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LANCIA Aurélia B20

Réfection moteur

 

Nous accueillons aujourd'hui une Lancia Aurélia B20, qui sort d'une restauration complète.

 

Son moteur V6, bien que totalement restauré et affichant 200 kms au compteur seulement, souffre de défauts importants qui ont amené notre client à nous confier le véhicule:  de très importantes vibrations se font sentir, particlièrement à moyen régime.

De plus, le fonctionnement est très brutal, la moindre sollicitation de l'accélérateur se traduit par un à coup sensible.

Rendant non seulement la conduite particlièrement désagréable, ces vibrations font craindre une casse mécanique dans un avenir proche.

 

Une fois le véhicule mis sur le pont, nous pouvons observer des réparations importantes du carter moteur, qui laissent supposer un grave problème antécédent.

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Démontage du moteur et métrologie :

 

Ce véhicule présentant un montage, cher aux marques Italiennes, de la boite de vitesses à l'arrière, un arbre de transmission tourne en permanence sous le véhicule.

Nous procédons donc en premier lieu au démontage de cet arbre, afin de nous assurer que le problème provient bien du moteur, et non de la transmission.

Arbre déposé et véhicule à l'arrêt, les vibrations sont toujours présentes, le défaut provient donc bien du moteur.

Son démontage est donc décidé afin d'établir un diagnostic.

 

 

Dépose du moteur:

 

La vidange montre une huile très noire, et des dépôts importants sur le bouchon aimanté.

Sur un véhicule ne totalisant que 200 kms au compteur, c'est surprenant.

Les supports moteurs, neufs, ont été artificiellement détendus par l'ajout de rondelles de calage. Moins contraints, ils sont alors supposés moins transmettre les vibrations à la carrosserie.

Côté conducteur, deux joints d'échappement sont superposés, et un seul d'un modèle non adapté est présent côté passager.

 

 

 

Haut moteur, culasses:

 

Posé sur l'établi, le moteur est prêt à être désassemblé.

Nous sommes d'emblée frappés par l'épaisseur apparemment différente des deux joints de culasse.

Visiblement, le joint n'est en effet pas identique des deux côtés.

 

Les deux culasses sont déposées.

L'une d'elles montre une réparation par soudure, l'extrémité étant sans doute fendue.

Les deux joints de culasse sont mesurés, et effectivement nous constatons une différence d'épaisseur de près d'1mm.

Les tiges de culbuteurs, parfaitement identiques sur la culasse au joint fin, sont par ailleurs de longueurs différentes de l'autre côté, et deux d'entre elles sont visiblement issues d'un autre jeu (aspect et couleur différents).

 

Les hauteurs de culasses sont mesurées, et nous retrouvons la différence de 1mm constatée sur les joints, ce qui est un défaut majeur.

En effet, quand il est nécessaire de diminuer la hauteur d'une culasse si son plan de joint ou les sorties d'eau sont abîmées par exemple, il faut impérativement en faire de même sur l'autre culasse d'un moteur en V, afin d'équilibrer le fonctionnement.

Compenser cette perte de hauteur en montant d'un côté un joint de culasse plus épais est une "fausse bonne idée" car, même si il est vrai que les pressions de compression théoriques sont alors rétablies, la forme de la chambre de combustion n'est pas identique des deux côtés, et la propagation de l'explosion, différente, provoque des écarts de rendement importants.

Même si cela peut paraitre dommage, il faut dans ce cas diminuer de manière identique la seconde culasse, pourtant saine, et y monter également un joint épais, pour obtenir deux côtés du V parfaitement identiques.

 

Nous laissons pour l'instant les soupapes en place, mais elle seront bien entendu démontées lors des travaux de rectification, pour contrôler, et reprendre si besoin, les sièges et les portées.

 

 

 

Embiellage:

 

Le moteur est retourné afin de procéder à la dépose de l'embiellage.

Nous constatons une réparation par soudure invisible jusque là, car masquée par le démarreur. Elle se situe au niveau de l'embase d'une des chemises, le bloc moteur s'est sans doute fendu à l'extraction ou à la repose.

