Le balayage :

En gros, le balayage c'est la principale difference entre un cylindre diametre 40 et un autre cylindre diametre 40. En effet, si je monte un piston Bidalot racing, une culasse Bidalot racing, des diagrammes de Bidalot racing et un taux de compression de Bidalot racing dans un cylindre d'origine, je n'obtiendrais pas un cylindre Bidalot racing car le balayage est different. Pour mieux comprendre, le balayage c'est les angles et section des conduits d'admissions et d'échappement. Il faut comprendre que lorsque le piston descent, la chambre de combustion est pleines de gaz brulés. Ces gaz doivent etre expulsés. Cette action est remplie par l'entrée des gaz frais mais le jeu n'est pas simple car il faut qu'un maximum de gaz frais entrent dans la chambre. La chambre étant pleine de gaz brulés, ceux ci sont donc expulsés par les gaz frais. Il est donc facile de comprendre que pour qu'un cylindre marche, il faut que :

• Il se remplisse au maximum.
• Les gaz frais "balayent" le maximum de gaz brulés vers l'échappement.
• L'échappement laisse sortir un maximum de gaz brulés.
• Les gaz frais restent au maximum dans la chambre de combustion .

Voici en gros un balayage.

Neanmoins, la modification du balayage est une action extrèmement complexe non seulement sur un point de vu theorique mais également pratique car cela necessite du materiel, du doigté, de la patience et une petite part de folie donc si le coeur vous en dit, pourquoi ne pas l'essayer sur un vieux cylindre mais disons qu'a titre autre qu'experimental, je vous dirigerai plutot vers un bon choix initial de cylindre et une préparation plus "traditionnel".

Se familliariser avec l'effet ventiry  :

L'effet ventury est l'acceleration artificielle d'un fluide qui est provoqué par une reduction de section. Ca a l'aire compliqué comme ca mais en fait c'est le même principe que lorsque vous pincez le bout de votre tuyau d'arrosage pour arroser quelqu'un. Donc, lorsque je pince le bout de mon tuyau, le liquide qui est dedans se retrouve face à une diminution mais comme la pression l'oblige à avancer, il doit prendre de la vitesse si il veux passer cette diminution de section. Bien sur, cela provoque une perte de charge. Il passera toujours moins de liquide que si le tuyau n'etait pas bouché.

Voici un ventury on ne peut plus simple.

Pour notre moteur, on imagine que ce ventury est un transfert laterale. Avant de l'avoir gratté, ce transferts était droit (section d'entrée S1 egale à la section de sortie S2). Maintenant revenont en arrière et souvenont nous que le mélange est propulsé par la précompression (qui s'exprime en bars). Le bar est une unité de mesure qui exprime une force par une section (1 bars = 1,0197 kg / cm²). Nous avons deja optimisé nos carter moteurs afin qu'ils nous donnent la plus grosse pression possible donc nous ne pouvons plus augmenter notre force mais si l'on augmente la section d'entrée du transfert (S1), que se passe t-il?

Voici le fonctionnement du ventury sous sa forme mathematique avec :
V = vitesse du fluide en écoulement (m/s)
P = pression du fluide (Pa)

V1+P1=V2+P2 

Il est donc simple de comprendre qu'au traverts de ce ventury, on a une diminution de pression (puisque l'on a une diminution de section) mais si l'on regarde la formule ci-dessus, cela entraine obligatoirement une augmentation de la vitesse ce qui est interessant car si le melange sort plus vite dans la chambre, le balayage est optimisé et de plus une grosse vitesse est sinonyme de vaporisation.

En construction

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Agrandissement des transferts :

Maintenant que l'on connais l'effet ventury, il est simple de comprendre que si on augmente la section d'entrée d'un transfert et que l'on lui ajoute un ventury, on augmente le debit de gaz en entrée de tranfert et on créer une acceleration en sortie de de transfert. Resultat, on ameliore le remplissage. Donc le principe est d'agrandir les transferts en entrée et suretout de les aligner avec les transferts des carters moteur. On commence par tracer le bas du cylindre mais il faut faire très attention car trop créer une perte de charge se qui nuirait le remplissage et pas assez ne serait pas une remplissage optimal. C'est cette difference qui fait la difference entre un amateur et un sorcier... Ensuite, on monte le cylindre avec son join d'embase sur un demi carter de facon à ce que tout soit bien en place.

Voici comment monter l'ensemble cylindre / carter pour alligner les transferts.

Maintenant que tout est bien monté et bien alligné, il est simple d'alligner les carters avec le cylindre car il est evident que si une marche subsiste, il y aura une perte de charge. Une fois les tranferts allignés, il ne reste plus qu'a creuser l'interieur des transferts afin que le ventury soit le moins brutal possible.

Echappement :

Maintenant, nous allons nous concentrer sur la lumière d'échappement. Il est très important de la rendre la plus efficace possible. Une idée préconçue dit qu'il faut supprimer la barrette de l'échappement mais il semble que se soit la toute dernière chose à faire sous peine de casser le segment . L'angle maxi de vide que peut accepter un segment est de 80 à 85° (mais un changement répété de segments est à prévoir). Pour relever l'angle de vide, se reporter à l'empreinte prise au crayon gras. Ensuite, à l'aide de la formule ci dessous, déterminer la quantité de matière à supprimer de chaque cotés de l'échappement.

