Préparation moteur de la 964

 par Luc Leroy

Prépa moteur 911 Carrera 2/4/RS (1989-1994)

 

Objectif

 

Préparation du plénum, remplacement du papillon.

Lors de la préparation d’une Carrera 2 de 1990, quelle ne fut pas ma surprise de découvrir un plénum en plastique… avec un papillon principal de 62mm de diamètre !

Après quelques recherches, cette configuration est une installation hybride :

  • Le plénum vient d’une Carrera 2 de 1993.
  • Le papillon vient probablement d’une BMW M3 ?!
  • Les injecteurs sont ceux d’une 928.

D’origine, cette Carrera 2 devait être équipée d’une admission complète en aluminium avec un système à deux papillons (un petit et un gros). Le gros papillon s’ouvrant après le petit, comme sur les carburateurs double-corps que l’on pouvait trouver sur certaines berlines.

Un bricoleur est donc passé par là, et le propriétaire sait désormais pourquoi sa Carrera 2 a toujours marché ‘mieux que les autres’ !

Au départ, le but de la préparation était tout autre : deux papillons de 55mm devaient être montés sur cette admission; cette installation permettant alors un débit suffisant pour aller chercher 340ch en travaillant le reste.

Malheureusement aucune résine ni colle ne tenant efficacement sur ce plastique ABS, j’ai donc fait un petite préparation du plénum, et notamment le montage d’un papillon de RS92 d’un diamètre de 65 mm.

3 mm de diamètre en plus, cela peut paraître dérisoire, calculons tout de même ce que cela va nous apporter :

Calcul des sections avec un diamètre 62 vs 65 :

S = PI x R²

  • 62mm -> 3,141592 x 3.1 x 3.1 = 30,2 cm²
  • 65mm -> 3,141596 x 3.25 x 3.25 = 33,2 cm²

Donc un gain de 3 cm² sur la section.

La vitesse des gazes au papillon doit être aux alentours de 120 m/s avant de provoquer d’importantes pertes qui vont limiter le débit.

Calcul de la variation de débit à 120 m/s :

Q = v.s

Q en m3/s, v en m/s et s en m²

3 cm² = 0,0003 m²< /FONT >< /FONT >

Q = 0.0003 * 120 = 0.036 m3 … soient 36 L !

36L par seconde d’air aspiré en plus, cela signifie 2160 L par minute en plus.

On comprend mieux pourquoi certains tricheurs s’amusent à gagner 1mm de diamètre sur les brides des moteurs de course…

Sur une table de Heywood, 2000L/min représentent environ 48 chevaux. Cela ne signifie pas que nous allons gagner 48 ch sur ce moteur simplement en changeant le papillon, mais que nous venons de faire tomber une barrière que ce moteur équipé de culasses légèrement préparées, d’arbres à cames de RSR, d’une ligne d’échappement spécifique et d’une injection modifiée devait avoir atteint.

Vu autrement, 2160 L/min sur un moteur de 3,6L, cela permettrait d’augmenter le régime à partir duquel le remplissage se dégrade de 1200 trs/min…

Voici le papillon de RS92, sur lequel les tringles et les capteurs de la C2 ont été montés :

Le cône d’aspiration a été chanfreiné et poli, le papillon et l’axe ont été affinés et déglacés pour favoriser le débit à haute vitesse.

Détail du cône d’aspiration :

Comparé à celui du papillon d’origine :

Pas de doute possible, ça va aspirer beaucoup mieux !

La section du conduit recevant le papillon avait un diamètre de 60 mm. Cela devait être le diamètre du papillon d’origine, il a donc fallu ajuster le diamètre à 65 mm.

Le plastique s’y prête facilement, quelques coups de cutter et un coup de papier de verre font parfaitement l’affaire :

Une fois le conduit porté à 65mm, et vérifié que le papillon s’ajuste parfaitement, il convient de déglacer tout l’intérieur des deux conduits, surtout de lisser les arêtes dues au moulage, et enfin d’adoucir les angles transitions. Cela peut prendre plusieurs dizaines de minutes, mais c’est nécessaire.

Attention : passer du temps à polir l’intérieur du plénum n’a aucun intérêt, bien au contraire ! Sinon on laisserait au plastique sa finition d’origine…

Le rectangle métallique visible à gauche avec le tuyau qui en sort est une électrovanne qui pilote le petit papillon du tube que l’on peut voir sur la droite, à côté du tube recevant le papillon.

Le petit papillon en plastique, situé dans ce tube, permet de réduire les résonances dans le plénum à bas régime. Cela pour réduire sensible la pollution mais surtout le bruit… et les performances entre 3000 et 4200 trs/min.

A 4200 trs/min, la 964 donne un coup de pied aux fesses. C’est précisément le régime auquel ce papillon s’ouvre. A contrario lorsque ce papillon, le poumon de pilotage, ou encore l’électrovanne est encrassé, le papillon reste fermé et s’ouvre aléatoirement, ce qui dégrade les performances. C’était le cas sur ce moteur (papillon grippé ne s’ouvrant pas entièrement et électrovanne mal branchée).

Nous allons donc supprimer ce papillon, et nous débarrasser au passage de quelques tuyaux et d’une électrovanne.

Cet élément terminé, il est nécessaire de faire la même chose avec le reste de l’admission, les deux plénums latéraux :

L’intérieur des runners (les tubes qui vont du plénum aux cylindres) doivent être débarrassés des bavures de moulage, et leur diamètre porté uniformément à 42mm. Le haut des conduits oscille entre 43 et 44mm de diamètre, ce qui est très bien, mais le bas varie entre 41 et 42 mm. Là encore, une petite fraise et du papier de verre permettent d’uniformiser les 6 conduits en moins de deux heures.

L’intérieur des conduits du plénum doit être aussi déglacé et adouci (papier de verre grain 40 à 80).

Ceci favorisera les écoulements gazeux à haut régime et les résonances dans le plénum.

Les supports d’injecteur doivent subir le même traitement. Leur diamètre en bas doit être de 39mm. Sur les culasses préparées avec des ports et soupapes spéciales on les porte à 41mm. Avec les soupapes d’origine, ce serait une perte de temps inutile. Par contre, on peut couper d’un centimètre ou deux la hauteur des portes-injecteur, ce qui réduire d’autant la longueur des conduits d’admission. Dans un article précédent, nous avions vu que réduire la longueur de 1cm augmentait le régime de couple maxi d’environ 300 trs/min. Les conduits ont été ici réduits de 1,2 cm, ce qui lèvera la courbe de puissance sans réduire le couple maxi.

Enfin il convient de faire attention à ce que la pâte utilisée ne déborde pas dans le conduit comme c’était le cas ici, cela créant un obstacle à l’écoulement d’air :

A ce sujet plutôt qu’utiliser la pâte Loctite recommandée par Porsche je préfère utiliser la pâte bleue ‘Hylomar’ de Rolls Royce, à peine plus chère et dont la qualité bien supérieure est prouvée depuis des années en compétition.

Une fois tous ces travaux terminés (environ 6 à 8 heures de travail) il faut tout remonter en contrôlant l’état de toutes les pièces.

Sur cette admission, 2 des 6 joints d’embase étaient craquelés et ont du être changés :

Voilà !

Il ne reste plus qu’à remonter tout cela sur le moteur et à attendre les commentaires du propriétaire de cette Carrera 2, agrémentés de quelques mesures de puissance effectuées par exemple avec PowerDyn

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