Le Cylindre

Pour rappel, le cylindre est la pièce maîtresse du moteur. C'est à l'intérieur de celui-ci qu'a lieu la combustion et où l'énergie thermique est transformée en énergie mécanique grâce au piston. Sa paroi ne doit pas présenter de rayures. Là, vous vous dites "Super, le mien est parfaitement lisse et brillant". Hélas pour vous, vous avez tout faux.

En effet un cylindre n'est jamais parfaitement rond. Il est en effet conique et elliptique. La partie près de la chambre (calotte) étant soumise à des températures plus importantes que la partie basse, qui elle est refroidie par le lubrifiant. La calotte est donc de diamètre plus petit que la jupe (0,4 a 0,5 mm), c’est le cône, ou tonneau.

La partie perpendiculairement opposée à l’axe (frottement) est plus petite que l’autre (0,5 mm au niveau de la jupe), c’est l’ovale. Lorsque le piston a pris sa température de fonctionnement il devient alors rond. C’est une des raisons pour laquelle il faut "chauffer" son moteur avant de lui demander le maximum. Usiner un cylindre parfait est certes techniquement possible mais hors de prix et réservé à des usages bien spéciaux. Pour un moteur on peut se contenter d'un "à peu près cylindrique". Là aussi il faut relativiser : l'ovalisation d'un cylindre se situe dans des mesures de l'ordre du centième de mm au grand maximum. De leur côté les segments ne sont pas parfaits non plus. Il faut donc que les uns s'adaptent aux autres. C'est pourquoi pour que les segments puissent se roder et épouser parfaitement la forme du cylindre, il faut que celui-ci soit rugueux pour "user" les segments. C'est le rodage. Bon, quand je dis rugueux cela ne veut pas dire rayé. Il s'agit simplement de déglacer la paroi du cylindre avec un outil spécial. Voyez à ce sujet le chapitre "Le déglaçage des cylindres". Pourquoi déglacer? Pour enlever le glacis du cylindre provoqué par le frottement des segments pour permettre à de nouveaux segments de se roder avec le cylindre. Si cette opération n'est pas faite, la compression et l'étanchéité ne sont pas optimales. Mais attention ceci n'est pas un réalésage, c'est simplement une remise en état de la surface, sans plus.

Donc si votre cylindre est lisse et brillant, un bon déglaçage, des segments neufs et votre moteur retrouvera sa forme. 

Par contre s'il est fortement rayé ou présente des piqures de rouille importantes, il faudra sérieusement songer à un réalésage. Avant de faire réaliser une telle opération, il faudra vous assurer qu'il reste une marge suffisante pour ne pas trop affaiblir le corps du cylindre. En effet si la paroi devient trop fine, le cylindre risque de se déformer sous l'effet de la chaleur de la combustion. Si un simple réalésage devait présenter trop de risques, il vous reste la solution du chemisage de votre cylindre. Ceci consiste à introduire en force une chemise dans votre cylindre préalablement chauffé à une température assez haute pour le dilater. En se refroidissant le cylindre viendra serrer la chemise qui fera alors corps avec lui. Cette chemise sera ensuite alésée pour recevoir le nouveau piston. Toutes ces opérations ne sont réalisables que par un professionnel. 

Il vous faudra également trouver un nouveau piston correspondant au diamètre du réalésage prévu. Il existe un grand nombre de pistons adaptables, sans compter des pistons "bruts" à partir desquels un bon tourneur pourra en réaliser un correspondant à votre modèle. Il en va de même pour les segments (voir aussi le chapitre Les segments). 

Réalésage

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Augmenter légèrement le diamètre d'un alésage pour faire disparaître l'ovalisation due à l'usure.

Déglacer le cylindre (refaçonnage du trait croisé de la chemise) et mise à la cote du nouveau piston (+2 ou +3 100èmes de millimètres). Un déglaçage ne se pratique que si la chemise est très peu déformée et/ou rayée.

Réaléser le cylindre (surcote de la chemise minimum +0,25 millimètre et mise à la cote du nouveau piston/nouvel alésage). Le réalésage se pratique surtout en cas de forte usure ou lors de serrage entrainant des grosses rayures.

