Article sur moteur FIRE (traduction) Wolf Direct Racing

Performances moteur, optimisation chassis, etc ...

Article sur moteur FIRE (traduction) Wolf Direct Racing

Messagepar Joalfa » Ven 11 Fév 2011 20:13

(Source http://www.sfconline.org.uk/forum/topic ... IC_ID=1107 )

Pages 1 et 2

Image

FIAT FIRE

Pas besoin de tirer la sonnette d'alarme, parce que la première série de moteur Fiat, fabriquée entièrement par des robots a un très bel avenir devant elle.

A toute la classe! Soyez attentifs! L'ingénierie automobile italienne sera aujourd'hui votre première question: Que signifient les lettres F.I.A.T.?
Littéralement Fabbrica Italiana di Automobili Torino. Pas mal! Mais que veulent dire les initiales F.I.R.E.? Vous donnez votre langue au chat? C'est Fully Integrated Robotised Engine(Fabrication entièrement automatisée).

Au début des années 80 l'idée était simple mais osée. Pourquoi ne pas couper cour à tous les problèmes en ne laissant pas la main de l'homme se balader partout dans le processus de fabrication. Après tout, programmez un ordinateur une fois et il commendera des machines qui feront exactement la même tâche des milliers de fois...non! des millions de fois! La chaîne de production automatisée de Fiat fut la première parmi les constructeurs les plus connus.

Bien sûr, de nos jours, tout le monde le fait. Les éléments sont usinés par des machines, et les moteurs sont assemblés avec une précision qui n'était pas connue à l'époque où un moteur qui ne céssait pas de tomber en morceau était identifié comme avoir été fabriqué un vendredi après-midi. Les ouvriers, voyez-vous, ne sont que des etres humains, et arrive la pause de midi le dernier jour ouvré de la semaine. L'esprit était occupé a la pensé de quelques verres au bar le soir, suivi par le football le jour suivant, puis encore le bar, et le repas dominical le jour d'après. Puis ils revenaient au travail, mais les voitures du lundi étaient presque aussi mal faites parce qu'ils ne s'etaient pas remis dans le rythme du travail.

Si seulement toutes les voitures avaient été faites les mardis, mercredi ou jeudis. Mais les machines n'aiment pas la bière, le football ou le rosbeef. Après la révolution robotique tout a changé. Ca voulais donc dire à chaque fois un jeu de 0.005 pouce sur un vilbrequin. La bonne vieille huile 20W50 n'était plus nécéssaire pour combler le jeu entre les roulements et les paliers. Et un moteur bien conçu pourrait tourner pour toujours à son maximum sans même aucun claquement de piston. Les moteurs du vendredi etaient ausi bons que ceux du Mardi.

Ceci était du très bon bouleau particulièrement pour les conducteurs italiens. Voyez-vous, les italiens conduisent partout en etant à plein régime, et les poignées de porte sont là pour aider à negocier les virages. Non, pas seulement pour vous aider à entrer ou sortir de votre véhicule. Les moteurs italiens sont, et ont toujours été des oeuvres d'art. Et dans le lot le Fiat FIRE est un veritable bijoux.

Le premier moteur entièrement robotisé, enfin vous savez, apparut dans la Lancia Y10 de la taille d'une boite à chaussure vaguement "tendance", puis dans la Fiat Uno à la taille d'une boite, et dans la panda aux mêmes mesures. Avec un centimètre cube de moins qu' un litre c'était le seul moteur FIRE de la gamme à avoir des soupapes actionnées par des poussoirs. Le moteur de 769cc, plus petit, qui équipait la seconde génération de Panda avait un simple arbre à came en tête. A partir de 1988 il y eut une version 1108cc et quatre ans plus tard apparut le 1242cc avec simple et double arbre à came en tête.

Tous étaient de la même famille, mais tous avaient des dimensions différentes. Les petites fiats ont gagnées la reputation d'être agréablement compactes, à la mise au point très aisée, et presque incassables. Richard Beaty de Wolf Direct racing nous raconte l'histoire de comment il a placé un moteur de course sur un dynamomètre, le mis à fond et partit boire une tasse de thé, pour revenir et le trouver toujours en train d'hurler. Finalement il rendit l'âme à 14 000 tr./min.. Plus probablement à cause de l'ennui, qu'à cause d'une défaillance mécanique.

