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Bloc-notes - 12 décembre 2005

Réalisation d'un instrument de mesure du dépassement de chemises pour le moteur VM.

Le moteur VM possède un bloc à chemises amovibles humides. Si les chemises sont déposées, par exemple pour refaire leur scellement, ou pour les remplacer, il est nécessaire de régler leur hauteur. Hauteur dont dépend ensuite, associée à la celle des pistons au PMH, le choix du joint de culasse. Il existe un support de comparateur spécialement destiné à cet usage, mais il est bien plus intéressant de le réaliser soi-même.

Le support d'origine VM est assez complexe dans sa réalisation. Surfaces planes rectifiées et trous oblongs qui imposent l'utilisation d'une fraiseuse. Or, je n'ai toujours pas acheté d'outils de fraisage. De plus, il est bien plus facile de contrôler des mouvements de rotation que des mouvements de translation (voir le manuel d'atelier pour le principe d'utilisation du support VM pour comparateur).

L'idée est donc de réaliser un support effectuant les mêmes mesures, mais en n'utilisant que des mouvements de rotation. Un tour, voire même une simple perceuse à colonne, est dans ce cas suffisant.

Ci-contre, la barre supérieure de l'extracteur de chemise réalisé quelques jours plus tôt. Les deux boulons de fixation M14 sont modifiés. Leur axe, par définition, est parfaitement perpendiculaire au plan de joint du bloc moteur. Ces boulons sont donc modifiés pour fournir un axe de rotation permettant de déplacer le comparateur dans un plan parallèle à celui du bloc.

Tous les éléments :

  • un comparateur avec le collier qui sert à le fixer sur un pied magnétique classique (diamètre 10 mm)
  • la barre de l'extracteur fixée par deux boulons modifiés
  • un plat d'acier épais de 7 mm
  • un axe de 10 mm fileté à l'une de ses extrémités
  • un écrou (qui servira de contre écrou)
Le plat d'acier sert de bras pour le comparateur. Il comporte un premier trou lisse de 10 mm de diamètre, et un autre taraudé M10 permettant de fixer l'axe où viendra se placer le comparateur. Le contre écrou sert à immobiliser de façon fiable cet axe.

Modification des boulons.

Un foret de centrage dans le mandrin sur la poupée mobile sert à pointer le centre.

Avant trou à 3.5 mm.

Perçage à 8.5 mm.

Les forets soufrent toujours beaucoup lors de cette opération : la lubrification est critique, même si elle est abondante, en revenant souvent en arrière et en injectant l'huile directement dans le trou de forage : les listels ont tendance à évacuer l'huile plus vite que les copeaux sous l'effet de la rotation de la pièce. Ce foret au cobalt en porte d'ailleurs les stigmates : il est bleui, et a perdu cinq bon millimètres en quelques semaines à force de réaffûtages.

Contrairement à ce qui se passe dans une perceuse à colonne, le lubrifiant ne coule pas au fond du trou.

Un taraud M10 prend la place du foret. Il n'est bien sûr pas question de faire tourner le mandrin au moteur. Ce dernier est actionné de la main gauche, tout en faisant avancer le taraud de la main droite grâce au volant de la contre pointe.
Une fois bien engagé, le taraudage est terminé à la main, mandrin bloqué.
La face est dressée.
Puis chanfreinée. La plaquette y finit sa carrière en raison d'une orientation un peu approximative...

On obtient alors ceci : un boulon M14 dans lequel vient se placer un autre en M10.

Cette photo a été prise après un premier essai (absence de chanfrein). En fait, ceux réellement utilisés n'ont pas été déposés du mandrin pendant toutes les opérations, garantissant ainsi :

  • une parfaite coaxialité des deux vis
  • une parfaite perpendicularité de la face dressée du M14; la zone d'appui (sous la tête) du M10 est également parfaitement perpendiculaire (par fabrication)

Le bras support de comparateur est percé, et l'un des trous est taraudé à M10 pour recevoir l'axe sur lequel sera serré le collier de fixation du comparateur.

Une technique pour tarauder droit : le taraud est placé dans le mandrin d'une perceuse à colonne, puis tourné à la main.

Ce bras n'est pas parfait. ses surfaces ne sont pas rectifiées. Il est peu épais (6 mm). L'absolue perpendicularité des axes ne peut être garantie, non plus que le parfait parallélisme des faces. Cependant, comme le montrera la suite, c'est largement suffisant.

L'idée de départ était de sacrifier une petite équerre de mécanicien. Puis la flemme d'aller en acheter une...

La distance entre axe de rotation et axe de comparateur est déterminée pour obtenir quatre points de mesure. On peut multiplier les mesures en réalisant d'autres perçages sur le bras.
Erreur de calcul, ou plutôt de relevé de cotes : les quatre fixations de culasses ne sont pas sur un carré, mais sur un rectangle. Les points de mesure ne sont donc pas disposés selon deux perpendiculaires. C'est en fait peu gênant. Le bras sera de toutes façons refait. Il suffira de corriger lors de la finalisation du projet.

Vérification du dispositif : l'instrument, s'il est correctement réalisé, ne doit pas montrer de variation si le toucheau est déplacé sur le plan du bloc moteur.

Mise à zéro à ras de la chemise (mais toujours sur le bloc).

Desserrage du boulon de fixation du bras, rotation du bras pour amener le comparateur en limite du plan de joint, puis resserrage. Variation strictement nulle.

Est il bien nécessaire de sacrifier une équerre pour réaliser un bras au surfaces parallèles et rectifiées ? Sans doute pas. Le déplacement angulaire est faible, et la trigonométrie montre que de petits défauts de perpendicularité et de parallélisme ont une influence négligeable.

Les mesures rapidement effectuées sur cette chemise montrent un retrait de 0.19 à 0.20 mm. La cale qui se trouvait sous l'épaulement de la chemise était un modèle de 0.23 mm. Résultat conforme. Dépassement prévu : 0.03 à 0.04 mm.

Il faut donc maintenant effectuer les mesures sur chaque cylindre avant de commander de nouvelles cales. En effet, il semble préférable d'en monter des neuves dans la mesure où celles d'origine ont subi de légères déformations. Ce serait bête de louper un scellement pour si peu.

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