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Allumage TCI Arduino pour la z740TC

juil 12

Publié par Hiponey dans Electronique, Electronique, z740-TC | Aucun commentaire

Comme promis, j’ai réalisé cet article pour détailler un projet qui me tenait à cœur depuis quelques années: la conception d’un allumage modulaire TCI/CDI.

Un petit rappel : Il y à historiquement 3 grandes familles d’allumages pour les motos anciennes :

  • Les allumages à magnéto système sans batterie, où l’énergie et la haute tension sont produites par une bobine et des aimants permanent en mouvement.
  • Les allumages dits “batterie-bobine”, où là, l’énergie est stocké en chargeant magnétiquement une bobine, puis on libère l’énergie à l’ouverture des vis platinées.
  • Et le 3eme type, l’allumage CDI, qui est apparu dans les années 80. C’est celui qui équipe la plus-part nos motos actuelles. Son principe est de charger un condensateur avec de la moyenne tension, puis de le décharger instantanément dans une bobine élévatrice, pour obtenir la haute tension, et donc l’étincelle. L’ensemble est commandé par de l’électronique. Ce type d’allumage permet les hauts régimes, sans dégradation de la qualité d’étincelle. A noter que les premières motos à avoir utilisé cet allumage sont Françaises. C’est NOVI et Motobécanne dans les années 60 qui les avaient monté en série sur certains modèles de leur production ! (Et je pense même qu’ils sont à l’origine de ce type d’allumage… à vérifier)

Le TCI est en fait un système transitoire, sur la période 1978 et fin 80, où on à gardé le principe de charge de la bobine. Les ingénieurs de l’époque ont voulu supprimer les contraignantes et peu fiables vis platinées, pour les remplacer par de l’électronique.

Ce type d’allumage ne faisaient que remplacer l’aspect “commande” de la bobine. Il supprimait les vis, mais concevrait le mécanisme d’avance. (voir mon article sur l’allumage de la CBX ici)

C’est une version un peu plus moderne que je me propose d’étudier, qui embarque un processeur permettant de reproduire par calculs, les courbes d’avances. Et donc de supprimer le mécanisme d’avance. Et de plus d’embarquer plusieurs courbes d’avances pour des expérimentations.

Principe simplifié

L’idée de base est simple : à l’aide d’un transistor, reproduire la fermeture du circuit pour charger la bobine. Ce, pendant un temps : c’est le temps de charge. Suivi, en un point précis, de l’ouverture du circuit. Ce qui produit l’étincelle. Ce moment où l’allumage s’opère est un point précis au degré près dans le cycle de rotation du moteur. Il doit se produire légèrement avant que le piston soit en haut. C’est ce qu’on appelle le point d’avance. Il peut varier en fonction du régime moteur, suivant une courbe définie par le constructeur, souvent issu de relevés empiriques sur banc. (Ci-dessous la courbe constructeur pour la z650 d’origine)

Sur la z650 d’origine, l’avance est de 10° au ralenti, puis elle augmente progressivement avec le régime, pour atteindre un maximum de 35° au delà de 2800tr/min. C’est un mécanisme centrifuge, positionné derrière les vis, qui fait tourner et décale la came. Cette avance sera calculée, et le dispositif mécanique supprimé.

Les vis platinées seront remplacées par un capteur électronique. Il donnera un top précis un peu avant le point d’allumage, pour laisser du temps au processeur pour réaliser les calculs.

On trouve souvent sur les motos à moteur 4 temps, une bobine pour 2 cylindres, dont les pistons sont au PMH (point mort haut) en même temps, mais dont les cycles de distribution sont décalés d’un tour. (le cycle 4 temps se boucle sur 2 tours) Un allumage est produit simultanément sur les 2 cylindres ayant la même bobine à chaque tour. Un allumage est donc perdu :

L’allumage en phase de compression sera utile et produira une combustion, alors que l’allumage sur l’autre cylindre se produira pendant la phase finale d’échappement. Cette étincelle ne produira aucun effet. Ce cylindre verra sa combustion démarrer sur l’allumage du tour suivant et ainsi de suite.