Une chemise en fonte ne se ressoude pas en cas de rayure ou de casse, il sera nécessaire de procéder au changement de la chemise en fonte. Un cylindre traité Niquasil peut être légèrement déglacé, mais ne peut en aucun cas être réalésé car le traitement est trop fin (2 dixièmes de millimètre au plus).

Nota : Tout travail sur une chemise nécessite un appareillage adéquat et précis; l'emploi hasardeux d'abrasifs du grand commerce peut entrainer des dégâts irréversibles la rodeuse, qui comme indique son nom rode, ce qui permet d'avoir un état de surface nickel

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Evidement le Niquasil ne passant pas a la réaléseuse, un déglaçage vaut beaucoup moins cher qu'un réalésage, vu qu'il ne faut pas non plus ébavurer les lumières sur un déglaçage et un déglaçage fonte est un peu moins cher qu'un Niquasil car les pierres n'aime pas trop le Nikasil et bourrent rapidement sinon bien sur qu'une petite amorce ce rattrape avec un déglaçage, heureusement sinon les serrages sur le Niquasil couteraient très très cher.

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Usinage avec la réaléseuse comme on peu voir sur la photo un cylindre s'use en ovale, donc on ne peut pas se fier a la mesure prise avant travaux pour commander le piston cette machine est proche de la fraiseuse avec une tête à aléser

Taitement Niquasil

Le niquasilage est un traitement de surface à base de nickel carbure de silicium, s'appliquant sur les cylindres aluminium et fonte, 2 et 4 temps.

Cette technique favorise la glisse du piston, et par conséquent limite les échauffements par rapport à une chemise en fonte. En plus de ce gain thermique, Niquasil apporte dureté et microporosité permettant un emmagasinage de graisses lors de la lubrification.

Ce matériau est très résistant aux hausses de température rapides, et offre une excellente conduction thermique, facilitant l'entrée en température ainsi que le refroidissement.

Ainsi traité, le cylindre bénéficie des caractéristiques suivantes :

  • Dureté de 2.500 vickers.
  • Coefficient de frottement réduit.
  • Résistance à l'usure.
  • Meilleure "glisse" du piston.
  • Gain thermique.

Appliqué tel quel, le traitement seul ne suffit pas. C'est pour cette raison que l'offre de traitement Niquasil France comprend toutes les actions suivantes :

  • La dépose du traitement précédent.
  • La mise à la cote de ce traitement suivant le piston fourni.
  • Chanfreins et ébavurage des transferts.
  • Surfaçage plan de joint supérieur si nécessaire.
  • Mise en retrait de la barrette d'échappement (selon modèle).
  • Microbillage complet du cylindre (transferts compris).
  • Dégraissage et nettoyage du cylindre.
  • Garantie de 6 mois sur notre travail.

Rechemisage

Chez KTM par exemple, les chemises en fonte aciérée pour la réparation des cylindres 2 et 4 temps (mono et multi cylindres) sont adaptées aux cylindres déjà chemisés mais aussi aux cylindres traités irrécupérables en Niquasil. Le travail se déroule de la façon suivante :

  • dégraissage
  • extraction de l'ancienne chemise
  • soudure éventuelle et son usinage (si nécessaire)
  • usinage du cylindre a la cote de la nouvelle chemise
  • montage de la nouvelle chemise
  • ajustement des transferts et lumières d'échappement/admission (2 temps)
  • mise a la cote de la chemise en fonction du nouveau piston (cote d'origine)
  • chanfreinage des transferts et lumières d'échappement/admission (2 temps)-finition trait croisés du cylindre
  • rectification plan de joint
  • microbillage
  • contrôle final du jeu piston/cylindre

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Déglaçage de cylindre

Le déglaçage du cylindre est l’action d’enlever l’aspect glacé et de remettre des rayures qui servent à retenir l’huile.

Le déglaçage est effectué avec une rodeuse et pas avec un grattoir à boules ou à lamelles afin de pouvoir contrôler l’enlèvement de matière.

Déglaçage du Niquasil

Cette opération mécanique faite avec une rodeuse sert à rendre le cylindre bien rond afin d’obtenir une étanchéité optimum qui garantira une puissance maximum. Le fait de remettre des rayures croisées sert à retenir l'huile pour que le piston s'use moins.

