Usinage volant moteur en alu avec pièces rapportées

[p027372]

Bonjour à tous,

J’envisage de fabriquer un volant moteur en aluminium pour diminuer l’inertie en restant fiable sur un moteur PSA TU.
J’ai quelques questions :
- quel type d’acier faut-il pour la piste rapportée de frottement de l’embrayage ?
- est-il fiable d’usiner sur un volant d’origine en fonte un « cylindre » pour récupérer la cible PMH ? Quelle épaisseur faudrait-il laisser pour que ça ne vole pas en éclat ? Et que ça tienne les 8000tr/min (c’est le point qui me bloque pour le moment), pas de soucis pour la couronne de démarreur, elle est déjà frettée d’origine.

Voici des photos d’un volant d’origine allégé sur ce type de moteur.

Et d'un volant moteur en alu de marque fidanza

Merci

A+

 

[freddy13]

Pourquoi tu taille pas la cible du PMH directement dans la mase du volant moteur?Sinon tu peut la mettre sur la poulie d'accessoire aussi. Pour la matiere de la piste de l'embrayage je ne peux pas t'aider. Fidanza le fais pas le VM pour tu ou c'est juste pour le plaisir de le fairetoi meme?

 

[KY260]

Pour la piste de friction, de nombreuses realisations US utilisent du 4340.
et ça tient bien plus de 8000(entre 10 000 et 12 000 sur des volants dont le diametre exterieur est de 280mm).

sur ce, monter des volants ultra leger, c'est valable uniquement pour des epreuves courtes avec demontages frequents et avec des rappports tres tres courts.
à titre perso, je suis contre, c'est pour pmoi, la plupart du temps, une connerie.
mais chacun fait comme il le sent.

 

[amede]

d'autant plus sur un petit 4 cylindre qui manque cruellement de couple

 

[Pousse Toc]

J’envisage de fabriquer un volant moteur en aluminium pour gagner de l’inertie

Bonsoir

Pour "gagner" de l'inertie, c'est à dire l'augmenter, il faut augmenter la masse du volant.......
Donc l'usage d'aluminium ne va pas dans le bon sens.....

Cordialement

 

[moissan]

gagner ??? tout depand de ce qu'on veut ... pour moi qui aime les tracteur , l'inertie est utile donc pour en gagner il faut faire un volant plus lourd

je vois venir un amateur de dragster , pour qui l'inertie est nuisible ... gagner de l'inertie veut dire la reduire ... qu'il fasse ce qu'il veut ce n'est pas mon probleme

 

[KY260]

je vois venir un amateur de dragster , pour qui l'inertie est nuisible ... gagner de l'inertie veut dire la reduire ... qu'il fasse ce qu'il veut ce n'est pas mon probleme

ça, c'est archi faux, crois en gars qui a fait des moteurs de drag principalement pendant 15 ans.
reduire l'inertie, c'est avoir un launch de merde et ne compter que sur le couple au passage de vitesse.
en plus, si jamais tu termines à + de 100mph au 1/4 de mile, si tu fais la connerie standard de lever le pied plutot que de te mettre à mi course, 1 fois sur 2, tu coupes la piste.
qui plus est, il y a enormement de casse sur les 2 premiers rapports (surtout sur les chassis car on a des pics de couples à + de 250mkg sur des voitures de 150/200 chevaux), là, tu te fais carrément rentrer dans le cul si tu termines premier, sinon, c'est sortie de piste si tu termines second.

contrairement à ce que racontent les gars qui n'en ont jamais fait, le drag est super technique, mais atypique.
à titre perso, quand je vois les demarrages en WRC par exemple, meme quand on est x fois champion du monde, je me dis qu'un petit stage ne leur feraient pas de mal(n'importe quel pilote amateur chevronné leur met sur les 200 premiers metres 2 à 3/10 de seconde dans la vue).

de toute façon, faire de l'ultraleger en VM, c'est:
1- faire le kéké entre le café de la poste et la place de la gare
2-compter que sur ses freins pour les entrées de courbes
3- risquer de remplir le froc de creme de marrons sur le mouillé .
4- avoir un ralenti à 2000tpm, ce qui est loin d'etre discret si la voiture est cencée rouler sur route

et là, je suis categorique. Tout ingenieur qui me dira l'inverse sans contrepartie est un ane.