Les petites Fiats sont devenues plus que d'utiles vehicules économiques de compétition ou des voitures pour aller sur circuit. Mais aussi des autos performantes sur route. le Fiat challenge est un excellent championnat mono-marque bien suivi. Et une seule et unique Punto fait la loi dans sa classe dans le LMA EURO Saloon Series. Fiat à une époque avait un championnat de rallye mono-marque, et même maintenant une Punto rapide peut ne pas se laisser intimider face aux plus évidentes Corsa, MG ZR ou Peugeot 206.

Beaucoup de Punto et de Uno rapides sont sorties des ateliers de chez Wolf Direct au fin fond de l'essex. Richard Beaty fabrique un bon petit moteur Fiat FIRE, et completement à l'autre bout de l'échelle, il est très investit dans les moteurs V12 5.3L Jaguar.
Mais ceci est pour un autre jour, ici nous sommes en train d'aligner la brigade des FIRE(crachant le feu) pour inspection.

(Traduction Don Corleone)

Page 3

Image

Bloc moteur et pièces mobiles

Quatre moteurs différents, quatre blocs différents. Le 999 cc culbuté est unique tandis que les autres - tous à arbre à cames en tête - ont un air de famille. Mais c'est à peu près tout. Notre tableau de caractéristiques montre qu'il y a très peu en commun au niveau de l'alésage et de la course. Tous les moteurs sont identifiables par le préfixe sur le numéro de moteur (voir le tableau), par contre le bloc de 1242 cc est facilement trahi par le fait qu'il fait 10mm de plus en hauteur, pour permettre la course de 78.9 mm, visible sur le corps de la pompe à eau.
Cela dit, tous les blocs sont solides, et sans aucun point faible majeur. Le moteur Super-FIRE 1.2 (le double aac 16 soupapes) est le seul à comporter une échelle pour renforcer les cinq paliers du vilebrequin. Les 1108 cc et les 1242 cc ont des paliers de même dimensions. Les Punto 75 et Super Fire ont des chapeaux en acier forgé (merci bialbero), les autres ont des chapeaux en fonte.
Les vilebrequins, les bielles et les pistons de tous les moteurs sont de haute qualité et, d'après Richard Beaty, n'ont pas besoin d'être remplacés pour presque tous les stades de préparation. Les bielles des moteurs 8 soupapes sont plus épaisses, par conséquent plus lourdes, que celles utilisées dans le moteur 16 soupapes qui vont ainsi permettre des régimes plus élevés - 8500 tours/minutes est tout à fait possible pour une préparation routière avec des pièces standard. Des pistons et des bielles forgés sont disponibles aux Etats-Unis et en Italie, mais même pour un moteur de course ils sont un luxe non essentiel.
Les bielles 16 soupapes peuvent être encore allégées en usinant le bloc carré à la base du chapeau de coussinet. Elles peuvent aussi être polies pour réduire l'entrainement de l'huile et les contraintes.
Parler de 8500 tours/minute dépend du bon équilibrage de l'ensemble. Les moteurs Fiat, dit Richard, ne sont pas très bien équilibrés en sortant de l'usine - malgré ces robots - et celui qui recherche une bonne puissance doit réaliser l'équilibrage statique de l'équipage mobile, puis un équilibrage dynamique de l'ensemble. (En fait, les pistons semblent à peu près égaux, mais les vrais coupables sont les bielles et les volants moteur)
Ce volant moteur est assez lourd, à environ 6kg (celà dépend du moteur) et on peut retirer pas mal de métal pour le descendre à 3.6kg pour un moteur compétition - Bien que la série Fiat Challenge a une limite de 5kg dans l'intérêt de la fiabilité. Par ailleurs, tous les volants moteur ne sont pas interchangeables. Certains ont des emplacements de goujons différents.
Comme nous le disions, chaque moteur est compact et fait sur mesure pour chaque cylindrée. Il n'y a pas de chemises (?), et il y a très peu d'excédent de matière pour réaléser scignificativement. Wolf Direct a monté des moteurs en, utilisant des pistons de 72 mm pour monter le bloc de 1108 cc à un peu moins de 1200 cc et 1308 cc à partir de la version de 1242 cc, et en ajoutant un vilebrequin à longue course au suralésage, 1388 cc ont été obtenus. Mais ce sont des exercices dangereux, et les parois des cylindres deviennent dangereusement minces!