Ce raisonnement est pour 2 Cylindres, mais sur un moteur comme la z650, on a 4 cylindres (2 paires), avec un décalage de 180°. Le système d’allumage est doublé et décalé de 180° (‘un demi tour)

Conception

La première idée est de réaliser 2 systèmes indépendants qui reproduisent le fonctionnement mécanique et électrique d’origine. La fermeture pendant un angle, (ou un pourcentage du cycle de rotation.) Ce rapport cyclique est appelé le pourcentage de DWEL, ou angle de CAM. Sur cette moto il est de 53% soit 190°.

Le temps de charge des bobines de la z650 prennent entre 6 et 8 ms pour être optimal. Ce principe mécanique basé sur un angle de fermeture de 190° est un compromis, trop long a bas régime, il provoque un échauffement qui pourrait être évité. Par contre sur les très hauts régimes, le temps de charge devient trop court, et la charge des bobines diminue, ainsi que la puissance de l’étincelle…

Un autre phénomène gênant est qu’il y a de grande chances que moteur arrêté, une des 2 vis platinée soit fermée, et que du courant circule en permanence dans une bobine. Les bobines d’origine étaient prévues pour le supporter. Mais il était conseillé d’actionner le coupe-circuit au guidon pour conserver le contact moto arrêtée. on comprend mieux pourquoi… Si on remplace les bobines sur cette moto, il faut bien regarder cet aspect résistance. Bon nombre de bobines refabriquées en chine de nos jours ne supporte pas et brûlent car elle ont une résistance trop faible.

L’électronique peut régler une grande partie de ces problèmes.

Les capteurs

Sur les motos actuelles il s’agit d’un Pick-Up. Ce nom pompeux qui rappelle les tournes disques pour ceux qui ont connu… Il s’agit en fait d’une simple bobine, devant laquelle passe un aimant, et qui produit une impulsion électrique. Pour une bonne précision, il faut que le volant qui supporte l’aimant, soit déjà d’un bon diamètre. (10 a 15cm mini).

Sur la 650, l’allumage est en bout de vilebrequin, et peu de place dans le carter. On peut créer cette détection facilement de 2 façons : Optique avec une fourchette optique, et un disque ajouré. (Trous ou fentes qui laisse passer ou pas la lumière). Le problème pour ce système est qu’il n’aime pas trop les vapeurs grasses, et ni les températures importantes.

La 2ème méthode est d’utiliser des capteurs magnétiques à effet Hall. Il y a dans le commerce des petits capteurs basés sur ce principe, pas chers, performants et qui supportent les températures du moteur. Je suis parti sur un composant que l’on trouve facilement : le A3144.

L’autre composant indispensable, c’est l’aimant. j’ai acheté plusieurs types d’aimant de forme et de tailles différents pour faire des tests. Je me suis arrêté sur un modèle intéressant et que j’ai validé. C’est un petit cylindre 5x3mm dont la magnétisation est faite non pas axialement (N et S sur les 2 parties plates) mais “diamétralement”. (si on trace le diamètre, on a le Nord d’un coté et le Sud de l’autre) voir schéma.

l’intérêt : Usinage facile, on perce un trou, et on loge ce petit aimant, bien orienté en le collant éventuellement.

Pour que ce capteur soit précis, il faut que le capteur (composant à effet Hall) voie sur sa trajectoire passer les 2 pôles (N/S) le plus rapproché possible. Et cet aimant correspond bien à ce critère. Le capteur à l’approche de l’aimant voit augmenter le champs magnétique (Nord par exemple) Le champ atteint un max, puis diminue très rapidement, pour s’annuler au centre de l’aiment. Puis repasse par un maximum du champ opposé (Sud) pour enfin diminuer et redevenir “neutre”,  quand l’aiment s’éloigne.

Approche: détection champ LED on Au centre: annulation LED off Vue du petit aimant N/S

C’est ce point central qui fait la détection. Car il est précis et quasi indépendant de la distance entre l’aimant et le détecteur. (dans une certaine limite bien-sûr). C’est le point précis de l’annulation de 2 champs puissant. Les 3 images ci-dessus montrent l’approche de l’aimant qui active la LED, la position centrale qui annule précisément le champ, la LED s’éteint. Ce front sera détecté pour le top d’allumage.