Soudure sur cylindre

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Techni-Galva propose la possibilité de réparer toute pièce en aluminium qui aurait subi des dommages irréversibles.

  • Dôme de culasse 2T et 4T piqué.
  • Cylindre cassé, fissuré ou rayé (jupe, transfert, plan de joint...).
  • Carter cassé (passage de vilebrequin, plan de joint, logement de roulement...).
  • Patte de fixation moteur cassée.
  • Cadre, réservoir, bras oscillant...

La soudure se pratique par apport de métal (aluminium Alsi12) sur poste MIG/TIG sous ambiance argon.

Les alliages légers (type magnésium) ne se soudent pas ou très mal. La pièce à souder doit être envoyée entièrement démontée. En effet la préparation de la soudure (dégraissage, sablage) et la soudure elle-même (800°/1200°) endommageraient fortement les pièces annexes encore fixées (joint, roulement, valve...).

Plasma céramique

Le plasma céramique est un traitement de surface à base de nickel-céramique, s'appliquant chimiquement sous vide à 300°C sur les cylindres aluminium et fonte, 2 et 4 temps. Ce revêtement permets un gain de puissance de l'ordre de 5 a 7% tout en diminuant les frictions de 20%.Cette technique favorise la glisse du piston, et par conséquent limite les échauffements par rapport à un traitement Niquasil. En plus de ce gain thermique (Conductivité thermique 0.22 calorie/Cm2°C), le plasma céramique apporte dureté (Dureté de particules HT 3000, Dureté d'enduit 550 - 600 minimum de HT)  et microporosité (Dimension particulaire en céramique moyenne 0.8um (microns)) permettant un emmagasinage de graisses lors de la lubrification. Ce matériau est très résistant aux hausses de température rapides, et offre une excellente conduction thermique, facilitant le refroidissement.

Traitement pièces moteur

Pour augmenter la résistance de vos pièces à l’usure et pour conserver des performances optimales, DRT propose différents traitements de haute qualité :

  • Traitement PLASMA CERAMIQUE : Remplace votre traitement de cylindre Niquasil et est appliqué par thermo projection à très haute vitesse qui permet d’obtenir une grande résistance à l’arrachement, en plus de son extrême dureté
  • Traitements NITRURE DE TITANE ET DE CHROME : Sont conçus pour résister à la dureté du PLASMA CERAMIQUE, ils vous sont donc fortement conseillés pour le traitement de vos segments 
  • Traitement CARBONE-DIAMANT : Pour approfondir la fiabilité de votre moteur, ce traitement est idéal pour vos pistons, arbres à cames, soupapes, poussoirs, pignons de boîte de vitesse, etc…

REMONTAGE : 

Si extraire le piston du cylindre ne pose aucun problème, sauf en cas de grippage (voir le chapitre "Débloquer un piston"), il en va tout autrement du remontage. 

En effet il va falloir comprimer les segments pour les faire rentrer dans les gorges du piston et pouvoir ainsi introduire le tout dans le cylindre. Et ce n'est pas aussi facile qu'il y parait.

Parfois, le cylindre est chanfreiné à sa base pour faciliter l'introduction des segments, mais ce n'est pas toujours le cas. Il existe des colliers spéciaux pour comprimer les segments

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mais ces colliers, assez larges, ne sont pas adaptés à la moto. En effet, si sur un moteur de voiture on enfile les pistons par le haut du moteur pour ensuite fixer les bielles par en dessous sur le vilebrequin, sur une moto d'une part la bielle est rarement démontable côté vilebrequin, d'autre part il peut y avoir des goujons de fixations de l'ensemble cylindre/culasse qui gênent la manœuvre. Si vous pouvez les enlever, faite-le mais ce n'est pas toujours possible. 

A noter que j'ai trouvé, sur E-Bay en Allemagne et en Angleterre, un coffret contenant une pince et des bandes permettant de remonter facilement les segments de motos de 40 à 85 mm de diamètre.

