Projet 1776cc Part.1: les bases du Projet

La réalisation d’un moteur fiable, puissant et agréable, tout en restant dans une fourchette budgétaire raisonnable, c’est un peu résoudre la quadrature du cercle … mais, en faisant quelques compromis, il est possible de se faire un petit plaisir … qui durera longtemps. Flat4ever présente le projet 1776cc !

Premier volet d’un dossier majeur, avec la présentation du projet, les objectifs fixés tant en terme de résultat que de coût et une première approche sur la base technique: le carter moteur […]

Ce premier article a pour but de poser les bases de l’archétype du moteur à réaliser. Le choix des éléments est volontairement puisé dans les produits courants et abordables, par opposition au choix de composants exotiques pouvant offir un meilleur rendement, mais aléatoires en terme de disponibilité. Les volets suivants aborderont précisément point par point tous les éléments entrant dans sa construction, et pourquoi telle solution plutôt que telle autre a été retenue. Ils ne vous monteront pas comment assembler les “basiques”, la Revue Technique Automobile (RTA) est là pour çà, mais juste quelques trucs qui me sembleront important de préciser, l’exhaustivité étant malheureusement utopique.

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Pour notre projet, la coiffe Porsche ne sera pas nécessaire …

L’objectif du projet 1776cc :

La Puissance retenue
Un moteur de 100 à 110 chevaux, exploitables sur une large plage d’utilisation, le tout avec la meilleure fiabilité possible.

Le Budget
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, le coût est fort subjectif: En effet, si vous disposez d’une bonne base, 1300cc ou 1600cc, selon que vous pouvez assembler ce moteur vous même ou devrez le faire faire, si vous avez un “bon-plan” pour faire réaliser les usinages ou si vous devez faire appel à une entreprise, si …

Difficile de budgeter au Franc près pour combien vous allez vous en tirer, mais donnons la fourchette: Si vous vous débrouillez pas trop mal, avec quelques relations, ou l’aide d’un club un peu outillé, vous pourrez faire ce moteur pour 10.000 FF. Vous serez peu dans ce cas, mais c’est faisable. Pour une grande majorité d’entre vous, le budget sera plutôt de 15.000 à 20.000 FF . Enfin, pour les moins chanceux d’entre vous, qui êtes isolé, sans connaissance particulière, et qui feront réaliser ce moteur par un pro, l’addition pourra atteindre jusqu’à 25.000 FF. Comme vous le voyez, il y a beaucoup de disparité entre ces prix, où il devient vite intéressant de s’investir personnellement pour faire de substantielles économies…

La fiche technique :

Cylindrée : 1776cc
Puissance : 100 à 110 cv à 5500 trs/mn
Couple : 15 à 16 m.kg dès 3500 trs/mn
Bloc : AS41, AS21, ou German en bon état ayant by-pass et piston de pression d’huile (*)
Vilebrequin : 69mm à contre-poids ressoudés
Volant moteur : 200mm allégé percé 8 pions
Bielles : origine
Arbre à cames : Engle 110 durée 284°, levée (came) 9.95mm
Poussoirs : Scat
Pompe à huile : gros débit, 26 ou 30 mm (*)
Carter d’huile supp. : 1.5 L
Cylindres / pistons : 90.5mm Cima/Mahle ” A ”
Culasses : 044 double admission 40 x 35.5 mm
Ressorts de soupapes : Simples ressorts dur
Tiges de culbuteurs : Origine aluminium
Culbuteurs : stock 1.1 : 1 sur rampes renforcées (à vis)
Carburateurs : 2 x 40 IDF ou 40 DLRA
Echappement : Merged 1 ½ + silencieux
Embrayage : Stock Type 2 200mm
Pompe à essence : Origine
Allumeur : Bosch 009

(*) : + Full flow, celui-ci se faisant soit en usinant le bloc, soit en prenant une pompe ad hoc .

Cette fiche jette les bases du moteur, il va de soi qu’il peut être sans difficulté remanié en choisissant d’autres éléments, mais il faut bien fixer un point de départ. Un tel moteur, sans travail particulier sur les culasses d’origine, hormis l’usinage d’emboîtement des cylindres offrirait env. 80 cv. Avec un peu de travail sur ces culasses, et particulièrement sur les conduits, on peut obtenir 90cv. Si on abandonne les soupapes stock pour une paire de culasses plus performantes, comme des 044 en 40 x 35.5, la puissance obtenue sera de 100 cv à 110 cv. La plage d’utilisation sera importante avec un Engle 110. Avec un Engle 120 ce moteur serait plus puissant, mais plus pointu.. Tout est affaire de compromis, entre le coût, la performance, l’agrément et la fiabilité.

