Projet catcam

Salut à tous,  

En vue de la préparation de mon moteur (k6b), je cherche le maximum d'infos sur la prépa moteur d'ax GTi. Je cherche un gain de couple à bas régime afin d'avoir une meilleure reprise en sortie de virage lent. Plusieurs possibilités s'offrent à moi, mais je n'ai pas un gros budget donc le but principal de cette prépa sera de glisser un arbre à cames de chez catcam dans la culasse de mon moteur, je pensais au 645 (280°). Bien-sûr ceci doit être fait dans les règles de l'art, donc je pense que nous devons voir ensemble les différents paramètres dont il faut tenir compte afin de prendre les mesures en conséquences.

Si vous voulez bien me filer un coup de main ce serait pas de refus !


---------------------------------------------------------------------------------------------------

Pour commencer, voici les différents points que j'ai pu référencer qui sont à prendre en compte (liste non exhaustive) :

1-Arbre à cames Catcam version Dirt Track: ref 645 (Bon choix ?)

2-Pression de compression (15 bars en Sp98 ?)

3-Rapport volumétrique (origine et escompté)

4-Rapport géométrique (valeur mini, optimale, maxi et comparaison à l'origine) (volume de chambre exact ?)

5-Changement des ressorts et coupelles de soupapes (obligatoire ou non, conseils prix)

6-Calage distribution

7-Poulie d'arbre à came (d'origine possible ?)

8-Préparation culasse (méthode et conseils)

9-Rabotage culasse (Selon rapport géo et valeur maxi)

10-Joint de culasse (épaisseur selon rapport géo et qualité)

11-Choix ensemble mobile (3 possibilités : origine / KFX plat / panachage (pistons gti/villebrequin KFX)

12-Gestion (Sur mesure ou pts ok ou autre bin)

13-Injection (pression de rampe, pompe, régulateur, injecteurs)

14-Allumage (bougies froides ? Ref ?)

15-Accord acoustique (collecteur d'admission et longueur de tubulure d'échappement) (le collecteur d'échappement doit rester d'origine)

16-Cloisonnement du carter (conseillé ou sans importance, si oui conseils)

17-Boite de vitesse ma5s avec pont 14/60 et roues de 175/70/14

18-Fiabilité


Il est fort possible que certains points aient été oubliés, donc n'hésitez pas à les évoquer.


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Ensuite il y a les différents posts de Jam qui parlent complètement de mon problème, ce qui peut nous faire gagner un peu de temps, mais quelques points méritent des précisions. Je pense surtout aux empruntes sur les pistons, sont elles nécessaires dans ce cas de figure ? Si l'info n'est pas avérée, je me doute qu'il faudra mesurer l'écart entre pistons et soupapes.

jam a écrit:

Le problème pour du bloc stock est qu'il n'y a pas de barreaux miracle...
Pour le couple, il faut de la levée au PMH (attaque de la came, accélération de la soupape) et un bon RFA.
Pour une plage élevé, il faut un bon balayage, un bon AOE et un RFA pas trop exagéré (vitesse de la veine stabilisé à haut régime).

Le gain en puissance s'effectut soit par un gain en couple, soit par un régime plus élevé soit avec les 2...

Le cas d'un aac "sport" pour moteur "stock" limite la levé au PMH (<3.60 selon surfaçage)... La plupart de ces barreaux conserve le couple stock voir l'augmente un chouillat (si bon RV ce qui est loin d'être le cas sur beaucoup de prépa resurfacé à quelques dixièmes)... L'artifice est de maintenir ce couple à des régimes plus élevé pour assurer le gain de puissance

Le cas d'un aac "race" pour moteur "adapté" offre un profil de came à la demande pour permettre une levée au PMH consequante synonime de couple. L'intérêt est d'avoir une courbe de couple moins "fade" et qui tiens mieux la chute aux régimes élevé... S'en suit donc un gain de puissance conséquent si RV bien calculé. Il va de soit que des ressorts dimensionnés sont nécessaire (fct poids soupape/coupelle/culbu et freq de résonance) ainsi que des pistons à empreintes pour permettre la levée au PMH (stock usinés ou forgés)

Le facteur important qui définis le couple d'un bloc est son RV et plus précisement son Rgéo... Le plus important étant la pression de compression.
Partant sur la valeur critique de 15bars pour du SP98, on peut calculer facilement sont Rgéo/RV... Pour déterminer la matière à enlever sur la cucu ... Là où on est plus proche souvent de 15~20 dixièmes à enlever plutôt que 5 ou 6  (Où ça n'arrange encore en rien le passage des soupapes là où ces messieurs Kent/Cat/Shricks ne spécifient pas "stock/surfacé" ou "stock/stock" pour leur barreaux "sport")