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Je n'ai pas pu trouver d'équivalent en France dans ces dimensions. Pour ceux que cela intéresse, il faut chercher Kolbenringspannband (en Allemagne) ou piston ring compressor (en Angleterre). Ce coffret coûte une trentaine d'euros. Mais attention aux frais de port ! Notez que ces derniers sont souvent moins élevés en provenance d'Angleterre. Si vous faites beaucoup de mécanique, ou dans le cadre d'un club, l'achat de cet outillage peut être intéressant. Il existe un autre coffret couvrant les diamètres de 73 à 111 mm

Comme alternative, voici un truc simple qui vous permettra de remonter votre piston sans trop de difficultés :

  • découpez dans une boite de conserve deux bandes de largeur légèrement supérieure à celle occupée par les segments sur le piston. A l'aide d'une pince replier légèrement de point en point sur l'une des longueurs les bandes vers l'extérieur pour créer des ergots.
  • huilez soigneusement l'intérieur du cylindre et la partie du piston où se trouve les segments.
  • placez les bandes de métal sur vos segments, les ergots vers la tête du piston en laissant celle-ci légèrement dépasser puis serrez les bandes soit à l'aide d'un collier en plastique, soit à l'aide d'une ficelle assez solide. Il faut serrer suffisamment fort pour faire rentre les segments complètement dans les gorges. Attention à ce qu'ils ne tournent pas (décalage des coupes). De plus il faut que le bord supérieur des bandes soit bien parallèle à la tête du piston.
  • calez le bas de la jupe du piston sur l'embase du carter en y plaçant deux baguettes de bois en travers de façon à ce que le piston soit bien dans l'axe du cylindre. Comme ceci vous aurez juste à maintenir le piston sans forcer. Si il y a un joint d'embase, placez-le au dessus des baguettes pour ne pas l'écraser !!!
  • introduisez la tête du piston dans le cylindre puis poussez lentement sur celui-ci pour faire pénétrer le piston. Si vous avez bien huilé le tout et bien placé vos bandes de métal, celles-ci doivent glisser vers le bas au fur et à mesure que le piston va s'enfoncer dans le cylindre, les ergots les empêchant d'y pénétrer. Les segments passeront directement des bandes au cylindre sans s'écarter. Vous ne devez sentir aucun point de blocage !! Si c'était le cas, ne forcez pas, retirez tout et recommencez.
    Mais en principe ça fonctionne du premier coup ;-).

Il ne vous reste plus qu'à couper le collier en plastique ou la ficelle, retirer les bandes de métal, les baguettes de bois et finir d'enfoncer votre cylindre.

Choisir sa moto en fonction du nombre de ses cylindres

Existe-t-il des 5 cylindres et des 6 cylindres ?

Le 5 cylindres est un type de moteur peu répandu dans la production actuelle. Il est cependant utilisé sur les Honda de MotoGP par exemple et pour des motos de prestige.
Le 6 cylindres est également une architecture rare, et pour cause. Du fait de son encombrement et de son poids, un six cylindres est réservé à de gros gabarits. Honda propose cependant la Goldwing, sa grosse routière mue par un six cylindres à plat de 1 832 cm³, et commercialisait sur le marché américain le custom Rune à moteur de Goldwing. Kawasaki, a pour sa part abandonné le moteur six cylindres, mais les KZ 1300 en sont un bel exemple...

18-28.jpg Honda Goldwing 1800

Caractéristiques du trois cylindres

Avec l'apparition du moteur à trois cylindres de moyenne cylindrée (675 cm³), les motos Triumph chamboulent la donne. Dorénavant, le moteur trois cylindres n’est plus réservé à des motos exclusives et chères (Benelli, par exemple…) ou aux grosse anglaises (Triumph), difficiles à assurer pour un débutant « normal ».  Bien que très linéaires dans leur comportement, ces moteurs combinent à merveille le monde du 2 et du 4 cylindres. Couple, puissance et allonge sont au rendez vous pour se plier au type de conduite et de sensations voulues par leur conducteur. Si vous avez un bon budget, essayez le trois cylindres.
Le trois cylindres est devenu la spécialité de Triumph. Avec ses Speed Triple, Tiger, et maintenant ses 675 daytona et Street Triple, l'anglais a su imposer le caractère trempé de ce type de moteur, mixant parfaitement les atouts des bicylindres et des quatre cylindres. Les italiens de Benelli, avec leurs TreK, Tornado et TNT et bientôt les 899 proposent une vision sportive, élitiste et caractérielle (oui, oui, pas seulement de caractère, mais bien caractériel). 