 

[p027372]

Bonjour,

merci pour vos réponses, je vois que le sujet attire!
Je voulais bien dire réduire l'inertie (je vise 2kilos environ pour le volant moteur en partant sur du 7075 et sans cible PMH)
Sur le fidanza, la piste rapportée est un équivalent d'un XC48 alors du 25CD4 ça devrait être idéal.
Je compte le fabriquer pour voir ce qu'il est possible de faire et surtout ce modèle n'existe pas (embrayage de taille différente qui ne peut pas s'adapter avec la taille de la piste), finalement ce sera un modèle pour carburateur donc plus besoin de la cible. Et un fidanza coute 600euros + le changement d'embrayage à prévoir.
Pour avoir testé sur une saxo, sans autre changement, le passage d'un volant moteur origine de 5,6kg à un fidanza de 2,4kg, le ralenti n'était pas moins stable qu'avant (vers 900tr) et le moteur était beaucoup plus réactif sur les trois premiers rapports notamment la première, le seul inconvénient étant un calage plus facile en manoeuvre mais ce n'était pas le but de la modification. Un bon exemple du gain est en première: elle est devenue trop courte après le montage du volant car avant montage, les roues ne patinaient qu'avec l'aide de l'embrayage alors qu'après montage, les roues patinaient sans embrayage sur le pic de couple.

A+

 

[KY260]

Bonjour,

Pour avoir testé sur une saxo, sans autre changement, le passage d'un volant moteur origine de 5,6kg à un fidanza de 2,4kg, le ralenti n'était pas moins stable qu'avant (vers 900tr) et le moteur était beaucoup plus réactif sur les trois premiers rapports notamment la première, le seul inconvénient étant un calage plus facile en manoeuvre mais ce n'était pas le but de la modification. Un bon exemple du gain est en première: elle est devenue trop courte après le montage du volant car avant montage, les roues ne patinaient qu'avec l'aide de l'embrayage alors qu'après montage, les roues patinaient sans embrayage sur le pic de couple.

A+

le probleme est bien dans ce que tu enonces.
ralenti satble mais au moindre faux pas sur l'embrayage, il est donc instable.
je suis sur que sur un stomboscaope, tu as des variation de +/-50 rpm, ce qui est enorme sur une voiture de route.
le moteur est plus reactif, c'est normal, tu patines, c'est normal puisque toutes l'energie est transmise au roues, plutot qu'emmagazinée dans le VM.
à ceci repond un probleme mecanique simple.
si tu patines facilement, c'est que tu as 2 choses à revoir:
1- ton adherence longitudinale, sans pour autant degrader ta transversale, ce qui passe necessairement pas des gommes differentes et des hauteurs de flans differentes
2- ta chaine cinematique va morfler et comme le fusible n'est ni l'embraye, ni les pneux, ce sont les cardans.
ta voiture semble tout de meme plus reactive. c'est ce qu'on appelle l'effet placebo, car des centaines de test ont ete fait, il n'y a aucun gain en couple(donc en puissance) ni en performance.

par contre, il y a une grosse degradation en longevité, y compris sur le moteur.
, je dirai meme surtout sur le moteur.
moins de masse veut dire que le lateral du vilo va prendre à longueur de temps des coups de boutoir, car la masse etant diminué, le coup est transmis au carter, ce qui amene à une casse plus ou moins rapide.
de plus, la vitesse de translation de l'ensemble vilo/vm, en plus d'esquinter la ligne d'arbre et les paliers, esquinte aussi les bielles, car la vitesse relative en axiale augmente, aussi bien sur les tetes que sur les pieds de bielles.
il en resulte des torsion peu mesurables car en dynamique, mais qui font varier le film d'huile, degradant alors la longevité des coussinets.
sans compter les pistons qui au cours de leurs inecessants allers/retours voient en plus des compsantes de torsions apparaitre.
il en resultye que tout prend du jeu, rapidement, les compression s'effondrent et ce n'est que le debut des ennuis qui ne se finissent qu'avec la casse.

si le moteur est demonté/remonté tous les 500kms, ça ne pose pas de soucis, mais sur une voiture de route, ce n'est plus la meme chose.

d'ailleurs, ce moteur, il a combien de kms??

pour en revenir à ton moteur, à mon avis, et c'est là qu'il faut travailler, il faut diminuer l'inertie au besoin(en gros, virer 20 à 30% de la masse circonferentielle, mais sans toucher à la masse totale de l'ensemble mobile(une variation de 10% est la limite acceptable).
10%, c'est le total, en comptant le profilage des contrepoids du vilo.