Ces valeurs peuvent paraître faibles pour certains, habitués à voir des chiffres de puissance annoncée peu réalistes, mais je n’ai pas pour habitude de faire des concours d’effets d’annonce… Je préfère toujours prendre le parti d’un bonne surprise que d’une cruelle déception, le jour du passage au banc.

Le choix de la cylindrée :

Pourquoi ce choix de cylindrée me direz-vous… La cylindrée 1776cc est obtenue par l’emploi de cylindres de 90.5mm, sur une course d’origine de 69mm. Le vilebrequin d’origine, forgé, étant d’excellente qualité, il servira de base. L’utilisation du kit cylindres/pistons de 90.5 mm nécessite l’usinage du bloc moteur et des culasses, mais offre une bonne épaisseur des chemises de cylindres, lui assurant une très bonne longévité, sans distorsion, et avec une bonne dissipation de la chaleur. Les “slip-in” sans usinage (kits 88mm ou 87mm) sont à proscrire si on veut de la durée. De même, le 92mm (1835cc), utilisant les mêmes usinages que notre montage, possède des chemises plus fines et donc plus fragiles.

Un 1915cc était l’autre alternative pour avoir de la puissance et du couple facile, mais si on veut faire près de 80.000km sans autres entretiens que l’usuel, il faut l’exclure . Et puis, bien sûr, il y a les courses longue, mais là, c’est le budget qui ne va plus .

Notre choix de 1776cc repose donc sur le meilleur ratio performance/fiabilité/coût qu’il était possible de trouver pour ce type de projet…

Le choix du bloc :

Ne voulant pas greffer les jambes de Karl Lewis à une grand-mère, il est très important de porter le plus grand soin au bas moteur: le short bloc. En terme de puissance, il y a peu de chose à gagner, quoique (voir plus bas), mais en terme de fiabilité, il y a tout à perdre en ne le soignant pas. Autant faire bien du premier coup en faisant solide, et équilibré.

Bien sûr, c’est une évidence de dire que si on peut le prendre neuf, il n’y a pas à hésiter. Le surcoût de cet investissement peut s’avérer vite rentable, surtout si on ne dispose pas d’un bloc d’occasion en parfait état: En effet, l’usinage d’un vieux bloc peut vite faire monter la facture, sans pour autant avoir une qualité à la hauteur. Qu’est ce qu’un bloc de qualité: essentiellement un bloc rigide. Plus le bloc est vieux et a été torturé (chocs thermiques et physiques ), moins il a cette rigidité. Lorsque les paliers d’un bloc sont à reprendre, car trop déformés, c’est qu’il y a eu écrasement de la matière, et même vous enlevez une couche de matière de 50/100 de mm, cet écrasement ne sera pas sans conséquence pour les couches inférieures et la ligne sera plus faible: l’usinage n’en fait pas un bloc neuf. L’usinage d’une ligne d’arbre sera facturé environ 1200 FF, auquel s’ajoutera l’usinage des fûts de cylindres, environ 800 FF, et éventuellement l’usinage du Full flow 200 FF .

Un total de 2200 FF d’usinage, sachant qu’un bloc neuf coûte 2500 FF, et un bloc neuf tout usiné 3000 FF à 3200 FF. Il faut vraiment que votre bloc d’occase soit en parfait état pour que le jeu en vaille la chandelle…

Le magazine Hot VWs a fait un test intéressant sur un moteur: ils ont fait un moteur, un 1915cc, équipé d’un ancien bloc en bon état, et l’ont passé au banc moteur . Puis, ils l’ont démonté et remonté sur un bloc tout neuf, avec exactement la même configuration : Bilan 5 cv de gagné !

Ce ne sont pas des chevaux “magiques”, mais bel et bien de la puissance qui était absorbée par l’ancien bloc, le faisant chauffer et s’affaiblir. Gene Berg en collaboration avec Fat performance ont également fait cette expérience, et là, le gain a été de 19 cv (sur un moteur certainement très préparé, mais dont j’ignore les caractéristiques).