Après quelques essais, système est validé, et on se lance à faire quelques plans d’adaptation à partir de la platine d’origine support des vis. Ma règle : modifier sans modifier! (Créer des pièces maison sans jamais modifier les pièces d’origines…)

Mécanisme d’avance centrifuge
Première partie et ébauche rotor

Suppression du mécanisme centrifuge, et réalisation d’un rotor en 2 parties, pour passer dans l’alésage du plateau, et loger l’aimant dans un diamètre assez grand. J’ai ajouté un disque en alu sur lequel j’ai reporté les repères PMH, 10° et 35° pour les cylindres1-4 et 3-2 : repères d’origines, mais aussi les 45° (anticipation nécessaire pour mon système) Ce disque et ses repères sont visibles à travers le petit trou du plateau. Et comme d’origine, on peut contrôler l’avance à la lampe strobo.

Les divers pièces
Prémontage nouveau rotor
Vue de l’ensemble capteur complet

Puis fabrication des supports de capteurs sur circuit imprimé. J’ai rajouté 2 LED pour visualiser le point de commutation. Cela permet de prérégler facilement le point de détection sur le repère 45°. Les capteurs Hall sont à une distance de 2 à 3mm du passage de l’aimant. La détection s’opère jusqu’à 5-6 mm ce qui laisse une marge. Je voulais créer de petits boîtiers plastiques à l’imprimante 3D mais le plastique ne supporte pas mes températures de cet ordre… (le plan est dispo ICI) Il faudrait pour bien faire les mouler dans une résine. Ceci dit ces composants n’ont pas d’inertie, et une implantation des 3 pattes du capteur hall en triangle assure un maintien suffisant.

Plastique isolant sous CI Placement du Capteur Hall Vue d’ensemble CI capteurs

La liaison de ce capteur au boîtier TCI (logé sous le cache plastique droit, près de la batterie), se fait par un petit câble blindé. Un connecteur 4 points sur le boîtier, permet sa déconnexion.

Schéma et réalisation du Boîtier TCI.

Basé sur un processeur ATMEL 328 à 16MHz, il s’articule autour d’une petite platine Arduino Nano (2 à 3€) . La 2éme partie la plus importante du schéma sont les organes de puissance qui commandent les bobines. J’ai utilisé des transistors IGBT ref ISL9V3040D35T spécialement étudiés pour la réalisation d’allumages Il intègrent toutes les protections nécessaires pour la commande de bobines. Rien est à prévoir autour, il faut juste une commande en 5V pour la gate, donc attention car les platines Nano existent aussi en 3.3V et ne sont pas compatibles directement avec ces transistors.

Développement en parallèle
outil de simu et allumage.
Maquette de l’allumage avec LED
et module Bluetooth
Outil de simulation remis
au propre (en bas)

2 potentiomètres 10 tours, permettent un réglage fin de l’avance moteur tournant, par décalage à + ou – 6.4°. Ce qui permet d’ajuster au stroboscope, avec précisions l’avance qui a été préréglé statiquement, par la position des capteurs.

Câblage carte proto.
Vue d’ensemble. On peut voir le
connecteur des capteurs et le module
Bluetooth débrochable		 Premier essais du proto avec le simulateur et une ampoule 21Wpour test conduction des IGBT

Pour le reste du schéma il n’y a pas grand chose à dire, Un régulateur 5V pour l’alimentation. Des switchs pour selection des tables d’ avance. 4 Leds pour voir l’état capteur, (pas indispensables). J’ai aussi ajouté de petits filtres HF que j’avais dans mes tiroirs, mais qui ne sont pas forcément utils.

Transistor 1982 (à gauche) et
IGBT cms en 2021 (adroite)
Vue top et tension primaire bobine.
2ms/c et 20V/c (voie 2)
Test en vrai-grandeurs

L’avantage d’utiliser un module Arduino est tout d’abord l’intégration, mais aussi toutes les librairies disponibles et qui permettent de développer rapidement. Le débuggage facilité par la Com native et son bootloader qui permet de télécharger le code en quelques secondes. J’ai prévu pour la mise au point, l’ajout optionnel d’un module Bluetooth (BT05), qui permet d’ envoyer sur un téléphone ou une tablette, une image du fonctionnent, (mesures, calculs et états) Il affiche principalement : La rotation moteur en tr/min, l’avance calculée.

Récupération du boitier de l’allumage que j’avais réalisé en 82.
Vue d’ensemble
Il faut rendre à l’Open Hardware
ce qui lui est dû!