(traduction Punto55s)

OU

4 moteurs différents, 4 blocs différents. Le moteur 999cc avec ses culbuteurs est unique alors que tous les autres, ont un arbre à cames en tête. Ils partagent tous un air de famille. Mais c'est tout. Notre tableau de mesure montre qu'il y'a peu de similitude entre l'alesage et la course.
Tous les moteurs sont identifiables par le préfixe au numero de moteur, bien que le 1242cc soit facilement identifiable car il est plus haut de 10mm pour recevoir la course de 78.9mm. Ceci est visible dans le moulage à côté de la pompe à eau.

Néanmoins, tous les blocs sont solides, sans points faibles majeurs. Le moteur 1.2L Super FIRE (le 16 soupapes arbre à came) est le seul moteur à avoir une tige de renfort pour renforcer les 5 roulements principaux du vilbrequin. Le 1108 ainsi que le 1242cc ont la même taille de roulement. Tant le moteur de Punto 75 et le Super FIRE ont des "strong billet-steel"(?) chapeaux de roulement, alors que les autres ont des chapeaux moulés.

Les vilbrequins, les bielles et les pistons d'origine, sont de très bonne qualité dans tous les moteurs, et selon Richard Beaty, ils ne necessitent pas d'être changés pour presque tous les niveaux de préparation. Les bielles des moteurs 8 soupapes sont plus épaisses, donc plus lourdes que celles utilisées dans le 16 soupapes. Elles vont donc autoriser un plus haut régime moteur. Un moteur de route équipé de pièces d'origines peut très facilement atteindre 8500tr./min..Il est possible de se procurer les pistons et bielles forgées aux USA et en Italie, mais pour un moteur preparé course ils sont un luxe non-essentiel.

les bielles du moteur 16 soupapes peuvent être allégées un peu plus en usinant le bloc carré à la base du chapeau de bielle. Elles peuvent aussi être polies pour reduire le frottement de l'huile et diminuer la contrainte.
Parler de 8500tr./min. dépend du fait que tous les éléments doivent tourner sans accrocs. Les moteurs Fiat, dit Richard, ne sont pas bien équilibrés à la sortie de l'usine, malgré ces robots. Et toute personne qui recherche de la bonne puissance doit égaliser statiquement le poids de chaque élément réciproque, puis doit équilibrer l'ensemble dynamiquement. (En fait, les pistons ont tendance à être fabriqués avec un poids relativement égal, mais ce sont les bielles et les volants-moteur qui sont la véritable source de problemes).

Ce volant-moteur est assez lourd avec un poids d'environ 6kg (en fonction du moteur) et une bonne quantité de métal peut être retirée pour l'abaisser à 3.6kg pour un moteur hautement préparé course. Bien que le Fiat Challenge Series impose une limite de 5kg minimum pour la fiabilité. Mais tous les volants-moteur ne sont pas interchangeables. Sur certains le schema des goujons est différent.

Comme nous l'avons dit, le bloc est compact et spécialement construit pour chaque cylindrée. Ce ne sont pas des blocs chemisés, et il y a peu de matière pour réaléser le moteur sur de grandes dimensions. Wolf Direct a fabriqué des moteurs utilisant des pistons de 72mm pour donner un peu moins de 1200cc à partir du bloc 1108cc, et 1308cc à partir de la version 1242cc. Et avec un "stroker"(?) vilbrequin ajouté à un alésage plus important, on obtient un moteur d'une capacité une capacité 1388cc. Mais il s'agit de modifications coûteuses et les parois des cylindres deviennent dangereusement minces.

