Passion, sérieux du travail, sens du détail et de la finition, sont notre credo
Réfection moteur Renault 3 - 1961
Nous sommes aujourd'hui chargés de la réfection d'un moteur de Renault 3, par un client résidant à l'étranger passionné de 4L, et qui nous a déjà confié la restauration de modèles sinpar.
Nous le remercions donc pour sa confiance renouvelée, pour cette intéressante "mission".
Il n'est en effet pas courant de croiser une Renault 3 sur nos routes, ni même dans les rassemblements spécialisés, car cette "Renault 4 du pauvre" n'a pas eu le succès commercial espéré à l'époque, et sa mécanique peu performante n'attire pas les amateurs de véhicules anciens, hormis les spécialistes du modèle.
Le moteur a une cylindrée de 603cc et une puissance de 23ch SAE, c'est un des dérivés du moteur dit "Billancourt", qui a été décliné de la 4cv à la 4L, en passant par la Dauphine et l'Estafette, en cylindrées de 747, 782 et 845cc.
L'unique différence par rapport à un moteur de 4cv est ici un alésage diminué à 49mm au lieu de 54,4 pour le très célèbre et répandu moteur Ventoux de 747cc.
Ouvrons donc le colis déposé par notre transporteur, et découvrons ce qui ce cache dans ce bel emballage !
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Démontage :
Un fois le film plastique ôté, nous découvrons un moteur type 690-01 complet, qui porte le numéro 0218, muni de ses accessoires, mais dont nous ne savons strictement rien.
Son kilométrage, ses défauts éventuels, sont inconnus. Nous pouvons simplement constater qu'il est très sale et gras, non vidangé, et non bloqué.
Le démontage d'un moteur n'est pas une opération si anodine que cela, surtout lorsque l'on n'a aucune information sur son état.
Bon nombre de précautions importantes sont en effet à prendre, et des erreurs bêtes à éviter !
C'est de plus lors du démontage, et du nettoyage des pièces, que l'on pourra se rendre compte de l'état de certains éléments.
Le travail commence par débarrasser le moteur de tous ses accessoires: embrayage, pipe d'admission/échappement et carburateur, allumeur, dynamo, pompe à essence et pompe à eau.
Aucune précaution spécifique n'est à prendre lors de ces opérations...si ce n'est lors du démontage de la pompe à eau, dont les goujons sont souvent soudés.
Ici nous avons de la chance et la pompe sort sans difficultés...mais si elle s'était trouvée grippée, nous aurions sans aucune hésitation détruit le corps de pompe (découpe à la disqueuse) afin d'aviter tout dommage sur la culasse.
En effet, si une pompe à eau neuve de R3 se trouve facilement, il est plus délicat d'extraire d'une culasse des goujons cassés à ras, et de poser des hélicoils !
Il faut parfois savoir sacrifier une pièce au profit d'une autre, plus difficile à rénover.
La culasse est ôtée.
Les soupapes bougent toutes librement, aucun ressort n'est cassé.
Ce moteur étant probablement arrêté depuis longtemps, il faudra vérifier soigneusement l'état des ressorts: si l'un d'entre eux était affaissé, il faudrait remplacer l'ensemble.
Les têtes de soupapes sont en bon état.
Les cylindres semblent en bon état: pas de rayures, pas d'usure prononcée.
Des mesures précises diront utlérieurement quel est leur degré d'usure.
L'embiellage est très gras et encrassé. C'est une bonne nouvelle, il vaut mieux trouver un vilebrequin sale et gras, que propre, sec, et...rouillé !
Cela dit, il faudra veiller particulièrement au nettoyage des conduits internes de lubrification.
Les chemises sont ôtées sans difficulté, et nous constatons que le bloc est rempli jusqu'à mi hauteur de déchets divers...le refroidissement ne devait pas être optimal !
Si les chemises s'avèrent peu usées après les mesures, il faudra donc soigneusement contrôler leur ovalisation éventuelle avant de décider de les réutiliser. De même qu'il faudra surveiller l'état des pistons: des traces sur leurs jupes trahiraient des amorces de serrages dûes à des surchauffes.
Avant nettoyage, les pièces sont repérées soigneusement.
Si nous devons réutiliser certaines, c'est une phase primordiale !
Sens de montage des pistons sur les bielles, sens de montage des bielles dans le bloc, sens de montage des chapeaux de paliers et de bielles.
Si ces paramètres ne sont pas respectés au remontage, c'est l'assurance d'un problème ultérieur grave.
Pour repérer les pièces, la méthode la plus simple, c'est la photo...ici par exemple, nous voyons qu'il y a un numéro sur chaque chapeau de bielle, que celui ci se situé côté opposé à l'arbre à cames, et la position du trou des pistons.
