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Comment améliorer les performances de nos moteurs L

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  • Comment améliorer les performances de nos moteurs L

    Ce sujet a pour but de regrouper le plus d'infos générales afin de guider ceux qui voudraient tirer plus de puissance de leur moteur.
    Les sujets concernant la transmission ou le différentiel ne sont pas traités ici.

    Le sujet sera modifié, n'hésitez pas à critiquer ou à proposer des ajouts sur ce qui vient d'être rédigé.
    Je n'ai pas ajouté les coûts des modifications mais cela pourrait être ajouté dans le futur.


    Les règles de base:

    1- Les modifications doivent rester homogènes. Si les pièces ne s'accordent pas ensemble, leur intérêt sera moindre. Il s'agit donc de modifier en ayant des buts.
    exemple 1: mettre un arbre à cames qui aura sa puissance max à 8000tr/m sur un moteur d'origine qui n'ira pas plus haut que 6500tr/m n'a aucun intérêt.
    exemple 2: installer des pistons forgés/allégés alors que l'on cherche un moteur coupleux avec sa Pmax à 6500tr/m ne servira à rien.

    2- Il faut s'assurer que le moteur soit déjà dans sa forme optimale. Vouloir gagner 10cv avec un échappement plus libre alors que l'allumage n'est pas calé et que les carbus sont HS est idiot. Il y aura bien plus de chevaux à aller chercher en réglant les problèmes de base. Une bonne base de préparation est une auto saine et bien réglée.

    3- Le véhicule est un tout, il faut aussi le laisser homogène. Mettre plein de chevaux en conservant les freins d'origine, les suspensions de 40 ans et des pneus d'origine en 175 est une hérésie.

    4- Les modifications sont à faire à nos risques et périls. Les véhicules ne sont plus d'origine, donc plus conforme au type Mine homologué pour la route.
    Officiellement à réserver donc pour la piste.



    Les étapes de la modification d'un moteur.

    La base est la même qu'il s'agisse d'un L24 de 240z ou d'un L26 ou L28.
    La grosse différence viendra cependant de la manière dont le moteur est alimenté en air et essence: à carburateurs ou à injection.
    Le cas des moteurs turbo est mis un peu à l'écart pour le moment sur ce sujet.


    Pour qu'un moteur fonctionne mieux, il faut améliorer son rendement.
    Il faut donc:
    - Faire rentrer le plus d'air et d'essence possible
    => plus d'air = meilleur débit et/ou air plus frais donc plus dense
    => faire entrer la quantité optimale de carburant en fonction de l'air admis

    - Faire bruler le mieux possible le mélange
    => meilleure atomisation du mélange
    => allumer le mélange au bon moment
    => transformer l'énergie de combustion en pression plutôt qu'en chaleur

    - Évacuer les gaz le mieux possible.
    => optimiser le flux des gaz dans les chambres de combustion
    => bonne "vidange des chambres"
    => Évacuation optimale des gaz sans restrictions.



    ===================
    Modifications légères
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    Étape 0

    - L'allumage doit être bien calé suivant les spécifications d'atelier. Le diaphragme de dépression de l'allumeur est en bon état.

    - Les carburateurs SU fonctionnent bien, les pistons coulissent sans accrocs, les cloches remplies d'huile.

    - Les bougies sont en bon état ainsi que leur câbles.

    - Aucune fuite d'huile mais aussi d'air autour des collecteur d'admission et d'échappement.


    Étape 1 +/-10-15cv ?

    - Le système de dé-pollution des moteurs peut être shunté. Il réinjecte des gaz d'échappement brulés & imbrulés dans le moteur. Le supprimer permet au moteur d'avoir un meilleur mélange sans "impuretés"

    - Pour les Z à partir de 1973, les carbus à cloches rondes des 240z antérieures améliorent sensiblement les performances. (meilleur mélange due à l'absence de système anti-pollution?)

    - Installation d'un allumage électronique (type Pertronix, qui remplace les contacts par point des vis platinées dans le distributeur d'origine, de 280zx avec son module E80-12 ou de type Mallory Unilite, distributeur réglable qui remplace celui d'origine) Un allumage électronique nécessite une nouvelle bobine avec une résistance primaire plus faible (R = 0.5Ohm au lieu de R = 1.5Ohm d'origine avec les points)
    Il y aura moins de pertes de courant car il n'y a plus de contact mécanique pour amener le courant aux bougies. L'allumage sera plus franc, plus stable et plus puissant.

    - L'installation d'un collecteur d'échappement et d'un échappement plus libre améliore sensiblement les performances. Attention aux bruits de certains modèles.
    Cela libère aussi beaucoup le son de nos L6, cette sensation sonore augmente la sensation de vitesse de l'auto.