Le Logiciel en bref

Comment résumer 6 mois de travait et 3 versions : Faire simple ou du moins essayer…

Le plus simple aurait été d’utiliser 2 processeurs indépendants pour réaliser 2 fois la même fonction. (C’est ce que font beaucoup de gens) l’avantage est l’indépendance et la modularité : 1 module pour 1 ou 2 cylindre, 2 modules pour 4 et même 3 pour 6!

Mais réaliser le fonctionnel des 2 capteurs dans 1 seul programme n’est pas simple, surtout en utilisant un temps de charge bobine constant (ou presque)

Ma première version reproduisait exactement les angles de conduction de190°/360 pour chaque paire de cylindre. Mais mes premiers essais sur table, avec les bobines on vite mis en évidence qu’a bas régime il était ridicule de laisser le courant circuler dans les bobines, une fois celle-ci chargées. Pour comprendre à 1000tr/min, (ou 16.666 tr/s) 1 tour prend 60ms x 53% = 31 ms pendant lesquels on charge la bobine. Sachant que 8ms suffisent…

2ème idée : charger la bobine pendant 8ms. Mais dans ce cas il faut anticiper la commande de charge 8ms avant le point d’allumage. Pas difficile en principe, car on se base uniquement sur le temps pour réagir.

Principe de base

Le point d’allumage varie suivant une courbe définie. L’image plus haut, montre la courbe de la 650 d’origine. l’avance varie entre 10° avant le point mort haut (PMH ou piston en haut) et 35° pour cette moto. Le capteur (Hall) qui donne le top est placé 45° avant le PMH. Cela permet au processeur :

  • de mesurer le temps entre 2 Tops (tour ou 1/2 tour précédent avec 2 capteurs)
  • de calculer avec cette mesure la vitesse de rotation (ou régime)
  • de lire dans une table, l’angle d’avance correspondant au régime mesuré
  • avec cet angle, de calculer le temps à attendre avant l’allumage Ta (fonction de la vitesse, à partir du Top)
  • en soustraire le temps de charge de la bobine Tc=Ta-8ms (constante de charge à 8ms)
  • puis attendre Tc , (calculé depuis le Top) et mettre en charge la bobine
  • attendre Ta et couper la charge pour provoquer l’allumage.
Ce cycle s’exécute 2 fois par tour pour les capteurs / bobines 1-4 et 2-3
Pourquoi une 3eme réécriture?
En réalité le problème n’est pas si simple. Le temps de charge bobine tout d’abord: Une bobine se charge “en courant” selon une courbe (log) bien définie. Son temps de charge dépend, de sa valeur selfique, de sa résistance et de la tension d’alimentation qui détermine le courant à atteindre. Et sa valeur initiale (déchargée après chaque étincelle pour notre cas) Ce temps est constant et correspond à une quantité d’énergie. Pour une même bobine, si on réduit ce temps de charge, on accumule moins d’énergie, et l’étincelle sera moins puissante. Il faut 8ms pour nos bobines de la 650.
Quand le moteur tourne à 9000 tr/min, 1 tour correspond à 6.6ms et donc la bobine n’a plus le temps de se charger complètement. Sachant que notre came mécanique représentait que 53% de la rotation complète : 6.6 x 0.53 =3.5ms de charge sur 8 nécessaires! C’est historiquement ce que l’on appelait l’effet rupteur. La puissance de l’étincelle diminue, jusqu’à limiter la vitesse de rotation du moteur. (De nos jours l’effet rupteur est programmé logiciellement…)
Le programme corrige un peu ce problème, car c’est physique: on a pas le temps nécessaire pour charger complètement la bobine. Il faut aussi prendre en compte un autre paramètre, le temps de décharge. Il faut un temps d’environ 1,5 à 2ms pour que l’arc se produise, s’éteigne, et que la bobine finisse naturellement de se décharger… Si on reprend notre exemple de 9000 tr/min, 6.6ms-2ms=4.6ms pour charger, alors qu’avec le système mécanique on avait 3.5ms.
Un autre problème qui se pose et qui vient du fait de vouloir gérer les 2 capteurs et les 2 bobines avec le même microprocesseur est qu’il faut anticiper cette charge de 8ms. A 1000tr/min : 60ms pour un tour. Le capteur est positionné à 45° avant le PMH, soit 360/45 = 1/8e. A partir du top, et le PMH on a 60/8= 7.5ms. On a donc pas le temps de mettre en charge la bobine sachant que l’allumage sera de toute façon avant le PMH (45-10° à 45-35°) Il faut donc anticiper la charge pour le tour suivant. Et ce pour les 2 capteurs… Ça complique l’algo.
Au démarrage on est pas dans ce cas. On ne doit pas anticiper car on a le temps. (Le démarreur de la 650 entraîne le moteur a environ 150tr/min) La difficulté c’est la transition entre ces 2 modes, sans rater un cycle…
3 zones de fonctionnements et pas mal d’astuces pour résoudre ce problème et ne pas avoir “trous”. (manquer un allumage). Je ne donnerai pas le détail ici, il suffit de regarder le code, pour prendre la mesure du problème.