Inutile donc, car dangereux, de martyriser ces bielles fines en leur affligeant des coups de pointeau ! Il est plus facile que l'on ne croit de déformer un chapeau.
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Métrologie :
Visuellement, ce moteur semble en bon état et peu usé...mais notre œil est loin d'avoir la précision nécessaire pour en juger !
Il nous faut donc utliser un outillage de précision pour en savoir plus...
Contrôle du vilebrequin:
Un vilebrequin rayé n’est pas forcément usé et peut être sauvé par un polissage, et a contrario un vilebrequin usé peut présenter des paliers à l'aspect très beau, mais être bon à jeter.
Impensable donc de se broner à un contrôle visuel.
Nous sommes justement ici dans le second cas de figure: si les paliers présentent un aspect de surface très correct, le verdict de la mesure au palmer est sans appel, il est hors tolérances et il faut rectifier le vilebrequin à la première cote réparation, soit -0,25.
Contrôle des chemises :
Comme pour le vilebrequin, une chemise peut paraitre belle mais être très usée, il est donc important de vérifier d'une part que l'alésage est dans les tolérances, et d'autre part qu'il n'y a pas d'ovalisation, dûe à une surchauffe par exemple.
Bonne nouvelle ici: il y a très peu d'usure, et aucune ovalisation...ce que l'aspect extérieur des pistons, exempts de toute trace ou rayure, laissait supposer.
Seul un déglaçage sera donc effectué, les segments remplacés, avec un jeu à la coupe réglé soigneusement, comme nous le verrons plus bas.
Contrôle des bielles:
Equerrage, vrillage, ovalisation des paliers, et état des bagues de pied, sont les paramètres à vérifier.
Equerrage et vrillage sont des contrôles effectués ici rapidement, le moteur étant arrivé monté et non bloqué. Avant le démontage des bielles, le parfait centrage constaté des bielles dans les pistons, se suffit à lui même.
Si le moteur était arrivé démonté, il aurait été important de contrôler chaque bielle au marbre.
Le contrôle de l'ovalisation des paliers est très important, afin de s'assurer de l'intégrité du film d'huile. Une ovalisation conduirait à un point de mauvais graissage, source de surchauffe et de destruction du coussinet.
Deux mesures à 90° au comparateur d'alésage, sur chaque bielle, permettent ici de constater que tout va bien.
Les bagues de pied de bielle sont en bon état, mais les axes de pistons usés.
Un axe neuf est placé dans chaque bielle, ce qui permet de constater que le jeu est correct.
C'est ici avant tout l'expérience du mécanicien qui, au toucher et au jeu ressenti, permet de conclure sur l'état des bagues.
Contrôle des paliers de ligne d'arbre :
Comme pour les bielles, le contrôle de l'ovalisation des paliers de ligne d'arbre est très important, et conditionnera la bonne lubrification du moteur.
Même méthode: deux mesures décalées de 90° nous permettent de constater qu'ici tout va bien.
Même si ces pièces peuvent paraitre massives, il est bien plus courant qu'on ne le croit de trouver des paliers ovalisés ! En particulier, là encore, sur des moteurs stockés démontés et exposés aux chocs.
Ne JAMAIS stocker un moteur sans carter, et posé sur ses paliers.
Contrôle de l'arbre à cames:
Les cames sont en bon état, sans pitting sur les portées (petits cratères avec arrachement de matière).
Toutes les hauteurs de cames sont mesurées au palmer, elles sont ici identiques.
Les paliers sont vérifiés de la même manière que ceux du vilebrequin: mesure du diamètre au palmer, puis contrôle des bagues dans le bloc moteur.
Ici nous constatons que les bagues ont un diamètre supérieur de 4 centièmes à celui de l'arbre à cames.
C'est parfait, le jeu diamétral de l'arbre, donné par les documentations techniques, devant être compris entre 2,5 et 7,5 centièmes.
Cet arbre à cames sera donc réutilisé tel quel.
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Travaux de rectification, préparation au remontage :
Bloc moteur et carters :
Le bloc moteur est décapé entièrement, et ses conduits de lubrification internes tringlés, puis rincés à l'essence et soufflés.
Cette étape est très importante, il serait en effet très destructeur de laisser des déchets dans le circuit d'huile.
Le plaisir des yeux est un paramètre important lorsque l'on ouvre le capot d'une auto ancienne, le bloc est donc repeint dans sa couleur d'origine, le "vert oxydé", code RAL 6020.
Notez que deux nuances de vert ont existé, le second est plus foncé et est apparu plus tard.
Les divers carters recoivent le même traitement que des pièces de carrosserie: décapage, apprêt phosphatant, ponçage, et laque brillante.
Vilebrequin :
Après nettoyage et tringlage des conduits, le vilebrequin est rectifié en première cote, à la fois sur la ligne d'arbre et les tourillons de bielles.