    Etape 2 +/-15-20cv

    - Changement de l'arbre à cames par un modèle plus pointu. Son choix sera dicté par l'objectif de la préparation: Pmax obsolue (pour circuit) ou moteur plein partout (pour la route)
    Ne pas prendre d'arbre à cames trop timide, les versions appelées "stage 2" ou "stage 3" sont un bon compromis apportant suffisamment des différences par rapport à l'origine.
    Attention aux levées de soupapes, au delà de 0.500" (12.7mm), les ressorts d'origine doivent absolument être changés (ils ne se compriment pas assez), les pistons peuvent nécessité un usinage pour éviter un contact avec les soupapes.
    A noter: Un changement d'arbre à cames nécessite un nouveau réglage des avances à l'allumage pour fonctionner de manière optimale. Il faut alors soit changer de distributeur ou alors modifier la courbe d'allumage chez un professionnel.

    - Changement des carburateurs SU par des double corps (Weber DCOE, Mikuni PHH, etc.) Leur taille sera en fonction de l'objectif: des 40 suffisent pour une préparation de route, des 44/45 sont vivement conseillés pour une utilisation piste. Ceux-ci nécessitent des réglages fins à réalisés à l'aide gicleurs, qu'il faut pouvoir contrôler via une sonde large-bande.
    Le calage de l'allumage par dépression est souvent supprimé lors de l'installation, Cela dégrade légèrement le couple du moteur lors des phases de faibles charges (faibles accélérations, régime de croisière)

    - Changement des bougies par des modèles plus froids (qui évacuent donc mieux les calories). Pas vraiment une augmentation de la puissance mais plutôt une modification pour améliorer la fiabilité du moteur. il est plus puissant, il génère alors plus de chaleur qu'il faut traiter.


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    Modifications lourdes
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    Les étapes suivantes sont des modifications sur-mesures. Elles doivent être adaptées en fonction des buts recherchés pour le moteur.

    - Changement de culasse. Nos moteurs L peuvent s'échanger certaines pièces comme les culasses ou les pistons afin d'obtenir des taux de compression sur mesure (taux de compression élevé = meilleure pression de combustion + chaleur), d'adapter des soupapes plus grosses (meilleur débit).
    Un sujet entier leurs est dédié sur le forum, dont voici le lien.

    - Préparation de la culasse. De nombreuses optimisations sont possibles sur nos vieux moteurs. La nature des modifications doit être réalisée, encore une fois, en fonction des buts recherchés. Agrandir les conduits d'admission le plus possible rendra le moteur plus performant dans les tours au détriment des faibles régimes où la vitesse des flux sera réduite.
    Le détail de ce qui peut se faire se trouve aussi dans le sujet sur les culasses ainsi que sur le sujet suivant sur ma culasse.
    La culasse peut aussi être rabotée pour diminuer le volume des chambres de combustion. Il faudra alors rehausser les parties mobiles et la poulie de l'arbre à cames pour conserver la géométrie correcte de la distribution.

    - Changement des pistons. En fonction de la culasse, les pistons à cuvettes peuvent être remplacés par des pistons plats qui augmentent le taux de compression.
    Des pistons forgés, plus légers, peuvent aussi être considérés pour les très grosses préparations afin d'élever le régime maxi du moteur.

    - poulie d'arbre à cames réglables. Avancer ou retarder l'arbre à cames par rapport au vilebrequin permet de gagner quelques chevaux ou du couple - au choix.

    - Poulie de vilebrequin. Lors de préparations pour les très hauts régimes, il est préférable de remplacer la poulie damper par un modèle conçu à cet effet, ceux d'origine ne suffisent pas.

    - Un embrayage renforcé avec un volant moteur adéquat (et pourquoi pas allégé) lors des grosses préparations est un élément à envisager.

    - Avec les hauts régimes ou les arbre à cames pointus, il faut veiller à la bonne lubrification du moteur. Le remplacement de la pompe à huile d'origine par une version de 280zx turbo est à envisager. (20% de débit en plus)
    Pour une utilisation circuit, un carter d'huile cloisonné à la capacité augmenté est une bonne assurance à prévoir.

    - Allumage programmable. De nombreuses solutions existent en fonction du but recherché (et éventuellement des règles si l'auto doit être homologué pour des courses)
    => Distributeur + boitier CDI type MSD 6AL
    => Distributeur programmable type "123 ignition" ou boitier MSD 6AL2 programmable
    => Allumage sans distributeur piloté, type Megajolt (lien sur le sujet) Je détaille aussi les avantages et inconvénient d'un tel système.



    Pour finir, un peu de littérature. La bible de la préparation de nos moteurs L. Il est en anglais mais tout est dedans
    Mathieu - 72' 240z qui va bien!
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