Contrairement à ce que te diront beaucoup de mecanos amateurs, c'est super technique, tres difficile de concevoir un ensemble mobile performant et fiable.
Si Pousse toc, qui est lui aussi tres investi dans ce domaine passe, il apportera surement sa pierre à l'edifice, sachant que nous n'avons pas la meme experience.(disciplines differentes)

Par contre, ce que tu peux faire, c'est refaire ton vm en acier, adapter ton embrayage qui sera legerement plus grand, donc dinimuera ton inertie ainsi que le poids, mais dans des proportions plus raisonables, avec un gains surement aussi important, mais cette fois ci en chiffres, non en impression.

on pourrait aussi parler de l'analyse vibratoire qui a des effets destructeurs sur l'ensemble vilo carter, mais pour faire siple, plus la masse est lourde, plus on travailles sur les harmoniques, moins le probleme est important.

 

[Daniel13]

Je vois que KY s'enflamme !
Je n'ai pas d'expérience en matière de préparation de moteur de voiture, en particulier j'ignore ce qui est un "stomboscaope", à moins qu'il ne s'agisse d'un stroboscope. En revanche, j'ai toujours vu de gros volants d'inertie sur les machines agricoles, jamais sur les motos de courses pour lesquelles on sciait même les vilos au ras du carter pour réduire l'inertie sans donc le moindre volant.
Cela ne me parait donc pas absurde de vouloir faire cette modification qui sans doute ne se limite pas à cela si on désire augmenter les performances globales de la voiture.
Du reste, les motos sportives modernes n'ont toujours pas de volant d'inertie et sont parfaitement conduisibles avec 180 cv pour 170 kg de masse totale à condition de "vous-voyer" la poignée de gaz !
Mais, je répète, je ne connais rien aux préparation des voitures et encore moins des dragster.
Cordialement,
Daniel

 

[KY260]

je m'enflame un peu oui .
sur ce, c'est stroboscope.
on ne peut comparer les motos et les voitures pour 2 raisons simples:
1 la chaine cinematique n'est pas rigide, donc pas de remontées de vibrations et alors on se limite à etudier vilo et abres primaires et secondaire(s) en analyse vibratoire, ce qui facilite enormement les choses
2- le couple resistant du chassis est tres tres largement inferieur(pas de torion, 1 seul contact et non deux, un poids maxi de 250/300kg et non 900 au mini comme une voiture, pas de differentiel, etc...)
c'est tres largement different.
s'ajoutent la longevité souvent inferieur sur une moto, un public plus respectueux de sa machine, une cylindrées tres importante par rapport au poids de la machine, des rapports tres tres courts, une plage d'utilisation tres differente et un regime de puissance tres tres superieur.

d'aileurs, toutes les adaptations de moteurs de moto fait sur de vraies voitures, donc au mini 6/700kg se sont soldés par des casses repetitives de vilo.

apres, on peut jouer differament suivant le nombre de cylindres, mais dans le cas des vehicules communs, il est impossible pour des raison theoriques de s'en passer.(outre que d'un point de vue pratique, c'est indispensable).

 

[p027372]

