse d'origine non surfacée.

sur ma culasse je trouve 103.50mm , je pense qu'elle a été surfacée de prés d'1.5mm peut-etre plus .

merci

Normalement la culasse devrait faire 105 mm. Ce très important surfaçage n'est pas nécessairement un problème mais demande de faire plusieurs vérifications.
Il n'est pas rare du tout de beaucoup surfacer une culasse qui a été beaucoup préparée et modifiée. Quand on monte des grosses soupapes, les sièges sont rectifiés souvent de façon importante "enfonçant" beaucoup plus les soupapes dans les sièges et augmentant donc le volume de la chambre de combustion, volume que l'on diminue par surfaçage. De même, surtout sur ces culasses d'anciennes générations, on modifie beaucoup la forme de la chambre elle même, il faut également récupérer l'augmentation de volume dû à ce remodelage, donc surfaçage.
Il faut absolument que tu mesure très précisément le volume actuel des chambres de ta culasse, c'est ce qui va déterminer les pistons à utiliser. Des chambres avec un volume trop petit risqueront de toucher la calotte des pistons. De même il faut vérifier que la calotte des pistons ne va pas toucher les électrodes de masse des bougies. Dans ce cas il faut soit remonter les bougies avec des joints plus épais, soit retoucher les calottes des pistons pour laisser la place aux électrodes, soit utiliser des bougies sans électrodes de masse (électrode de masse annulaire) mais ces dernières sont particulièrement onéreuses.
Les culasses Kawa très rectifiées ont souvent les filetages de goujons d'échappement qui deviennent affaiblis, prendre une attention particulière lors du serrage.

Bonjour 

Merci pour ces infos qui vont m'être très utiles. 
Effectivement la culasse est montée avec des très grosses Soupapes : 38,5 et 32mm.
En plus elle en double allumage, donc deux fois plus de risques avec les bougies. 

De toutes façon j'irais faire contrôler complètement la culasse chez :YMA Bauzon dans le 78.

Pour les pistons, j'ai déjà un kit complet MTC en diamètre 72mm, 10,25/1.
Je verrais avec eux pour la compatibilité et au besoin l'adaptation.

Bonjour,

voici un petit reportage photo qui peut aider pour choisir la cote de resurfaçage de la culasse de son moteur "racing" en fonction du rapport volumétrique souhaité.

Il s'agit dans une première étape de connaitre la distance entre soupapes et pistons au calage de distribution choisi, de façon à ne pas trop raboter sous peine de collision désastreuse.

Puis dans une deuxième étape d'estimer le rapport volumétrique que l'on souhaite pour son moteur et décider de la cote de resurfacage.

Enfin dans une dernière étape, bien vérifier la planéité de la surface de la culasse (et du bloc) une fois resurfacée.



1ere étape : mesurer le jeu entre les soupapes et les pistons pour savoir de combien au max on peut descendre la culasse.

tout d'abord mettre de la pâte à modeler (Play Doh va super bien, merci Papa Noël...) au dessus des pistons : 

Les verte, rouge et jaune vont bien aussi !

Ensuite remonter le moteur avec des joints qui ont la même épaisseur que les joints définitifs (attention certains joints son exclusivement à montage unique, à ne pas utiliser pour cette "métrologie"). Penser à huiler les tulipes des soupapes pour qu'elles n'adhèrent pas à la pâte à modeler lorsqu'elles viendront l'imprimer lors des étapes suivantes :

Remontage culasse et distribution. Un seul cylindre suffit si on est confiant de l'identité des 4.... Perso, je conseille vivement de vérifier tous les cylindres, compte tenu du temps à consacrer aux autres étapes, et compte tenu de l'enjeu.



Puis tourner le vilebrequin doucement à la clé à douille, de façon à marquer la pâte à modeler par les levées des soupapes. Attention, trop de pâte à modeler peut bloquer, même si les bougies sont retirées. Ne pas forcer. C'est pourquoi je recommande de ne mettre de la pâte à modeler qu'en face des soupapes et de ne pas recouvrir toute la surface du piston. Ainsi il y plus de chance que l'éventuel excès de pâte à modeler puisse trouver une place lorsqu'elle est écrasée et chassée par les soupapes. Faire plusieurs fois 2 tours pour éviter qu'une soupape modifie l'empreinte laissée par l'autre.