 

Cela explique vraisemblablement la présence dans le bloc cylindre d'un dépôt de produit colmatant dans le liquide de refroidissement (en vert sur les photos). La soudure n'est vraisemblablement pas totalement étanche et ce produit aura été rajouté pour y remédier.

 

Aucun défaut visuel majeur n'est constaté au niveau de l'embiellage.

 

Cependant, les numéros sur les bielles montrent que celles ci ne sont pas celles d'origine du moteur.

Nous supposons que la très grosse réparation du carter fait suite à la casse d'une bielle, et que le jeu complet aura été remplacé.

 

Ces bielles, bien que numérotées, sont montées dans le désordre et l'une d'entre elles est orientée à l'inverse des autres.

A priori rien de grave puisque les bielles sont identiques et symétriques, mais cela traduit un certain manque de "minutie" dans le remontage du moteur.

 

Les coussinets, neufs et en cote .010, sont rayés de manière relativement importante pour un moteur ayant si peu tourné.

 

Après dépose de la distribution, neuve, nous mesurons le jeu latéral du vilebrequin avant de le déposer.

Celui ci est correct.

 

A la dépose des paliers, nous constatons que ceux ci sont également assez fortement rayés, mais surtout que d'après leurs numéros, ils ne sont pas non plus ceux d'origine du moteur.

Pas plus que le vilebrequin, qui provient d'un moteur de B12.

Bielles, paliers et vilebrequins portent le même numéro, ce qui est au final plutôt un bon point, même si il aurait été préférable qu'ils soient ceux d'origine montés sur le moteur.

 

Dans ce type de situations, il faut être très vigilant à l'alignement et à l'ovalisation des paliers.

Les mesures permettent de vérifier que tout est ici correct.

Des traces d'usinage montrent de plus qu'un gros travail a été effectué à ce niveau, ce qui est un excellent point.

 

 

 

Arbre à cames:

 

L'arbre à cames est extrait.

 

Il est visuellement très endommagé: beaucoup de pitting, toutes les cames sont fortement marquées.

De plus, nous voyons à l'oeil nu des usures prononcées sur plusieurs d'entre elles.

La mesure montre en effet plus de 4 dixièmes sur deux d'entre elles !

 

Les poussoirs sont très endommagés également.

 

Dans l'état, cet arbre à cames est inutilisable et nous sommes perplexes...car même si la pièce neuve est sans doute difficile à trouver, une retaille aurait permis de retrouver ses caractéristiques d'origine et d'assurer un fonctionnement normal au moteur.

 

 

 

Chemises et pistons:

 

Nous pouvons à présent nous attarder sur les pistons et chemises.

Celles ci portent des marques de déglaçage récentes, et ne sont pas ovalisées.

 

Les jeux avec les pistons sont corrects, de même que les jeux à la coupe des segments.

 

Les pistons ainsi que les segments sont neufs.

 

Rien à signaler donc à ce niveau...hormis une inconnue: le poids des pistons. Comme il s'agit d'une refabrication, et que nous ignorons le poids des pistons d'origine, nous ne savons pas si ceux ci sont conformes à ce niveau (voir ci dessous la rubrique équlibrage)

 

 

 

Equilibrage:

 

Notons que l'équilibrage d'un moteur en V est très délicat.

En effet, à la différence d'un moteur en ligne, un vilebrequin de moteur en V comporte des masses de compensation, destinées à prendre en compte le fait que les efforts provenant des cylindres ne se font pas dans la même plan, qui sont calculées en fonction du poids des pistons/bielles.

Si il est évidemment donc très important d'appairer les quatre équipages mobiles, il faut aussi s'assurer, quand on remplace les pistons, que les pistons neufs utilisés ont la même masse que les anciens.

 

La pesée des ensembles bielles+pistons montre une disparité de 10 grammes entre l'ensemble le plus lourd et le plus léger.

Une fois les pistons démontés des bielles, nous mesurons un écart de 4 grammes sur les bielles, et 3 grammes sur les pistons.

Un appairage astucieux aurait permis de minimiser l'écart global, mais nous y reviendrons par la suite.