Culasse :
Elle est éprouvée avant démontage.
Ne présentant pas de fuite, elle est démontée et les jeux mesurés. Les guides de soupapes, tout comem les soupapes et les sièges, peuvent être conservés.
C'est une excellente nouvelle, qui confirme (voir état des chemises) que ce moteur a sans doute très peu de kilomètres.
Les soupapes et leurs sièges sont rectifiés (voir ICI l'article technique sur le sujet).
Les culbuteurs, qui étaient très marqués, sont resurfacés. sans cette opération, le réglage des jeux aux soupapes serait plus qu'approximatif, la cale de réglage prenant appui sur la partie non usée du culbuteur !
Cylindres, pistons et segments :
Très peu usées, les chemises sont simplement déglacées.
Les pistons, en excellent état, sont simplement nettoyés. Pour bien nettoyer les fonds de gorges des segments, casser un segment de chaque type et s'en servir comme grattoir !
Des axes de pistons neufs de 4cv sont utilisés. Plus longs, ils doivent être raccourcis, et être "mis au poids", c'est à dire que leurs masses sont équilibrées afin de ne pas créer de balourd.
Des segments neufs sont approvisionnés. Nous parvenons à trouver des segments râcleurs d'origine d'excellente qualité, de marque Doublex ils sont constitués de 4 segments cales, A segment ressort, et un ressort interne.
Distribution :
Un pignon céloron neuf en cote d'origine est approvisionné. Son axe de fixation n'est en effet pas usé...si c'était le cas, il aurait fallu utiliser un pignon en cote réparation.
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Remontage :
Toutes les pièces étant préparées, nous pouvons débuter le remontage.
Les coussinets, neufs et en cote réparation, sont donc mis en place sur le bloc moteur.
Lors de cette opération, on sera particulièrement vigilant à la position du trou de graissage: pour chaque palier, un coussinet possède un trou, l'autre non...il faut évidemment éviter de les inverser ;-)
Une fois le coussinet côté bloc en place, bien vérifier que le trou tombe en face de la canalisation...une erreur de fabrication n'est pas impossible !
Avant de positionner le vilebrequin sur ses paliers, une rapide mesure au palmer nous assure que la cote réparation est bien respectée.
"La confiance n'exclue pas le contrôle", et même le meilleur rectifieur peut se tromper, l'erreur est humaine...
Ici tout va bien, les coussinets sont donc lubrifiés, et le vilebrequin mis en place.
Nous pouvons à présent régler le jeu latéral.
Pour cela nous avons approvisionné des cales en cote réparation à +0,10mm.
Nous constatons que le jeu est trop faible ue fois ces cales en place, 3 centimèmes au lieu d'une valeur devant être comprise entre 5 et 25 centièmes.
Nous panachons donc une cale en cote réparation, et une cale d'origine en bon état.
Au montage, on veillera à positionner la cale neuve vers le volant moteur: c'est en effet elle qui supportera l'effort lors des débrayages, on met donc toujours la cale neuve de ce côté.
Le jeu est à présent de 13 centièmes, c'est une valeur correcte.
Les chapeaux de paliers peuvent donc être montés, et serrées définitivement au couple.
Positionnons à présent la distribution.
L'arbre à cames est muni d'un pignon neuf, mis en place à chaud à la presse, en respectant le jeu longitudinal préconisé entre l'arbre et sa plaque de fixation.
Après montage de la tôle de carter, l'arbre est mis en place.
Le pignon céloron attend son tour dans un bain d'huile. Il est indispensable que celui ci se gorge d'huile pour être résistant.
Passons aux ensembles chemises/pistons/bielles.
Les pistons étant réutilisés puisqu'en excellent état, il est indispensable de les nettoyer soigneusement.
Si leur tête peut être brossée pour supprimer la calamine, il est fortement déconseillé d'en faire de même sur la jupe.
On se contente donc d'un bon dégraissage.
La propreté des gorges de pistons est essentielle à une bonne mise en place des segments neufs.
Pour les nettoyer facilement, il suffit de casser l'un des vieux segments, et de s'en servir comme grattoir.
Les pistons sont montés sur les bielles.
Comme pour les segments, les gorges recevant les circlips de blocage des axes doivent être parfaitement propres.
Les segments sont mis en place en respectant leur sens: les inscriptions doivent toujours être vers le haut.
Les fameux segments racleurs Doublex sont installés, et le tierçage est effectué.
Nous pouvons alors insérer chaque piston dans sa chemise respective, sans les inverser !
Les repères faits au démontage sont ici précieux pour ne pas mélanger les pièces.
L'épaisseur des cales d'embase de chemises est déterminé en positionnant chaque chemise dans le bloc moteur, sans cale.
C'est le jeu mesuré qui déterminera l'épaisseur de la cale permettant un dépassement de chemise correct.