(Traduction Don Corleone)

Page 4

Image

Lubrification et refroidissement

La pompe à huile d'origine est bonne pour toutes les préparations, jusqu'au circuit, et dans les faits il est dangereux d'avoir une pression d'huile trop forte, qui entraine des joints explosés - spécialement celui en bout de vilebrequin.
Un assemblage du moteur rigoureux (des joints après-vente Payen semblent être meilleurs que ceux produits par Fiat) est essentiel, et installer un reniflard dans le carter peut aider à réduire la pression et limiter la quantité d'huile qui passe dans les segments de pistons, ce qui peut coûter jusqu'à 8 bhp sur un moteur préparé pour la course. L'utilisation d'un radiateur d'huile haute capacité peut aussi aider à relâcher la pression, mais uniquement si on envisage de dépasser régulièrement les 6500 tours/minute et si on intercale un thermostat pour éviter à l'huile de trop descendre en température.
Les écarts de température dûs à la proximité du tube (collecteur?) d'échappement au carter d'huile en acier (étanché sur le bloc par un simple mastic silicone, pas de joint) peut entrainer une corrosion, mais Wolf n'a pas jugé utile de le modifier sauf à ajouter une compartimentation pour éviter le déjaugeage de la pompe à huile dans les virages rapides.
En ce qui concerne le lubrifiant lui-même, étant un moteur moderne avec des tolérances précises controlées par ordinateur, la meilleure huile à utiliser sera de bonne qualité à faible viscosité - disons 10W40 - synthétique, comme la Selenia préconisée par Fiat. Une 20W50 classique ne sera bonne qu'à exploser ces fragiles joints.
Une pression d'huile de 2 à 3.3 bar est idéale au ralenti, et 4.6 bar à 3000 tours/minute. Ces valeurs étant bien sûr relevées avec l'huile chaude.
L'histoire selon laquelle les pièces d'origine sont meilleures est ausi vraie pour le côté refroidissement, même si le dernier modèle (après 1998) de pompe à eau, avec des pales en plastique, est meilleur que le précédent en fonte d'acier. Celui en plastique peut être adapté sur les précédents moteurs, mais cela implique un changement de la courroie et des poulies de distribution.
Le radiateur est également bon, mais du tartre peut s'accumuler dans le fond - et ainsi réduire la capacité et le refroidissement - si le moteur n'est utilisé que sur des trajets courts et à basse vitesse. Le meilleur remède à cela est de pousser le moteur un bon coup de temps en temps, et qui aurait quelque chose à redire? Sur les premiers modèles, les radiateurs s'oxydent souvent et doivent être remplacés.

(Traduction Punto55s)

Page 5

Image

:arrow: partie blanche

Alimentation et allumage

Les premiers moteurs de faible puissance respirent à travers un carburateur simple corps, qui est en quelque sorte un limiteur de puissance, ce qui est aussi vrai pour l'injection monopoint également utilisée sur les moteurs plus récents.
En fait il y a une modification facile pour les systèmes monopoint qui peut comppléter une préparation moyenne: adapter le boitier de papillon plus large (environ 2mm) provenant de l'injection multipoint et augmenter un peu la pression d'essence - l'entourage de Wolf dit que ça vaut vraiment le coup.
Le challenge Fiat montre le chemin pour la suite. Dans le but de niveller le terrain de jeu, tous les compétiteurs sont limités - en matière d'admission - au montage d'un corps de papillon Jenvey, avec une gestion optimisée et de légères retouches de la culasse, mais le reste du moteur est comme Turin l'a conçu, autorisant un maximum de 96 bhp pour le 1242cc.
L'injection multipoint montée sur les moteurs plus puissants peut aussi recevoir un certain degré de modification: à savoir réaléser le papillon d'admission à 40mm et ajouter un jeu d'injecteurs plus gros.
Au delà, une rampe de quatre papillons du deux roues Suzuki Hayabusa est la solution. Commodément, ils s'adaptent parfaitement une fois qu'un collecteur d'admission a été fabriqué et une gestion moteur programmable ajoutée. Au niveau de l'allumage, tous les moteurs à injection ont un calculateur qui ne semble pas bien fonctionner avec un moteur modifié et a tendance à demander trop d'essence.
Les anciens (avant 2000) moteurs peuvent être pucés, mais Wolf n'apprécie pas car, dit-il, le résultat n'est jamais parfait. Au contraire, Richard Beaty croit en l'installation d'une gestion moteur DTA le plus tôt possible, et il réalise même un faisceau complet pour rendre l'adaptation facile, ou du moins moins compliquée.
Richard favorise la conservation de la boite à air standard avec un simple filtre ITG, plutôt qu'un cône ronflant et brinqueballant, qui donne une bonne impression mais est souvent plus restrictif sur les préparations standard. Comme tous les moteurs, plus l'air d'admission est dense, meilleur est le résultat, ainsi aspirer dans une partie froide à l'avant de la voiture est essentiel.
Les possesseurs de Fire qui se plaingnent d'avoir des veaux devraient également prendre connaissance de quelques conseils. Les moteurs routiers tournent mieux avec des bougies NGK BKR7EVX à électrodes en platine, tandis que les moteurs de course préfèrent les BKR7EVX à pointe iridium. Les faisceaux d'allumage Fiat sont également antiperformants, les Magnecor sont mieux.