Je comprends bien l'incidence négative de la réduction de l'inertie sur la fiabilité par contre je doute du gain nul en accélération, du moins sur les premiers rapports pour lesquels la dynamique moteur est importante, donc sur lesquels la part du couple moteur qui sert à accélérer le volant moteur et non la voiture n'est pas négligeable.
Et, plus que mes impressions, je me base sur une analyse de la concurrence qui avait était faite sur des voitures à boites de vitesses automatiques: il y avait de grosses différences entre plusieurs modèles sur les accélérations 1s après départ et quelques secondes après départ (5s peut être, je ne me souviens pas exactement), des modélisations avaient été faites (et corrélées par des essais) et paramètre de premier ordre était l'inertie de tous les éléments tournants au régime moteur dont une grande partie de l'inertie vient du volant moteur.
Pour moi, pour gagner en accélération sans changer le couple moteur, on peut monter un volant moteur léger, des jantes légères et des disques de freins légers (sur bols alu par exemple). Je veux bien que cela ait d'autres effets négatifs mais j'ai du mal à croire que le gain ne soit pas là ou qu'un volant en acier taillé dans la masse avec une inertie intermédiaire entre un origine et un alu n'ait pas un gain intermédiaire mais égal. Je pense que ce n'est pas pour rien que des moteurs typés hauts régimes avec peu de couple et des rapports courts montent des volants moteur minimalistes avec des embrayages à plusieurs disques pour réduire le diamètre et l'inertie et la cible PMH déportées de l'autre côté du moteur sur un faible diamètre.
Si je comprends bien le sens de ton intervention, tu dis que le jeu n'en vaut pas la chandelle et qu'il vaut mieux être gourmand un peu mais pas trop?

 

[Pousse Toc]

Bonjour

Je comprends bien l'incidence négative de la réduction de l'inertie sur la fiabilité par contre je doute du gain nul en accélération, du moins sur les premiers rapports pour lesquels la dynamique moteur est importante, donc sur lesquels la part du couple moteur qui sert à accélérer le volant moteur et non la voiture n'est pas négligeable.

C'est faux !
La résistance au roulement d'un véhicule sur un sol considéré plat, décroit avec sa vitesse tant que les forces aérodynamiques, qui sont une des composantes de la résistance au roulement, (pénétration dans l'air) ne sont pas égales aux forces fournies par le moteur.
Donc c'est dans la phase d'accélération que l'on a besoin du maximum de couple.
Ensuite on place son couple maxi dans la plage de régime là ou on en a besoin.
Sur une voiture de tourisme ce sera en bas pour le confort d'utilisation.
Sur une voiture de course on ne fait qu'un seul départ arrêté donc le couple en bas n'est pas une priorité.
Par contre à haute vitesse, donc haut régime, il faut vaincre la résistance aérodynamique, donc là le couple est bienvenu.

Donc pour faire du 400m départ arrêté, il faut le maximum de couple dés les bas régimes, donc un volant suffisamment lourd pour jouer son rôle d'accumulateur.
Pour rouler très vite, il faut surtout de la puissance que l'on va chercher trop souvent en augmentant le régime.
Dés lors, il est certain que l'on doit chercher la diminution de poids des pièces mobiles du moteur et pas que celle du volant.
Les raisons sont tellement nombreuses qu'il me faudrait des dizaines de pages pour développer le sujet.

Et, plus que mes impressions, je me base sur une analyse de la concurrence qui avait était faite sur des voitures à boites de vitesses automatiques: il y avait de grosses différences entre plusieurs modèles sur les accélérations 1s après départ et quelques secondes après départ (5s peut être, je ne me souviens pas exactement), des modélisations avaient été faites (et corrélées par des essais) et paramètre de premier ordre était l'inertie de tous les éléments tournants au régime moteur dont une grande partie de l'inertie vient du volant moteur.

Pour faire un comparatif sérieux, il aurait fallu que toute les voitures soit équipée du même convertisseur de couple de même que la température de l'ATF.

Pour moi, pour gagner en accélération sans changer le couple moteur, on peut monter un volant moteur léger, des jantes légères et des disques de freins légers (sur bols alu par exemple).

C'est un tout autre domaine, celui de la cinématique du châssis.
Si vous partez d'un moteur donné, vous pouvez améliorer l'accélération et /ou la vitesse en travaillant les liaisons au sol, la géométrie et la masse du véhicule.
Sans oublier l'étagement de la boite de vitesse......
Je peux vous assurer que la gain sera beaucoup plus spectaculaire que ceux obtenus en grapillant une dizaine de CV sur le moteur.
N'oubliez jamais ce concept de base : l'accélération d'un véhicule est inversement proportionnelle à sa masse !