Le bloc devra être impérativement “Dual relief”, c’est à dire avec un clapet de By-pass (ils l’ont tous) et un piston de pression d’huile, qui se situe sous le bloc, côté volant moteur .

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Il y a différents types de blocs: Vous avez certainement entendu parler de AS21 et AS41. Il s’agit de code, figurant sur les dernières générations de blocs moteurs et permettant d’identifier ceux-ci. Ils indiquent la proportion de magnésium par rapport à l’aluminium (AS21 : 2% d’aluminium, 1% de silicium / AS41 : 4% d’aluminium, 1% de silicium) pour faire bref, plus il y a d’aluminium, plus le bloc est rigide.

Mon ordre de préférence dans la gamme était jusqu’à un passé récent: AS21 / AS41, puis vieux bloc NOS ou TBE German, puis le reste du monde (l’AS21 était renforcé car destiné à l’origine aux blocs équipés de l’injection). Ne prendre un vieux bloc en bon état que si vous êtes sûr de son passé (pas de surchauffe, etc etc) .

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Depuis environ 2 ans, les nouveaux blocs dit “universels” portent le code AS41, mais sont faits du même alliage que les AS21; ils sont les seuls désormais disponibles. Vous pouvez faire réaliser les usinages par une société de mécanique de précision sans difficulté, l’opération ne nécessitant que des moyens classiques de fraisage . Concernant le full flow, si vous choisissez l’option de le faire via le bloc, il vous faudra fileter le bloc au pas 3/8 NPT, filetage assurant une parfaite étanchéité .

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Sur la photo, le raccord de droite est celui utilisé par G.Berg : il n’est pas très encombrant mais vireà angle droit. Celui de gauche offre une perte de charge moindre, il est plus encombrant mais passe sans trop de difficulté. Il est utilisé par StateSide Tuning.

Evitez d’utiliser un autre filetage, car c’est celui que vous retrouverez partout (couvercle de pompe, support de filtre à huile, radiateur d’huile, thermostat …). Cette solution est meilleure que le choix de la pompe ayant une sortie et une entrée (présentée dans un volet ultérieur), car les conduits sont plus grands . Il présente l’inconvénient du surcoût de l’usinage , bien qu’il puisse être réalisé par un bon bricoleur .

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(note : lors d’un prochain article concernant le graissage, le full-flow sera abordé en détail).

Les goujons retenant les culasses ont 2 tailles: soit ils sont en 8mm, soit en 10mm. Préférez les 8mm avec des inserts dans le bloc, plutôt que les 10mm, bien que pour un 1776cc, l’usinage n’est pas trop important et il y a assez de matière pour accepter les 10mm (à proscrire pour un 1915cc). Vous pouvez mettre des goujons en Chromoly , ce sera un plus, mais ils ne sont pas indispensable ici. De plus, une petite polémique existe. Elle a pour objet le coefficient de dilatation de ceux-ci, qui serait différent de celui des cylindres et entraînant des variation de couples de serrage. Pour cette raison, certains préparateurs ne les conseillent que lorsque c’est vraiment nécessaire . Pour les couples de serrage, VW préconise 3.5 M.Kg pour les écrous de 17mm, et 2.0 MKg pour les écrous de 13mm du pourtour . Notre moteur prenant plus de tours, et afin de rigidifier un peu plus l’ensemble, on peut augmenter ces couples à 4.0 M.Kg et 2.2 M.Kg. Vous pouvez aussi remplacer les écrous de 13mm par les écrous de 15mm se trouvant sur les culasses, avec leurs rondelles épaisses, et permettant ainsi d’augmenter le couple de serrage à 3.0 M.Kg . Pour ce faire, vous aurez besoin d’aplanir quelques surfaces d’appui.

Lors de l’acquisition d’un bloc neuf, il est nécessaire de contrôler, et parfois d’ébavurer les arêtes intérieures, le bloc étant coulé . Pour améliorer le refroidissement , vous pouvez le peindre en noir (mat), mais évitez à tout prix de le polir.

Voilà, le 1er épisode du projet 1776cc est terminé, la suite très bientôt, et n’hésitez pas à commenter ou à poser des questions s’il reste des points obscurs…