:arrow: partie jaune

Culasse

Il y a quatre types de culasse, toutes fabriquées en aluminium avec quatre conduits d'admission/échappement.

Les moteurs peu puissants (et le 1242 Punto 60) avec carburateur ou système d'injection monopoint partagent une culasse qui limite sévèrement le potentiel de puissance, du fait des petits conduits et l'impossibilité d'enlever beaucoup de métal pour les élargir. Environ 110 bhp (boiler HP, voir l'équivalence avec la norme DIN ou ISO) doivent être considérés comme la dernière limite pour ces moteurs.
Le suivant, chronologiquement, est celui de la Punto 75 à injection multipoint, produit entre 1995 et 1999, avec des conduits élargis (jusqu'à 2.5mm) positionnés plus haut dans la culasse et offrant un trajet plus direct jusqu'à la tulipe des soupapes. C'est le meilleur du lot, et celui qu'il vous faut si vous cherchez une grosse puissance.
Les culasses multipoint de punto produites par la suite ont des conduits plus petits (sans doute en vue de réduire la consommation et la pollution), ce qui, au même titre que les premières culasses, limite la puissance maximale.
La dernière culasse de la brigade Fire est, bien sûr, celle utilisée sur le moteur 16 soupapes. Elle est efficace, bien sûr, mais les très hauts régimes et la puissance sont limités par l'utilisation de poussoirs hydrauliques. Adapter des poussoirs mécaniques n'est pas faisable, ainsi on ne peut pas monter d'arbre à cames "full race". Un 8 soupapes bien modifié peut développer autant de puissance.
Quand on en vient à modifier n'importe laquelle des culasses, un rapide coup d'oeuil à la photo de la chambre de combustion Fiat révèle qu'il y a très peu d'espace pour augmenter le diamètre des soupapes au delà de 1mm, et d'après Richard Beaty, le gain reste minime. Il préfère se concentrer sur un élargissement minutieux des conduits de soupapes, usiner des sièges de soupapes à trois angles pour réduire la surface de contact, et réusiner et polir les soupapes en elles-mêmes. Une légère modification de la chambre de combustion est également possible.

Les rapports volumétriques des différents Fire varient d'un faible 8.4:1 à un plus pêchu 10.0:1. Augmenter ces valeurs est possible en enlevant jusqu'à 1 mm sur le bloc et autant sur la culasse. Un moteur tuné pour la route peut tourner à environ 11.3:1 (avec du shell Optimax ou de l'essence similaire) et un moteur de course peut aller jusqu'à 12.0:1.
Les joints de culasse peuvent lâcher, ou du moins pour reprendre les mots de Richard, "pourrir et se désintégrer". Néanmoins, le joint de culasse d'origine Fiat est celui qu'il faut utiliser, mais il devrait être remplacé tous les 5 ans ou 60 000km.

(Traduction Punto55s)

Page 6

Image

Arbres-à-cames et soupapes (vitesse)

Une courroie crantée actionne les systèmes à simple et double arbres à cames à partir du vilebrequin. Sous la forme simple arbre à cames en tête, les soupapes sont ouvertes et fermées par les cames agissant directement sur des poussoirs mécaniques, et le jeu aux soupapes est réglé au moyen de pastilles.