Chez cat cams:

- 4900615: De l'allonge mais couple modéré (bon AOE, RFA un peu faible)
- 4900645: allonge et puissance en haut, couple haut perché (très bon AOE, RFA correct)
- 4900646: allonge moyenne mais couple concéquent (très bon RFA)

Si tu veux garder la nervosité du 1.4, parts sur un 645.
Si tu veux un moteur coupleux et rondouillard, parts sur un 646.

N'oublis pas que même avec un bon barreau, si ton RV est mal calculé, tu auras un moteur pataudsans pêche...


--------------------------------------------------------------


Pour les calculs, on va chauffer un peu nos petits neuronnes:



On va partir sur une pression de compression de 15 Bars avec du SP98 (en laissant un peu de marge pour le sorcier qui te feras ta reprog sur les courbes d'avance).

Sous la pression atmosphérique, la formule empirique qui traîne sur la toile est la suivante (JSO, meca tech etc):

Pcomp = 1.5 x RV

On va de suite oublié le RV et parler de Rgeo.
Le rapport géométrique est plus proche des conditions réels de compression... On tiens compte du retard à la fermeture de la soupape d'admission (RFA): Là où le mélange monte en pression...
Un bon RFA est nécessaire à des vitesses de rotation transitoire pour avoir un maximum de couple (5000>7000 RPM).
Un RFA trop élevé n'est plus nécessaire à huat régime car la veine gazeuse prends beaucoup moins de vitesse (>7000).

Bref, on peu partir sur:

Pcomp = 1.5 x Rgeo
...
Rgeo = 15/1.5 = 10

On connait notre rgeo idéal.

On définis par Rgeo v+V/v

V étant le volume COMPRIME du cylindre (grand volume).
v étant le volume chambre + volume joint de culasse.
Dans la mesure où l'on conçoit que le PMH est le haut du fût (faut en pratique mais négligeable avec de faible pression de compression... Après, il faut faire son rapport à la seringue  )


On part sur les cotes du TU3.


Alésage 75mm
Course 77mm
1360cc
RV de 9.6/1
pcomp à 12 bars


Calcul du volume d'une chambre stock:

RV = (vt+V)/vt
RV = 1 + V/vt
RV - 1 = V/vt
V/vt = 8.6

V = pi x (7.5/2)^2 x 7.7 ou 1360/4
V = 340.2 cc (1360.8 cc pour 4 cylindres)

vt = V/8.6
vt = 39.56cc

vt = volume total chambre
vj = volume joint cucu (1.4 stock - 1/10 écrasement = 1.3)
vc = volume réel chambre

vc = vt - vj
vc = 39.56 - (pi x (7.5/2)^2 x 0.13)
vc = 39.56 - 5.74
vc = 33.82cc

Volume de la chambre de combustion = 33.82cc
Purement à titre indicatiof puisqu'il nous faur en fait vt (volume joint + chambre).


Calcul de volume comprimé en fonction RFA:

On part sur le bon 4900645:
280°
RFA @ 51°
AOE @ 13°

hauteur comprimé:
h = 7.7/2 + (7.7/2) x sin(90+51)
h = 3.85 + 3.85 x 0.63
h = 3.85 + 2.425
h = 6.275 soit 62.75mm de course compressé

volume comprimé:
vcomp = pi x (7.5/2)^2 x h
vcomp = 277.22cc

...

Calcul du volume total de chambre pour un Rgeo de 10 (pression de compression @ 15 bars):

Rgeo = (vt+Vcomp)/vt
Rgeo = 1 + Vcomp/vt
Rgeo - 1 = Vcomp/vt

Vcomp/vt = 10 - 1 = 9
vt = Vcomp/9
vt = 277.22/9
vt = 30.8cc

volume total stock = 39.56

volume à gagner = 39.56 - 30.8 = 8.76cc

...