Structure du code :

Téléchargement Code Arduino

Le code est principalement articulé autour de la mesure du temps de rotation. Cette mesure est confié au timer T1, 16 bits. Son diviseur est initialisé pour compter des multiples de 4µs, ce qui garanti une bonne précision, et mesure au maximum des temps de 250ms. (Qui correspond à 240rpm)

Une Interruption sur un seuil de comptage de T1 (registre COMPA) permet de gérer précisément le point d’allumage pour les 2 bobines.
2 interruptions sur entrées physiques (INT0 et INT1) gère les “Tops capteurs” 1-4 et 2-3 séparément. Elle sont comme qui dirait symétriques. Là se fait la plus grande partie du traitement. – Mesure rpm, calcul de Tc (temps de charge) et Ta (point d’allumage). Mise en charge des bobines et préparation de l’IT d’allumage. (IT TIMER1_COMPB)
La tache de fond ne s’occupe que des des taches de surveillances et d’affichage (vers console de débug, des LEDs et du module Bluetooth.

Mise au point et outil de test

En même temps que la réalisation du prototype, j’ai crée avec des parties de codes communes (surtout dans les principes retenus init de T1 etc…) Bref cet outil permet de simuler la rotation du moteur et génère les 2 impulsions à 180° à la place des capteur. Et permet un travail sur table de labo avant de mettre les mains dans le cambouis. Un potentiomètre numérique permet de faire varier la vitesse du moteur (qui s’affiche en tour/min sur un afficheur 2 lignes de 16.) entre 10 et 10 000tr/min. soit par pas de 100 ou pas de 10 RPM (si on appuie sur l’axe du potentiomètre) L’afficheur affiche en plus de la vitesse moteur, le temps en ms de la période, et la valeur du compteur (en x 4µs) Un inter permet de passer dans différents mode de test : panne d’un capteur, simulation d’accélération…
Si cette partie vous intéresse voici le code Arduino.

Le Générateur de courbe d’avance

Disponible ici en version encore expérimentale, ce logiciel permet de générer graphiquement jusqu’à 4 courbes d’avances sous forme d’un fichier texte, (Un tableau en C). Il doit ensuite être incorporé par copier/coller dans le source Arduino, recompilé et téléchargé dans l’allumage. Cette feuille de calcul est à charger dans Calc de Libre Office. Il faut activer les macros pour qu’il soit fonctionnel. (De base désactivés pour les raisons de sécurité que l’on connaît)

Télécharger générateur de courbes

Boîtier et câblage sur la moto

Tout cela est expérimental, comme je le disais plus haut. Le but n’est pas de faire de l’industriel, mais de s’amuser en apprenant. J’ai conçu mon circuit pour qu’il rentre dans la boite en alu que j’avais réalisé en alu plié, dans les années 80, pour mon premier allumage a transistor. Pas très étanche à l’eau j’en conviens …

L’allumage prend sa place place

proche des fusibles et le la batterie

 Platine capteur raccordée par 4 cosses Faston 2.5. câble blindé.