Pour le moteur double ACT 16 soupapes, l'arbre à cames d'admission est entrainé par la courroie crantée, et l'aac d'échappement par une chaine reliée à l'arrière de l'aac d'admission - Même système que la golf 16s. Le mauvais côté de ce moteur multi-soupapes est le fait qu'il comporte des poussoirs hydrauliques, ce qui limite les types d'aac utilisables.

L'aac du 8 soupapes tourne directement dans la culasse, et une bonne lubrification est vitale. Il y a une rampe de graissage tout le long de la culasse, qui peut s'obstruer. Une rampe neuve ne coûte pas cher, et est une meilleure solution que d'essayer de nettoyer l'ancienne.

Dans sa version d'origine, le 8 soupapes a un système à simple ressorts, suffisant jusqu'à environ 7700 tours/minute. Au delà, un deuxième ressort intérieur (similaire à celui utilisé sur le 16 soupapes) doit être adapté. Il faut évidemment monter de nouveaux ressorts si l'arbre à cames est changé. Les poussoirs peuvent être allégés même un tout petit peu en meulant (???) la jupe, mais le métal est fin et il y a un danger constant de trop les fragiliser.

Richard Beaty a développé un certain nombre d'aac avec Piper, mais les coûts impliquent que la plupart soient retaillée à partir d'aac existants et non pas d'aac vierges. Cela implique que le rayon de base soit réduit, et il devient plus difficile d'obtenir le bon jeu aux soupapes. Il est possible d'utiliser des pastilles plus épaisses, mais en courant le risque de les voir sortir de leur logement dans le poussoir, donc la meilleure solution est de roder les soupapes pour les enfoncer dans leur siège.

La courroie de distribution d'origine Fiat ne présente pas de faiblesses, mais elle doit être changée en même temps que l'arbre à cames et de façon régulière par la suite.

Quelle puissance peut-on atteindre ?

Moteur 1108cc 54cv
Stage 1 Approximativement 70cv
Culasse "gasflowed" (conduits équilibrés avec passage en soufflerie) avec soupapes d'origine polies, et rapport volumétrique augmenté à 10.0:1, ressorts de soupapes plus durs, arbre à cames sport, kit d'admission plat en mousse.

Stage 2 Approximativement 85cv
Comme ci-dessus, mais avec l'embiellage allégé et équilibré.

Moteur 1242cc 75cv
Stage 3 Approximativement 95cv
Avec les modifications stage 1 et 2 ci-dessus, plus un collecteur d'échappement libéré, injection multipoint

Plus 3cv avec un boitier de papillon élargi.

Full race (circuit) Approxiamtivement 123cv
Comme ci-dessus, avec une rampe de papillons de Suzuki Hayabusa et une gestion moteur DTA, culasse complètement modifiée, arbre à cames et collecteur d'échappement course. Puissance développée à 7800 tours/minute, couple de 92 lbf.ft (Ca ne serait pas lbs.ft? voir la conversion en Nm) de 3900 tours/minute à 7100 tours/minute, régime maximum 8500 tours/minute.


A quel prix ?

Culasse passée en soufflerie avec conduits agrandis
383 £

Rampe de papillons de Suzuki Hayabusa (Occasion)
à partir de 400£

Gestion moteur DTA EX48, incluant le faisceau et les prises.
690£

Arbre à cames performance
A partir de 110£

Volant moteur allégé
75£

Embiellage allégé et équillibré
1000£

Collecteur d'échappement tubulaire 4-2-1
A partir de 250£

Carter d'huile modifié
85£

Tarifs TTC Wolf direct Racing

(Traduction Punto55s)

certains images ont disparues , je les ai retrouvées directement sur le site du préparateur

Le liens des images de secours si les premières images disparaissent ;)

http://www.wolfdirectracing.com/images/retro-fiatfire12.jpg
http://www.wolfdirectracing.com/images/retro-fiatfire34.jpg
http://www.wolfdirectracing.com/images/retro-fiatfire56.jpg

Merci Bialbero ;)
Image
Avatar de l’utilisateur
Joalfa
Maitre Swapeur
 
Message(s) : 2828
Inscription : Ven 11 Fév 2011 18:30
Localisation : Montréal QC
Type de Cento: en sevrage

Retour vers Préparation

Qui est en ligne ?

Utilisateur(s) parcourant ce forum : Aucun utilisateur inscrit et 9 invité(s)