Les quatre ensembles sont alors mis en place dans le bloc moteur, puis maintenus en place grâce à un boulon et rondelle.
Il n'y a "plus qu'à" serrer les chapeaux de bielles au couple.
Après serrage, chaque boulon reçoit un marquage blanc.
Ainsi si un coup de fil, ou tout autre chose, interrompt les travaux, nous évitons les oublis !
Le volant moteur est remis en place.
Il a été rectifié: la face d'appui du disque d'embrayage ainsi surfacée, offre l'assurance d'un fonctionnement agréable, régulier et sans broutage.
La pompe à huile est le dernier élément à traiter au niveau du bas moteur.
Nous avons le choix entre la pompe d'origine dont les pignons sont en bon état mais la bague de guidage de l'axe hors service, une pompe neuve de refabrication anormallement dure une fois amorcée (no comment), et une pompe en bon état issue de l'un des nombreux moteurs dont nous disposons pour pièces.
Le choix est donc plus simple qu'il n'y parait !
La crépine, le corps de pompe et le clapet de décharge sont donc soigneusement nettoyés.
Ne jamais négliger le nettoyage du clapet de décharge, bloqué ouvert celui ci causerait la perte irrémédiable et rapide du moteur.
Il n'y a "plus qu'à" reposer les joints liège et le carter.
L'étanchéite au niveau de la jonction avec les palier est délicate sur ce type de moteur, ne pas hésiter à déposer un peu de pâte à joints à la jonction des deux joints liège.
Le remontage du haut moteur peut débuter, et ce sont les poussoirs qui reprennent en premier leur place.
Ceux ci ont été rectifiés, c'est une opération indispensable, même sur des poussoirs visuellement en bon état, car leur face d'appui est en général "creusée" par l'usure dûe aux frottements avec les cames de l'arbre à cames, et leur surface d'appui devient concave.
Ici, on enlèvera près de 3 dixièmes pour retrouver la planéité.
Le joint de culasse est positionné, la culasse rhabillée et posée, les culbuteurs réglés.
Le travail se termine par la repose du carter de distribution.
L'opération peut paraitre anodine mais est au contraire très importante sur ce moteur.
En effet, le carter fonte comporte un conduit interne de lubrification de la distribution: l'huile sous pression arrive par le centre du pignon céloron, traverse une douille prisonnière entre deux joints caoutchoucs, passe par le conduit dans le carter, duquel elle sort en un jet dirigé vers les pignons, par une "pissette" calibrée.
Il est donc primordial que les deux joints caoutchoucs soient étanches, sans quoi la pression d'huile du moteur s'effondrerait.
Et il est tout aussi important que la pissette dans le carter ne soit pas bouchée, ce qui arrive très fréquemment, sans quoi la distribution ne serait pas lubrifiée...provoquant la mort prématurée du pignon céloron.
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Réfection des périphériques :
Un moteur, même très usé, tourne en général de manière tout à fait convenable si ses périphériques sont en bon état.
Au contraire, un moteur neuf n'aura jamais un fonctionnement satisfaisant si son allumage et sa carburation sont aléatoires...il est donc important de rénover ces "accessoires".
L'allumeur est démonté entièrement, nettoyé, lubrifié, contrôlé au banc.
Sa courbe d'avance n'est pas correcte, à cause de la déformation de la patte de maintien de l'un des deux ressorts.
Nous corrigeons donc la forme de cette patte jusqu'à obtenir une courbe correcte.
Faisceau, bougies, tête et doigt d'allumeur, et bobine 6V neufs, sont alors remontés.
Le carburateur subit à son tour un nettoyage en règle, un remplacement de tous ses joints, du flotteur et du pointeau.
Par chance, l'axe de papillon ne présent aucun jeu. Si cela avait été le cas, il aurait fallu réaléser le corps du carburateur et monter un axe en cote réparation.
En effet, monter des joints neufs sur un carburateur qui présente du jeu dans l'axe, donc une prise d'air...ne sert strictement à rien !
Le collecteur est dérouillé à l'acide, puis repeint.
Il est remonté sur un joint neuf, avec des écrous en cuivre. Ne jamais utiliser d'écrous standard qui, du fait de leur incapacité à se dilater avec la température, reporteraient les efforts sur le fragile collecteur en fonte, et pourraient provoquer sa fissuration.
Le moteur est à présent terminé, il est totalement remonté avec dynamo et démarreur rénovés aux aussi.
Un démarrage peut donc être effectué (cliquer sur l'image ci contre).
La pression d'huile est correcte, le fonctionnement régulier et sans bruit anormal.
Les travaux sont donc terminés !
Nous fabriquons un support su mesure pour faciliter son transport vers le véhicule et son propriétaire, qui l'attendent avec impatience.
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