 

Equilibrage du vilebrequin:

Le vilebrequin est posé sur l'équilibreuse complet, c'est à dire équipé de sa poulie et du volant moteur, en position de fonctionnement.

Les balourds mesurés dans les différents plans sont relativement importants, de toute évidence ces pièces sont d'origine sans que leur équilibrage ait été repris.

 

Que dire de la poulie et du volant moteur qui, une fois isolés et mesurés séparément, montrent des balourds respectifs de plus de 9 grammes, et près de 15 grammes !

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Travaux de rectification et d'équilibrage :

Comme l'a mis en évidence le démontage, les travaux principaux à effectuer sont:

- La remise en état des culasses.

- L'équilibrage du vilebrequin et de l'équipage mobile.

- La réfection de l'arbre à cames

 

 

Travaux sur les culasses:

 

Attardons nous à présent sur les culasses, et les travaux à réaliser en dehors de la mise en conformité des hauteurs des deux culasses.

Le plan de joint de la plus haute est assez fortement endommagé, de nombreuses zones montrent des "trous".

Heureusement peu profonds, ceux ci vont être éliminés par la rectification du plan de joint, qu'il faut diminuer de 1mm.

 

Nous constatons que des hélicoils ont été posés dans plusieurs filetages de bougies. Ceux ci sont malheureusement trop courts, car les bougies sont des modèles à culots longs.

Il faut donc des hélicoils longs également, sans quoi le filetage des bougies dépassant de l'hélicoil se chargera en calamine, et arrachera à nouveau le filet au démontage !

 

Plus grave, 7 des 12 soupapes semblent mal montées: les clavettes dépassent des cuvettes et sont mal maintenues. Voir le montage normal sur la photo de gauche, le montage incorrect à droite.

La mesure des gorges sur les soupapes montre une disparité au niveau de leur diamètre, les 7 concernées ont un diamètre supérieur de 4 dixièmes...sans doute un problème de fabrication.

Nous reprenons donc au tour les gorges afin de les ramener au diamètre correct.

 

Une fois les soupapes ôtées, nous constatons que, si les sèges sont neufs, les portées sont très "approximatives": largeur incorrecte, angle légèrement différent de celui des soupapes.

Ces sièges refabriqués sont en réalité plus des ébauches que des pièces prêtes à monter, et nécessitent un travail de rectification, qui n'a semble-t-il pas été fait.

Il semble qu'un simple rôdage de soupapes a été effectué, ce qui n'est absolument pas adapté dans ce cas de figure...et qui plus est une technique d'un autre temps qui est avantageusement remplacée par la rectification, les machines outil actuelles permettant des résultats bien meilleurs.

VOIR ICI notre article technique sur le sujet.

 

La culasse est positionnée sur la machine, et les sièges sont donc rectifiés, de même que les soupapes: état de surface, largeur de contact, et angle de contact, sont à présent corrects.

 

 

Equilibrage du vilebrequin:

 

Le vilebrequin n'a pas montré d'autre défaut qu'un mauvais équilibrage.

Celui ci est donc repris: poulie, volant moteur, vilebrequin, sont équilibrés en dynamique.

Les mesures de balourd sont à présent données en milligrammes, à comparer avec les valeurs d'origine présentées plus haut.

 

 

Retaille de l'arbre à cames :

 

L'arbre à cames, très endommagé comme nous l'avons vu lors du démontage, est retaillé afin de lui redonner son profil d'origine.

 

L'opération consiste à ôter de la matière sur la totalité de la circonférence des cames, ce qui permet de retrouver une couche de métal sain, tout en conservant le profil de distribution d'origine du véhicule.

L'arbre à cames est ensuite nitruré, opération de traitement permettant d'obtenir en surface une résistance plus importante à l'acier.

 

Les poussoirs, très usés et usés irrégulièrement du fait de leur frottement sur les cames endommagées, sont rectifiés.

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Remontage du moteur :

 

Toutes les pièces étant prêtes, nous pouvons procéder au remontage.

 

 

Embiellage :

 

Le remontage débute par la mise en place de l'arbre à cames dans le bloc moteur.