19-24.jpg Benelli Tornado Naked 899 S

Caractéristiques du monocylindre

Un monocylindre est une moto possédant comme son nom l'indique un moteur mono-cylindre, c'est un moteur vibrant et assez doux, mais pas très souple d'utilisation : il "cogne" rapidement. Le monocylindre est agréable en ville et amusant sur circuit dans ses versions « sportives » (supermotards). Il n'est par contre pas recommandé pour des trajets autoroutiers trop longs, car il a tendance à chauffer et à s'abîmer.

Quelques exemples de moto monocylindre : Aprilia Pegaso, Yamaha XT 500, XT 600, XT 660, MT03 Suzuki DR, DRZ 400, Honda Dominator, Honda FMX, KTM LC4 (SM, SMC, 690) et plus généralement les motos de trial, de cross, d'enduro et de supermotard (Husaberg, Husqvarna, CCM, Beta, etc.) 

20-24.jpg Mono cylindre - Derbi 125

Caractéristiques du quatre cylindres

La grande majorité des moteurs du marché est de type 4 cylindres. Robustes, endurants, assez peu gourmands en essence, il sont doux (voire creux) dans les bas régimes et nerveux dans les hauts régimes. Leur couple n'est pas suffisant dans les moyennes cylindrées, les plus "forts en gueule" arrivant dès les 750 et plus cm3. Par contre, ils sont souvent puissants et donc bridés.
Longitudinal : la majorité des motos du marché, du moins, les japonaises. Honda CBF 1000, Honda CB 600, 1000 et 1300, Hornet 600 et la Honda CB 1000R, ainsi que tout la gamme des sportives CBR 600 et 1000. Les Suzuki Bandit 600 et 650, 1200 et 1250, GSX 1400 et toute la série des GSX-R (600, 750 et 1000). Côté Yamaha, on retrouve les FZ6, FZ1 et bien entendu, R6 et R1. Kawasaki, pour sa part, offre des quatre cylindres routiers à partir du Z750, monte ensuite à la Z1000 et culmine à 1400 cm3 avec les ZZR et GTR 1400. 

21-23.jpg Moteur V-Max

Caractéristiques du bicylindre

Nerveux, coupleux, pas toujours puissants, les bicylindres sont des moteurs "à sensations". Qu'ils équipent en L les motos Ducati, en V les Aprilia (le V-twin à 62° ou encore celui des Mana et Shiver), les Suzuki (SV 650 SV, 1000, DL 650 V Strom), les Honda (Deauville, Transalp, DN 01), les Yamaha, les Harley Davidson et les Buell telle la XB 1125R et consorts, ou encore verticaux les Honda CB 500, les Kawasaki ER-5, ER-6 etc.) ils vibrent, cognent et poussent fort quand on leur demande. Très agréables pour débuter, ils ne demandent pas à être toujours poussés pour marcher correctement. Leurs atouts ? Les bas et mi-régimes. Leur faiblesse ? On aime, ou on n'aime pas ! De plus, leur encombrement impose un cadre périmétrique ou treillis pour la moto, qui ne sont pas du goût de tout le monde. A noter que les bicylindres verticaux sont en général plus compacts et plus doux, donc plus proches des 4 cylindres.

Quelques autres exemples de moto bicylindre : les Ducati modernes en règle générale, avec leur bicylindre en L (Monster, S2R, S4R, SS, ST, 748, 749, 1098, 848 et la liste est encore longue...), Les moto Guzzi avec leur bicylindre en V, mais en position transversale, les BMW à moteur Boxer (bicylindre à plat), les Suzuki SV 650 (en V à 90°) et GS 500 (vertical), les Kawazaki ER6 et ER5 (vertical encore), la Honda CB500 (vertical toujours), et bien d'autres encore. Qu'il soit en L, en V, le bicylindre se décline à toutes les lettres ou presque. L'alphabet tout entier pourrait bien y passer... et avec lui toute une gamme de sensations.

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