Ensuite déculasser pour constater l'oeuvre :



couper la pâte à modeler en prenant garde de ne pas la déformer : 



Retirer une des deux moitiés pour voir la place disponible entre soupapes et piston : 



et mesurer : 



Dans ce cas il y 3 mm entre la soupape d'admission à pleine levée et le piston. 
Faire la mesure analogue au niveau de la soupape d'échappement et/ou des autres soupapes en cas de moteurs soupapes multiples. 

Bien se rappeler que les soupapes d'admission et d'échappement ne lèvent pas au max de la même façon, ni en amplitude, ni en position relative au piston. De même, si on décide de changer le calage (changer le diagramme) , il faut refaire cette mesure pour s'assurer qu'au niveau calage il y ait encore assez de distance soupape - piston.

A ce stade on sait qu'on peut resurfacer 1,5 à 2mm cette culasse (ou abaisser le bloc ;-) de façon à laisser 1mm (1mm c'est vraiment le mini à laisser) entre les soupapes et le piston. Attention aux arbres "violents" il se peut que les soupapes "quittent" le contact avec l'AàC aux régimes élevés, c'est tout le savoir faire du préparateur que de savoir combien il faut laisser.

Bien se rappeler que ne pas laisser assez c'est prendre le risque d'un contact entre soupapes et piston, ce qui se traduit souvent par perdre la culasse, car en plus des soupapes tordues, des guides abîmées, il se peu que la culasse fende....

On passe à la deuxième étape : la mesure du rapport volumétrique. 

Ce sujet a déjà été abordé par Titane sur ce forum, je ferai rapide.
Le rapport volumétrique est le rapport entre volume résiduel lorsque le piston est au Point mort Haut (PMH) (Top Dead Center) et le volume total de la chambre lorsque le piston est en bas, au point mort bas (PMB) (Bottom Dead Center).

Prendre la culasse, équiper un dôme de ses soupapes étanches avec au moins 1 ressort pour que ces dernières plaquent bien la culasse.

Mesurer le volume (gaz oil par exemple) qu'il faut injecter pour que le liquide vienne araser la plaque transparente (plexi par exemple), d'où l'intérêt (nécessité) de prendre une plaque transparente, pour voir si on n'a pas laissé une grosse bulle. Et c'est là qu'on se rend compte que l'établi n'est pas horizontal !...  : 

Penser à bien étancher la plaque de plexi avec la culasse, à l'aide de graisse par exemple.



Ne pas hésiter à refaire plusieurs fois cette mesure qui semble simple, mais qui, dans la pratique ne se passe pas toujours comme imaginé....

A ce stade le volume de la chambre nue est connu. Prenons par exemple 36ml = 36 cm3

Il faut connaitre le volume du dôme du piston qui "rentre" dans cette chambre.

Pour ce faire, cette mesure se fait dans un cylindre. Placer le piston au PMH, donc son dôme dépasse du plan de joint cylindres - culasses. Mesurer la hauteur de ce dépassement, par exemple entre une plaque et le plan de joint du bloc cylindre avec des queues de foret. Il n'est pas besoin d'une grande précision. Par exemple nous obtenons 8 mm.

Descendre le piston dans sa chemise d'une hauteur supérieure à ces 8 mm. Par exemple 10 mm. Noter cette quantité.

Mesurer le volume résiduel entre le piston descendu de 10 mm et le plan de joint du bloc cylindre par la même méthode, plaque de plexi, graisse pour étancher et seringue + Gaz-oil.

Bien penser à faire un congé de graisse piston - chemise pour éviter que le gaz oil ne passe par les segments.... 

Noter le volume de ce volume résiduel. Par exemple 32 cm3 ou ml.

Cette mesure permet d'estimer le volume du dôme du piston par soustraction de ce volume mesuré moins le volume balayé par le piston lors de sa course de 10 mm.

Prenons l'exemple d'un moteur de 72 mm d'alésage. La section du cylindre est  PI x R² = 3.14159 * (72 x 72 )/4 = 40,715 cm²

Le volume déplacé par une course de 10 mm vaut donc 1 cm * 40,715 cm² = 40,715 cm3 ou 40,715 ml

Le volume du dôme du piston vaut donc :  32 (mesure volume résiduel au dessus du piston) - 40,715 (volume du balayage du piston pour 10 mm de course) = -8,715 cm3 ou ml.

Le signe moins indique que ce volume est à retrancher du volume de la chambre de combustion nue mesurée ci-dessus.

A ce stade le volume résiduel de mon moteur lorsque le piston est au PMH est de 36 - 8,715 = 27,285 cm3.