Logé tout au fond sur des paliers assez délicats à positionner, puis à verrouiller à l'aide de boulons spéciaux, il est préférable de le poser tant que le bloc moteur est vide.

 

Les coussinets de ligne et de bielles, neufs en cote 010, sont préparés.

Mis en place sur le bloc et lubrifiés, les coussinets de ligne recoivent le vilebrequin.

Les jeux et l'absence d'ovalisation ayant été vérifiés au démontage, nous pouvons reposer "les yeux fermés" les chapeaux de palier et les serrer au couple.

Un point blanc est tracé sur chaque boulon après serrage.

Cette astuce évite des oublis malheureux, si nous sommes par exemple dérangés par un coup de fil en plein travail.

 

Les pistons, qui sont réutilisés tels quels puisque très peu usagés et en parfait état, sont munis de leurs segments neufs et pesés.

Il en va de même pour les bielles, qui sont pesées une par une.

 

Un apparaige bielles/pistons peut alors avoir lieu, afin d'obtenir six ensembles mobiles de masses très proches.

Nous avons ici un écart de 1,6 grammes, ce qui est tout à fait satisfaisant et rend inutile la retouche par meulage d'une ou plusieurs bielles.

Comme nous réutilisons les pistons, nous veillons à les remonter dans le cylindre où ils avaient été placés initialement.

Il s'en suit une incohérence dans les numéros de bielles, qui se retrouvent dans un ordre aléatoire...mais celles ci ayant déjà été frappées plusieurs fois avec des numéros différents, ce n'est pas très important.

Contrairement à la situation toruvée au démontage, les bielles sont montées dans le même sens, à défaut de dire dans le bon sens, puisque celles ci sont symétriques.

 

Chaque piston est inséré dans son cylindre après tierçage des segments, puis chaque chapeau de bielle est serré au couple puis marqué d'un point blanc, de la même manière que pour les paliers.

 

La pompe à huile, simplement nettoyée et contrôlée (la pression d'huile était bonne avant le démontage), en particulier au niveau du clapet de décharge, est remontée.

Le carter est nettoyé, puis remis en place.

Le moteur peut alors être remis à l'endroit sur l'établi.

 

 

Calage de la distribution :

 

Ce moteur n'ayant aucun repère de calage, ni sur le volant moteur ni sur l'arbre à cames, il est primordial de mesurer de manière très précise les positions de ces deux éléments, afin de caler parfaitement la chaine de distribution.

 

Le principe est simple: il faut repérer le point mort haut d'un cylindre sur le vilebrequin, puis repérer le point de bascule des soupapes sur l'arbre à cames...et faire en sorte que la chaine soit positionnée afin que ces deux positions soient en phase.

 

Pour mesurer le PMH, il suffit, à l'aide d'un comparateur, de trouver le point le plus haut d'un piston.

A partir de là, on tourne le moteur dans un sens d'une valeur donnée au comparateur. Par exemple 4 tours, et on repère la position du volant moteur.

Puis, on revient à l'endroit de départ, et on tourne alors le moteur dans l'autre sens de la même valeur, et on trace de même un repère.

Le point mort haut est alors simplement au centre des deux repères effectués, il "suffit" de compter les dents du volant moteur.

Cette méthode est bien plus précise que de trouver directement la position, puisque au PMH le volant moteur tourne d'un certain angle sans que le piston bouge !

Nous avons recherché le PMH du piston N°1 (et donc qui est aussi celui de son jumeau le n°4), et nous en profitons pour tracer également deux autres repères à 120°, qui matérialisent les PMH respectifs des cylindres 2-5 et 3-6

 

Ensuite on partique de même pour trouver la bascule des soupapes sur l'arbre à cames.

Le point de bascule est le moment précis où la soupape d'échappement finit de se fermer, alors que celle d'admission commence à s'ouvrir.

La méthode est exactement la même: en partant du sommet de la came d'échappement, on tourne dans un sens d'une certaine valeur, on repère, puis dans l'autre, on repère, et le centre indique précisément le sommet de la came d'échappement.

On repète l'opération pour l'admission.