Largeur sur l'empreinte que represente un angle voulu :

((p D) / 360) x A = L

Angle que represente une largeur relevé sur l'empreinte :

L / (( p D) / 360) = A

Avec:

• D = diametre en mm
• A = angle en °
• L = Largeur en mm

 

Exemple:

On recherche l'angle que forme un echapement de 22mm afin de le porter à 85° dans un cylindre de 40mm.

22 / (( p 40) / 360) = 63.02°

On trouve que les 22mm relevés sur l'empreinte representent un angle de 63°.

(( p D) / 360) x 85 = 29.67mm

On trouve donc qu'afin d'avoir un angle de 85°, il faut reporter une largeur de 29,6mm.

La dernière étape consiste à fiabiliser l'échapement. Nous avons donc vu que l'angle maxi que pouvait accepter un segment était de l'ordre de 80 à 85° car au dela, le segment va se "decoler" du fond de la gorge du piston et "rentrer" dans la lumière d'échapement. Lorsque le piston remontera avec le segment dans la lumière, ce dernier accrochera sur l'arette haute de l'échappement qui est souvent horizontal et provoquera donc l'usure prematuré du segment et du cylindre. La solution consiste donc à faire des chanfreins sur les arretes des lumières. Ces chanfreins devront etres plus importants sur les arettes horizontals de grandes longueur.

 

Travail sur le fut du cylindre .

On remarque sur cette image que la jupe arriere du cylindre peux venir obstruer l'écoulement des gaz vers le transfert arrière et donc empecher le remplissage optimal du moteur.

1 - On peut couper une partie du cylindre qui gène l'admission juste après la boite à clapet (la jupe arrière du cylindre principalement). Pour cette découpe on peut utiliser une scie à métaux mais il faut faire attention à ne pas écailler le revêtement nickasil.

2 - Ensuite il ne faut pas oublier de bien ébavurer le cylindre au niveau de la découpe.

3 - On peut finir en polissant la zone de découpe.

Dans tous les cas réfléchissez bien avant de découper. Si vous n'êtes pas sûr de vous, il est préférable de renoncer.

 

Finition du cylindre :

Plusieurs étapes sont à réaliser avant de pouvoir avoir un cylindre montable mais il est preferable de les faire à la toute fin car il est possible que l'on ai encore des retouche à faire lors de la mise en place des diagrammes et du taux de compression:

• Ebavurer le cylindre afin que le piston ne puisse être agressé par une bavure.
• Microbillage des conduits d'admission afin de préserver une bonne qualité de mélange gazeux. Certain préparateurs polissent la face intérieure des conduits mais …..
• Polissage (qualité miroir) de la lumière d'échappement afin de na pas gêner les gaz d'échappement et de ne pas retenir de calamine.
• Procéder au nettoyage du cylindre par nettoyage au pinceau en bain d'essence et séchage à la soufflette.
• Reprendre une empreinte finale du cylindre.

Préparation du piston :

Le piston étant une pièce de fonderie, un ébavurage de l'intérieur du piston peut être réalisé. Cette étape est très intéressante car elle allège aussi le piston. Pour ma part, je laisse l'intérieur brut de Dremel afin de ne pas abîmer le mélange gazeux. On peut également l 'aleger de facon à perdre de l'inertie et donc ameliorer les accelerations. Le première endroit à toucher est les cotés du piston (sous son axe). Lorsque le piston est en position basse, les gaz contenus dans celui-ci doivent passer dans les tranferts lateraux donc si les bords du piston les bouchent, on créer une singularité de forme donc une perte de charge. Ensuite, on peux couper les jupes avant et arrières de facon à faciliter le remplissage du transfert arrière et à aleger encore le piston. Il faut tout d'abors verifier que le bas de la lumière d'échapement est au même niveau que le bas de la lumière d'admission arrière. Si toutefois c'est le cas (normalement), on place le piston en position haute et on trace au feutre la lumière d'échappement sur la jupe avant. Ensuite, on trace un trait sous l'empreinte de l'echappement (5mm) et on l'a reporte de l'autre coté. Il ne reste plus qu'à couper proprement, casser les angles et polisser les arrêtes. Cette étape etant terminé, il ne reste plus qu'a percer quelques troues Ø1 dans la jupe avant, juste en face de la barrette d'échapement de facon à la refroidir. Pour cette étape, on utilise l'empreinte de l'échapement que l'on a effectué au feutre. Enfin, on pratique un perçage Ø1 sur le dessus du piston, de facon à se qu'il débouche juste dèrriere le segment afin que la pression de la chambre, lors de la montée du piston plaque le segment contre les parois du cylindre afin d'ameliorer l'étancheité de l'ensemble. Enfin, on poli miroir le dessus du piston afin de ne pas accrocher la calamine.

Fiabilité :

Attention car le fait de travailler le piston a pour effet de le desequilidrer et de diminuer son guidage ce qui va provoquer une usure beaucoup plus rapide donc il sera bon de le changer reguliairement.