3eme étape calcul du rapport volumétrique de mon moteur et calcul de la cote de resurfacage de la culasse (ou du bloc)

rapport volumétrique = Volume total / volume résiduel chambre

Rapport volumétrique = 1 + Volume de balayage course complète du piston/Volume résiduel

Mon moteur fait 72 mm d'alésage et 66 mm de course. Volume de balayage du piston = 40,715 cm² (Surface de 72mm d'alésage) * 6,6 = 268,72 cm3 (moteur 4 cylindres 4 x 268,72= 1074 cm3 ce qui arrive quand on réalèse un Z1000 à 72mm d'alésage  )

Le rapport volumétrique est donc de  
Rv = 1 + (268,72/27,285) = 1 + 9,85 = 10,85 ce qui est déjà une belle valeur.

A supposer que je veuille monter ce ratio à 11,5, alors il faudrait que le volume résiduel soit de 25,6 cm3 au lieu de 27,285 comme actuellement. Il s'agit de réduire le volume résiduel de 27,285 - 25,6 = 1,685 cm3

Compte tenu de la surface de l'alésage de 72mm (40,715cm²) Ce volume à gagner se gagne par un resurfacage de 0,4 mm. 0,4 x 40,715 = 1,685 cm3

L'étape numéro 1 qui nous avait permis de mesurer la distance entre soupape et piston de 3 mm nous indique que ce resurfacage est possible, et qu'il restera 2,6 mm entre les soupapes et le piston.

Donc c'est jouable ! Resurfaçons la culasse 

A ce stade, je me permets d'attirer l'attention sur la faible valeur de 0,4 mm trouvée et de faire remarquer qu'au plus le rapport volumétrique est déjà élevé, au plus le resurfacage aura une cote faible. Attention donc aux cotes de 1,5 ou 2 mm, voire  plus des fois .... sous peine de désillusions.

 4eme étape : resurfacage de la culasse et contrôle de planéité

Après le resurfacage de la culasse, il est bon d'en vérifier sa planéité. Du reste il est toujours utile de vérifier la planéité d'une culasse que l'on envisage de monter. Cette technique est très simple, peu onéreuse, et redoutable d'efficacité.

Pour ce faire j'utilise une vitre épaisse (8 à 10 mm), merci au généreux donateur qui se reconnaîtra   , couper cette vitre à la taille de la culasse : 



Ensuite bleuir la culasse au bleu de traçage (en bombe dans toute bonne quincaillerie industrielle)



Puis plaquer la vitre et effectuer de lents va et vient. Lever la vitre et essuyer le bleu qui s'est déposé dessus. Bien évidemment ne pas essuyer la culasse. Recommencer. Après quelques étapes, le dessin de planéité apparaît avec les "creux" en bleu :

 
 

Roder si besoin  . En cas de "creux légers" qq 1/100 il est possible de roder le plan de joint avec un papier carrossier de haute qualité (fourniture carrossier pro) maintenu avec la plaque en verre, à l'eau ou à l'huile, très précautionneusement. 

Vérifier si on améliore la planéité par cette méthode, car bien souvent, le mieux est l'ennemi du déjà pas mal !   et savoir s'arrêter à temps..... 

J'espère que ce post encouragera ceux qui étaient indécis à se lancer.

Bien cordialement
Prenez bien soin de vous et de ceux à qui vous tenez.


Bruno

Précision concernant l'utilisation de la pâte à modeler quand on pousse les choses un peu plus loin dans l'utilisation de pièces spéciales. Plus particulièrement la relation entre la forme des pistons et celle de la chambre de combustion.
Sur la photo suivante, le joint de culasse est exactement au diamètre de la chemise et donc du piston. La marque noire désigne un endroit où la calotte du piston approche de façon trop importante. Il existe un jeu piston-culasse qu'il convient de respecter en fonction du montage de la bielle (roulement ou coussinets), de la matière de la bielle (bielle en alu, en titane, en acier forgé) et bien sûr de toutes les autres composantes du moteur. On peut mesurer cette valeur avec la pâte à modeler.

Sur le piston utilisé dans ce cas de figure, il convient de modifier la forme aux endroits visibles sur la photo.

Modifications faites sur le piston à droite qui sont visibles sur cette photo (le piston réusiné n'a pas encore été ébavuré ... pour les esprits chagrins !)