Le point de bascule est alors le milieu des sommets trouvés pour les deux cames.

 

Il suffit alors de placer la chaine, et de brider le pignon d'arbre à cames à l'aide du pion à insérer dans le trou adéquat.

Evidemment, une fois l'ensemble en place, on fait tourner le moteur à la main pour vérifier que tout va bien.

 

 

Repose des culasses :

 

Nous sommes à présent prêts à reposer les culasses.

Après avoir "regoujonné" le bloc moteur, les deux joints de culasses fabriqués sur mesure à une épaisseur de 2,5mm au lieu de 1,5mm pour compenser le rabotage des culasses, sont enduits d'un produit d'étanchéité.

 

Ils sont mis en place, puis les culasses prennent place et sont serrées au couple.

Pour mettre un peu de piment, l'un des filetages de goujon casse net lors du serrage, pourtant faible (2,8mKg).

Un goujon neuf est donc fabriqué au tour...et on recommence.

 

Les tiges et rampes de culbuteurs sont alors mises en place, et le réglage des culbuteurs effectué.

Nous avions pris soin de repérer les positions des tiges au démontage, précaution utile puisque l'une des tiges heuterait la culasse si elle n'était pas usinées, à cause d'une réparation par soudure qui épaissit un peu la culasse.

Sur la culasse que nous venons de raboter, il nous faut jouer avec les positions des tiges pour pouvoir obtenir un jeu suffisant aux culbuteurs.

Au niveau de l'admission, nous jouons sur l'épaisseur des chapeaux des soupapes.

Ces chapeaux sont absents à l'échappement. Mais ne nous demandez surtout pas pourquoi, cela fait partie des "subitilités" sur les moteurs Lancia ;-)

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Périphériques moteur :

 

Même si aucun travail n'est formellement prévu sur les périphériques moteur, il va sans dire que nous en profitons pour faire un certain nombre de contrôles.

 

 

Collecteurs d'échappement :

 

En parfait état, ils sont bruts de fonderie, rouillés et ...moches !

Nous les nettoyons donc par microbillage, puis une peinture spécifique haute température les recouvre.

Même traitement pour la jauge à huile, repeinte en rouge.

C'est quand même plus joli, le plaisir des yeux quand on ouvre le capot fait partie de la voiture ancienne.

 

Carburateur :

 

Neuf, il est simplement nettoyé et reposé sur des joints neufs.

Lesdits joints doivent être modifiés car leurs trous de fixation ne permettent pas de centrer celui du conduit d'admission (joint su haut non modifié sur la photo ci contre). Les joies des refabrications...

 

Allumeur :

 

Les vis platinées sont changées, puis il est passé au banc.

Sur ces allumeurs à double jeu de vis paltinées, il est en effet très important de bien régler le dwell global, mais aussi d'avoir un dwell par jeu de rupteur homogène.

Nosu en profitons pour contrôler la courbe d'avance.

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Le moteur est terminé, il est prêt pour les premiers essais.

 

 

Nous le replaçons donc avec précaution dans le compartiment moteur, puis les périphériques sont remontés, et le premier démarrage peut être effectué.

 

 

 

 

 

Le moteur s'ébroue sans se faire prier, tourne sans bruit anormal, la pression d'huile est excellente...et nous ne constatons plus aucune vibration !

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Clic sur l'image pour visionner le film

Notre client étant très éloigné de l'atelier, il décide de nous confier la tâche d'effectuer le rôdage du véhicule, et la première révision moteur, avant la livraison.

 

C'est donc avec un plaisir non dissimulé que nous parcourons plusieurs centaines de kilomètres au volant, le climat agréable de l'automne 2016 permettant de profiter au mieux des routes secondaires provençales.

 

Nous effectuons la première révision, consistant principalement à reserrer les culasses et à refaire le réglage de culbuteurs.

L'opération, simple sur la plupart des moteurs, est ici assez délicate, du fait de la nécessité de déposer totalement les blocs de culbuteurs, pour accéder aux écrous de serrage de la culasse.

 

Nous souhaitons à son heureux propriétaire de nombreux kilomètres de plaisir au volant de ce beau véhicule.

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