Le raccordement entre les capteurs et le boîtier se fait par un câble blindé à 4 conducteurs. Un connecteur 4 points genre “Molex” permet la déconnexion avec le boîtier. (Leblindage relié par une cosse uniquement au niveau de la platine capteurs)
L’alimentation, se fait le plus directe possible entre la batterie et l’allumage. Pour se faire, le plus batterie traverse un fusible de 2A avant d’être coupé par un relais commandé par le contact. L’alimentation des bobines en +12V n’est pas modifié. seuls les 2 connexions qui allaient au vis, sont désormais raccordés au boîtier d’allumage, vers les IGBT. Un soin particulier est apporté à la liaison de masse vers le châssis, la batterie et l’allumage, car elle draine les courants des bobines (environ 7A crête)

Calage et indexation du rotor

J’ai ajouté un disque en alu monté à force sur la partie du rotor, coté vilebrequin. Logé derrière le plateau il permet de visualiser les 6 repères importants que j’ai gravé. En fait 2 x 3 à 180°. Ils sont en visu par le trou dans le plateau et permettent calage et ajustement du réglage par les trimers, au strobo. (Presque comme avant). Le premier tracé est à 45° en avance du PMH cylindres 1-4. Il sert à prérégler le capteur 1-4. Son jumeau gravé à 180° prérègle le top cylindres 2-3. Les 2 autres sont les repères pour contrôle 14° et 35° au strobo.

Positionnement, collage de l’aimantdans son logement. le tout recouvert d’un morceau de gaine thermo.
Report des repères sur volant magnétique		 Puis gravure les 2 x 4 repères :T (PMH), -14°, -35° et -45°
pour cylindres 1-4 et 2-3

Premier réglage mécanique :

On place le moteur sur le repère 45° cylindres 1-4. On place le plateau ainsi que les supports capteurs au milieu des réglages mécaniques (vis au centre des lumières)
Puis on dévisse l’écrou central du rotor pour permettre la rotation de l’aimant (partie extérieur du rotor) On tourne cette partie du rotor dans le sens du moteur (CW) jusqu’à allumer la LED sur capteur 1-4. Cela doit se produire avant le point central. Continuer jusqu’à trouver précisément le point d’extinction. On peut revenir en arrière mais c’est toujours au point d’extinction qu’il faut s’arrêter. (car il y a une hystérésis) ce point doit être au centre de l’aimant. bloquer l’écrou.

Contre perçage de la pièce rotorcoté vilebrequin, et confection d’une goupille (baguette à souder 2.5mm)
La goupille est arrêtée par la rondelle.		 Vue d’un des repères à travers l’orifice

J’avais préparé un petit perçage à 2.5mm sur la partie du rotor qui contient l’aimant, pour permettre ce premier calage. Pour ensuite contre-percer et loger une goupille fabriquée dans un petit bout de corde à piano : indexation définitive pour top à 45° du PMH.
Ensuite, moteur tournant, on peut visualiser le repère 14° au ralenti, comme avant avec les vis. Et surtout, plus besoin de desserrer les capteurs, on peut ajuster avec précision le réglage avec les 2 potentiomètres (trimers) dans la limite de + ou – 6.5° pour chaqune des paires de cylindres (1-4 et 2-3)

Conclusion

Cet allumage fonctionne pas mal du tout. Seul l’aspect démarrage serait à améliorer un peu…
Les premières mesures sont un peu chaotiques avec l’irrégularité du démarreur. Mais ce n’est pas si mal que cela car la moto démarre même au Kick !

Retour vers le passé

mai 29

Publié par Hiponey dans 650 Kawa Turbo, Remise en route, Restauration, z740-TC | Aucun commentaire

La moto de mes 20 ans ... 35 ans après.

2021 mai , 15h30 Ça sent un peu l’essence. A par ça, l’air est pur et il fait beau ce samedi. Elle est fin prête après quelques mois de mécanique.  Elle revient de loin. Un dernier coup de chiffon et une petite photo Ma z740 TC de 1978 est toujours là.

Aller on est OK et confiant. Mon nouvel allumage fonctionne bien. Malgré quelques soucis pour démarrer, (les premières mesures sembles fausses…il faudra réviser un peu le programme.) Un coup de kit, hé oui il y en avait encore un sur ce modèle et c’est sympa. Un petit retour, mais ça démarre rapidement. Le moteur est vif et  monte promptement dans les tours à la moindre sollicitation du vieux SU. (Même plus rapidement que dans mon souvenir.) La première passe facilement, l’embrayage marche encore correctement.