Je veux bien que cela ait d'autres effets négatifs mais j'ai du mal à croire que le gain ne soit pas là ou qu'un volant en acier taillé dans la masse avec une inertie intermédiaire entre un origine et un alu n'ait pas un gain intermédiaire mais égal. Je pense que ce n'est pas pour rien que des moteurs typés hauts régimes avec peu de couple et des rapports courts montent des volants moteur minimalistes avec des embrayages à plusieurs disques pour réduire le diamètre et l'inertie et la cible PMH déportées de l'autre côté du moteur sur un faible diamètre.

Là vous vous vous égarez !
Un moteur qui tourne trés vite à du couple mais sur une plage réduite et à un régime qu'il faudra savoir exploiter.
Le calcul est simple : un moteur qui tourne à 10000 t/mn avec 0 N/m de couple développe..........0 CV !

Si je comprends bien le sens de ton intervention, tu dis que le jeu n'en vaut pas la chandelle et qu'il vaut mieux être gourmand un peu mais pas trop?

Travaillez sur le chassis, les liaisons au sol, l’étagement de boite.
C'est tout aussi passionnant que de grattouiller dans un moteur qui deviendra inexploitable au quotidien.
C'est moins spectaculaire que d'annoncer des valeurs de croisement de soupapes de malade, mais vous allez gratter tous les petits copains lors des "burns" du vendredi soir.
A quoi sert de mettre un moteur qui "accélère" si vous ne pouvez pas convertir intégralement ceci en un mouvement au sol d'un point A à un point B en un minimum de temps ?

Toutefois, s'il s'agit juste de faire fumer les pneus et l’embrayage, je n'ai rien dit......
Ce n'est plus de la compétition mais du show de quartier !

Cordialement

 

[duredetrouverunpseudo]

Ky260 ne t'emporte pas, la légende urbaine est trop ancré pour être contrecarrer. Un moteur qui gueule a chaque coup de gaz donne la sensation de puissance, de même que celui qui te met un coup de pied dans le cul a un certain régime.

Se ne sont pas les motorisations les plus efficaces mais celles qui se facture le mieux pour le préparateur.

j'ai toujours vu de gros volants d'inertie sur les machines agricoles, jamais sur les motos de courses pour lesquelles on sciait même les vilos au ras du carter pour réduire l'inertie sans donc le moindre volant.

Mon truc est plus les moteurs 2 temps.

Depuis quelques années déjà, les vilebrequins pour se type de moteurs se font de plus en plus lourd pour justement ramener de l’inertie, et effectivement les meilleurs résultats s’obtienne avec se type de montage.

Le petit rotor d'allumage n'est pas pour faire gagner de l’inertie comme on l'entend partout, mais principalement pour ne pas créer de contrainte qui peuvent arriver a désaxer les vilebrequins assemblés que nous utilisons.

 

[KY260]

Je comprends bien l'incidence négative de la réduction de l'inertie sur la fiabilité par contre je doute du gain nul en accélération, du moins sur les premiers rapports pour lesquels la dynamique moteur est importante, donc sur lesquels la part du couple moteur qui sert à accélérer le volant moteur et non la voiture n'est pas négligeable.
Et, plus que mes impressions, je me base sur une analyse de la concurrence qui avait était faite sur des voitures à boites de vitesses automatiques: il y avait de grosses différences entre plusieurs modèles sur les accélérations 1s après départ et quelques secondes après départ (5s peut être, je ne me souviens pas exactement), des modélisations avaient été faites (et corrélées par des essais) et paramètre de premier ordre était l'inertie de tous les éléments tournants au régime moteur dont une grande partie de l'inertie vient du volant moteur.
Pour moi, pour gagner en accélération sans changer le couple moteur, on peut monter un volant moteur léger, des jantes légères et des disques de freins légers (sur bols alu par exemple). Je veux bien que cela ait d'autres effets négatifs mais j'ai du mal à croire que le gain ne soit pas là ou qu'un volant en acier taillé dans la masse avec une inertie intermédiaire entre un origine et un alu n'ait pas un gain intermédiaire mais égal. Je pense que ce n'est pas pour rien que des moteurs typés hauts régimes avec peu de couple et des rapports courts montent des volants moteur minimalistes avec des embrayages à plusieurs disques pour réduire le diamètre et l'inertie et la cible PMH déportées de l'autre côté du moteur sur un faible diamètre.
Si je comprends bien le sens de ton intervention, tu dis que le jeu n'en vaut pas la chandelle et qu'il vaut mieux être gourmand un peu mais pas trop?