Le final:

Hauteur à gagner:

pi x (7.5/2)^2 x h = 8.76
44.18 x h = 8.76
h = 8.76/44.18 = 0.198cm = 1.98mm

Calcul du nouveau rapport volumétrique:
Rv = (v+V)/v
Rv = (30.8+340.2)/30.8
Rv = 12.04





...
Donc pour conclure:

Pour avoir une pression de compression de 15 bars avec le CAT CAMS 4900645:

- Pression compression @ 15bars
- Rapport geo @ 10 pour 1
- Rapport volumétrique @ 12.04 pour 1
- bloc non rabotté
- culasse à rabotter:

Il faut gagner 20/10 (2mm) de hauteur sur notre chambre de combustion totale (joint cucu + chambre).


donc 2 solutions:
- enlever 20/10 sur la culasse avec le joint de cucu sotck (1.4mm)
- enlever 18/10 sur la culasse avec un joint de cucu de 1.2mm

Je conseil le joint de cucu en 1.2mm pour pouvoir décomprimer en cas de problème de chauffe...

On est loin des 5/10 enlevés d'habitude

--------------------------------------------------------------

Des valeures de compression forte nécessite aussi de la bougie bien froide pour ne pas créer de point chaud sur le front de flamme... (et un jeu légèrement augmenté sur la soupape d'échappement comme 25/100)...

Voilà j'espère qu'il y a assez d'éléments pour commencer à mettre en place le projet, j'aimerais si possible avoir terminé d'ici deux mois.

Merci d'avance pour votre aide.

Cdt.

Je vais ouvrir le moteur prochainement. À l'aide svp.

Moi personnellement, je commencerais par la base à savoir le bloc!

Je lancerais le débat sur l'utilité du Vilo 8 CP....
Mon avis est que pour des régimes ne dépassant pas les 8000tr, l'équilibrage d'origine du 4CP est suffisant....ce qui permettrait de gagner 1,2kg gratuitement sur les masses en rotation est donc d'obtenir une monté en régime plus rapide.

Tout en gardant les pistons bombé du Xsi.

D'autres avis ?

Je pense que l'idéal est d'avoir des internes modernes (KFX, KFW) sur un bloc fonte, culasse XSI/GTI.
Il faut prendre le temps de vérifier tous tes jeux de fonctionnement au plastigauge! surtout à la jupe des pistons sur les KFX.
...Et donc jeu à la coupe à faire de tes (futures?) segments neufs.
Pour le vilo, un 4CP est bien pour une course un peu courte (73/71 de rallye voir moins), mais je pense qu'en 77, il est préférable de garder le forger "faux" 8 de GTI.
C'est un bon compromis et il est vraiment indestructible.
Pour ta pression de compression, part sur 13bars.
Il faut d’ailleurs que je mette à jour la distribution de engine desk pour qu'elle tourne sous 7 (!) car ce soft est vraiment super utile pour le rapport geo.
...Et enfin pour ton accord acoustique, la facilité, c'est cette bonne vieille pipe de rallye 1.3 qui est accordé plus haut et qui marche réellement sur un bloc cammé (et pas un stock ).
Tu peux garder aussi ton plenum plastique stock en retravaillant ton pap, mais tu sortiras quelques CVs en moins qu'avec la rallye. (par contre, tu auras une meilleur plage de couple avec un meilleur feeling à la pédale).

Pour moi ,le problème du bloc fonte c'est qu'il rajoute environ 25kg sur le train avant, ce qui n'est pas négligeable.
Moi clairement j'aurais fait : Bloc Alu, Piston Xsi (pour profiter du dôme) et Vilo 4CP en 77(qui tient très bien au moins jusqu'à 7500tr/min sans problème, et pourtant mon montage n'est pas opti sur les jeux).

Les internes du KFX (suivant l'année) apportent un gain de 140gr par ensemble piston, bielles, chapeau... mais ils sont plats et font lourdement chuter ton RV (Rvg).
D'ailleurs si je ne me suis pas planté dans les calculs excel, la bielle KFX dernière génération fait également chuter le RVG d'environ 0.2 à elle seul sur un XSi. pas énorme mais perdu quand même  

Après c'est un choix à faire, une histoire de compromis comme tu dis   !!

Par contre qu'entends tu par "retravailler le papillon" ? parce que de souvenir, la pipe plastique présente un bon rétrécissement de section après le papillon.....je vois pas trop comment retravailler cette partie de la pipe (accès)...et donc je vois pas l'intérêt d'augmenter le diamètre du pap's ...
Vu que les pertes de charge sont après...

Par contre pour le couple jsui d'accord que la pipe plastique doit offrir un couple max plus bas vu que les conduits sont moins long et un peu plus petit en diamètre aussi, que la pipe alu

Merci à vous deux pour ce début de débat.