Beaux compte rendus de différentes méthodes de vérification/préparation pour les mécaniciens ayant envie de "bien faire"  , on m'a même demandé de refaire les gorges de clips sur UN piston dont l'alésage de l'axe avait été agrandi de 17 à 18 mm
Un montage délicat mais le comparateur nous aide bien ...............

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Belle réalisation pour quelque chose qui a une importance crucial dans un moteur. L'axe de piston, et indirectement les clips d'axe, est la pièce qui subit les plus grosses contraintes dans un moteur thermique. Et les clips sont souvent traités de façon très désinvolte alors que leur importance est vitale. Combien de moteurs ont été ruinés par un clips baladeur ???
Il convient d'ailleurs d'attirer l'attention sur la dimension des clips, ils ne sont absolument pas miscibles entres marques et types de pistons. Un clips de piston d'origine ne se monte pas de façon fiable sur un piston Wiseco (par exemple) et vice et versa. Le diamètre du tore du clips varie de quelques centièmes et n'a pas la même force de tension. Et cette force de tension influe sur le comportement du clips dans sa gorge. Trop faible, il joue les filles de l'air, trop raide il va finir par "s'intégrer" dans l'alu du piston, déformer la gorge, voir laisser glisser l'axe en dehors de sa position.

merci pour ces infos et comptes rendu très passionnants ,se n'est pas si simple qu'il ne parais aux premiers abords.
ça va m’être très utile.

pour faire les tests a la pâte a modelé , est ce qu'il faut utilisé un joint de culasse neuf pour je peux me servir d'un vieux joint cuivre déjà utilisé ?
pour le montage final, qu'est ce qui sera le mieux comme joint de culasse : cuivre, fibre (cometic) , ou celui vendu par MTC vu que j'ai leur kit pistons ?

En mécanique, plus on sort des entiers battus plus ça se complique !
Pour faire un montage à blanc la matière du joint n'a pas d'importance du moment qu'il a les bonnes dimensions en Ø et épaisseur. Pour le montage final, les joints cuivre sont à éviter, les joints CFM-20 (fibre) font très bien le boulot s'ils sont montés avec un minimum d'attention. Le top sont les joints MLS (plusieurs épaisseurs de feuilles d'alu et d'inox) qui présentent en plus l'avantage de se passer des joints toriques normalement utilisés avec les autres types de joints.

Pour Toniofull,

j'espère que mon post t'aura permis de comprendre qu'une vérification de la culasse seule, comme j'ai cru le lire plus haut, n'est pas (du tout) suffisante....

L'empreinte sur la pâte à modeler est la résultante du montage complet, en version quasi définitive, c'est dire : 
- avec la bonne hauteur de bloc cylindre, qui peut avoir été modifée dans une vie antérieure
- avec les bonnes longueurs de bielles. Sur les moteurs montés sur roulements comme les kawas et suz "classiques", il faut savoir de-assembler ré-assembler le vilebrequin pour changer les bielles, mais c'est possible...
- avec le bon vilebrequin, même si c'est vraiment très compliqué de modifier cette course, sauf à refabriquer un vilebrequin, ou savoir décaler les manetons... en tout cas cela nécessite aussi de savoir desassembler et re-assembler un vilebrequin (cas des Kawas ou des Suz montés sur roulements). Pour les vilebrequins sur paliers, de rares rectifieurs savent rectifier les paliers de bielle de façon décentrée puis adaptent d'autres coussinets dans les bielles  ...... pour gagner un poil en course du moteur...
- avec les pistons choisis et leurs dômes propres à chaque marque et chaque modèle. Attention les rapport volumétriques annoncés méritent d'être vérifiés, car l'annonce est souvent optimiste...
- avec les bonnes épaisseurs de joints d'embase et de culasse
- avec la culasse, dont on sait que son plan de joint a pu aussi être modifié dans une vie antérieure.
- avec les arbres à cames
- avec le bon calage de distribution

Ayant toutes les pièces entre tes mains, je t'encourage à réaliser ces vérifications, qui sont très peu onéreuses : 
- 1 boite de play doh, 
- 100 cc de gaz-oil, prévoir un peu plus....
- une seringue, 
- une cuillère à soupe de graisse, 
- une plaque de plexi,
- une vitre épaisseur 6 à 8 mm, 
- du bleu de traçage, 
- un peu de patience et de soin....

Certes cela prend du temps. 

Mais n'est-ce pas le propre d'un passe temps ?

Bien cordialement
Bruno