oui, c'est exactement celà.
un exemple que je connais bien, le moteur de mon frere à l'epoque où je m'en occupait:
ensemble vilo volant moteur poulie dont le poids est à 1kg de moins que l'origine:
http://www.youtube.com/watch?v=IR6eNs8Gh8M
top ET: 13.53 à 160kms/h
pour le detail, moteur culbuté en 1776, caisse de 740kg, pilote de 117kg, boite courte

et la caisse d'un de ses potes, 1776 culbuté, caisse de 680kg, pilote de 55kg, boite courte et diff autobloquant ligne ultra legere, suspension typées drag avec gros transfert de masse, etc... et seulement 13.35 à 160kms/h.

mais, je crois que nous nous egarons, nous sommes ici pour l'usinage, pas pour la prepa moteur.

 

[moissan]

tout depand quel engin on veut faire avancer ... pour un gros camion trés chargé il faut un bon rendement , pas de vibration inutile donc un gros volant

pour une voiture de course plus legere que son moteur , si il y a un volant normal , c'est l'inertie du volant qui limite l'acceleration ... donc il faut reduire le volant ... ça fait une voiture pour faire vroum vroum ... pour moi bonne a rien puisqu'il n'y a pour moi que l'utilitaire qui compte ... mais chacun s'amuse comme il veut

un volant leger ne reduit pas forcement la fiabilité du moteur ... ça fait simplement un moteur difficile a conduire ... chacun ses gout , moi je prefere les tracteur : on embraye et ça avance , on accelere uniquement si on veut aller plus vite

 

[Pousse Toc]

mais, je crois que nous nous egarons, nous sommes ici pour l'usinage, pas pour la prepa moteur.

Que nenni mon Frédo !
Tu sais pertinemment que l'usinage est une des bases de la préparation.

Donc pour recentrer le débat et guider notre camarade, enlever de la masse en périphérie du volant est une opération réalisable avec un tour.
Des précautions s'imposent pour ne pas perdre l’équilibrage.
Centrage et dévoilage rigoureux au comparateur.
Eviter de retirer de la matière là où sont fraisés les trous d'équilibrage.

Cordialement

 

[Bern 67]

mais, je crois que nous nous egarons, nous sommes ici pour l'usinage, pas pour la prepa moteur.

Que nenni mon Frédo !
Tu sais pertinemment que l'usinage est une des bases de la préparation.

Donc pour recentrer le débat et guider notre camarade, enlever de la masse en périphérie du volant est une opération réalisable avec un tour.
Des précautions s'imposent pour ne pas perdre l’équilibrage.
Centrage et dévoilage rigoureux au comparateur.
Eviter de retirer de la matière là où sont fraisés les trous d'équilibrage.

Cordialement

Bonjour,

Pour ma part l'allègement du volant moteur (sans autre préparation) sur une voiture de série apporte plus d'inconvénients que d'avantages, je ne reviendrai pas sur les arguments qui ont été développés avec compétence par KY 260 et par Pousse Toc.

Après c'est un choix perso que je respecte sachant qu'en se faisant plaisir en allégeant le volant soi même on fait surtout plaisir au distributeur de pièces de rechange et de pneumatiques car l'opération entrainera inévitablement à terme de la casse et de l'usure prématurée.

Evidemment les vendeurs de pièces de Tuning ainsi que les distributeurs de pièces de rechange trouveront tous les arguments positifs pour encourager le chaland puisque c'est une partie de leur fond de commerce donc de roros dans le tiroir caisse

L'allègement du volant pour gagner en performances est bien sur faisable mais là on n'est plus dans le domaine de l'usinage mais bien celui de la préparation. Pour gagner en performance il faudra notamment agir sur l'équilibrage fin des diverses pièces en rotation, travailler sur les rapports de boite, les trains roulants etc.. Et tout ceci par rapport à chaque type de circuit, sans oublier la conduite talon-pointe . La préparation est un métier qui demande beaucoup de calculs complexes, des bases solides, et beaucoup de retours d'expérience car il n'y a que les échecs et la persévérance qui font progresser: une Passion, un Métier où chaque approximation se paie Cash.

Salutations.