Jam, peux-tu nous expliquer l'utilité du bloc fonte dans mon cas, les vraies raisons qui peuvent nous faire dire qu'on se fout des 25 kilos qu'il rajoute sur l'avant comme le précise mon cousin. ?!

Pourquoi partir sur 13 bar au lieu de 15 comme dans ton calcul de base ?

Est-ce que d'après toi le vilo 8cp mérite d'être dans mon bloc malgré son poids ? Est-ce que l'équilibrage annule en quelques sortes son poids par rapport au 4cp ?

Ne vaudrait il mieux pas partir carrément sur un bloc kfx (le plus léger avec jupe courte etc) et faire le bon calcul pour lui poser une culasse complète de GTi préparée avec aac et gestion qui va bien ?

Merci pour engine desk, je vais y jeter un oeil ce week-end.

Pour ce qui est de la pipe, je pense garder la plastique qui me paraît mieux adaptée à ce qu'on cherche, par contre quand tu parles de retravailler le papillon, tu parles de l'entrée de la pipe derrière le papillon ? Il y a un bossage à ce niveau, si j'agrandi le papillon ça ne changera rien si le bossage est encore là non ?

Point de vue volant moteur, est-ce que je peux faire comme les saxistes et mettre un volant moteur de 1.1i ? Niveau poids est-ce qu'il y a quelque chose d'intéressant à gagner ?

Beaucoup de questions mais je me rends bien compte que je ne pourrai pas réaliser cette préparation dans les temps donc je vais repousser la date butoire. Je veux faire bien, pas à l'arrache.

Merci pour votre aide.

Je ne crois pas que le bloc fonte fasse vraiment 25kg de plus qu'un bloc/semelle alu. je pense plus à 8/10 kgs (Il faudrait que je les pèses à l'atelier).
Au niveau de la rigidité, les 2 blocs ont leurs pour et contre!
Le fonte est très rigide mais un peu juste au niveau des paliers sur le bas (pas de semelle ou de lame/blade).
L'alu est bien dimensionné en bas (semelle rigide) mais le haut est le standard français de l'époque en "chemises humides baladeuses".
Tu verras que les moteurs moderne sont en chemises sèches ce qui est bien plus rigide (le cas des japonaises dans les années 90).

Si tu vises le couple (comme un moteur suralimenté), il faut miser sur la solidité.
Pour la puissance, il faut la rigidité et l'équilibrage (qui affectent en priorité les vibrations à haut régime, donc la perte d'énergie).
Je dirais que l'alu est passable pour un moteur à couple moyen (atmo).
Le fonte est presque parfait (rigidité du bloc et solidité). Sa faiblesse est son poids et son inertie thermique (différences de températures sur les cylindres).
Pour le vilebrequin, je pense que l'acier forgé est plus préférable en 8CP (...Enfin un faux 8CP qui est plus proche d'un 4, le vrai étant celui en 82mm de course).
La fonte à une fréquence de résonance plus faible (prends le cas d'une simple cloche d'église qui est en fonte).
L'acier forgé tiens mieux la fatigue.


j'ai mappé un TU modifié à 14bars (aac à 266 avec RV de 11,7) et c'est quand même le fil du rasoir pour les température de fonctionnement.
Je pense que les 14 bars sont envisageable sur un moteur mieux refroidis (huile/eau).
Les 13bars sont plus "sage"! (certaines motos en monocylindre sont à 14 bars stock...Je pense au DRZ Suzuki qui m'avait impressionné)

Pour le papillon, tu peux modifier l'axe de celui-ci pour diminuer son maintient. C'est fiable et tu gagnes quelques précieux mm2 de section de passage.
Pour la pipe plastique, il y a un "anneau" de moulage en entrée que tu peu diminuer à la rappe/lime/400.

Re jam et désolé de ne pas avoir répondu avant.

J'ai fait la modif du papillon avec succès, sauf que je n'ai pas passer le volet au papier à poncer car j'ai tout belgumisé. Je suis content du résultat mais je pense que quand j'aurai vraiment le temps, je raboterai encore un peu les petits morceaux restants.
Je vais faire le collecteur d'admission cette semaine, mais je n'ai pas d'idée de combien je peux diminuer le bossage interne. Si tu peux m'éclairer là dessus ce serait sympa. Est-ce qu'on peut l'enlever complètement ?

Pour la suite, comme je l'ai déjà dit, on va attendre un peu car de une je n'ai pas encore le budget et de deux je n'ai pas encore les idées claires, c'est pour ça qu'on en discute.

Merci pour tes conseils.

++