Aller c’est parti pour quelques kms. Tout fonctionne visiblement. Un test freins rapide, c’est pas terrible, quoi que en proportion mieux que le 1300! Mais rien d’anormale, car les plaquettes sont neuves. Petite montée à 4-5000. Un petit 90 bon enfant. Je suis aux anges! Direction un petit village sympa, à 3 kms de chez moi ou la nature est magnifique, pour prendre quelques photos.

Mais moto à l’arrêt, un bruit de fuite a attiré mon attention, et je n’ai compris ce qui se passait qu’en redémarrant. Mon voyant d’huile ne s’éteint pas ! Un problème de fuite d’huile, une durite peut-être? Il y en a quelques unes avec le turbo. Mais non, pas de fuite apparente…Oups aurai-je perdu tant d’huile que ça pour ne plus avoir de pression? Effectivement, l’huile a coulé dans mon Rost sous le moteur. Il y en a plein le pneu arrière. Le joint de la cloche du filtre à huile?

OK ben y reste plus qu’a rentrer à pied. 3 bornes, tout en monté. Poussette avec pause tous les 50m cause plein cagnât !

Aller gros dodo, et démontage le lendemain soir, (après que mes invités soient repartis.) En effet rien de grave. Un gag de débutant. j’ai retrouvé mon bouchon de vidange bien posé au fond de mon Rost, qui a fait office de bac de vidange. Oubli de serrage? Probable, car aucun problème d’usure du filetage.

3l.5 d’huile et c’est reparti. On ira doucement pendant quelques kms, vu le travail sur les cylindres que j’ai du réaliser pour la remettre en route. Un petit rodage s’impose. Et il faut encore que mon allumage fasse ses preuves, même s’il semble y mettre dus sien…

En tout cas elle roule comme dans mes souvenirs ! Quelle joie de retrouver ce vieux monstre (gentil ;-) , avec lequel j’ai fais tant de balades dans tous les coins de France, avec toujours un petit goût d’aventure.

Remise en état de ma 1ère moto : z740-TC

déc 4

Publié par Hiponey dans Remise en route, Restauration, z740-TC | Aucun commentaire

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Pour ma première moto, un petit pincement de la retrouver… Mais c’est moins évident que la z1300. Après toutes ces années, le moteur est bloqué, et les bougies ne se démontent même plus (j’ai d’ailleurs cassé ma clé à bougie en tôle.) Beaucoup de rouille, et beaucoup d’oxydation sur l’alu. Le temps à bien fait son œuvre. C’est ma plus vieille Japonaise. 1978. Un z650 B2. Un modèle basique pour l’époque : jantes à rayon, et qui fait dès-à-présent son charme.

Aller, c’est parti.

Gros problème, j’ai perdu la clé de contact. Rien de grave, mais pour démonter la selle, il faut la clé… Aller, on trouve toujours une astuce. (sortir les charnières) Quel plaisir de redécouvrir tout ce travail, après plus de 35ans!

Le petit cheval,déjà…

Vue carbu et turbo (vue dessus)

Pas mal d’électronique déjà…

Démontage échappement et carburateur. Vu détail du kit ATP, Pipe alu, et sortie silencieux (à absorption) et turbo de marque Rajay.

J’ai toujours aimé les tuyaux! Le GROS Turbo RAJAY!

Carburateur aspiré. Le plus simple (pas de contre pression à gérer), mais loin d’être le plus efficace… Un Mikuni 34 à l’origine qui ne marchait pas bien, que j’ai échangé rapidement contre ce SU qui, monté sur pas mal de voitures de sport anglaise (MG, Triumph…) avait l’avantage d’être facile à régler par une simple clé de 10! Autre avantage, il possédait un système d’ouverture de boisseau à dépression qui permettait une conduite plus souple.

Quelques détails, notamment la plaque signalétique de ce turbo historique qui à été monté sur la Z1 RTC aux US et sur bon nombre d’autres véhicule des années 70, sous forme de Kits. Si vous cherchez sur internet, il a même équipé des buggy et Cox VW. Des dragsters aussi, le grand Russ Collins est un peu le papa de ces kits. (Et l’idole de de mon adolescence!)

Un escargot tout… …froid !

Démontage

C’est parti. Il faut déposer la culasse, cylindres et pistons. Dépose de la tripaille de tubes d’échappement, et autres tuyaux. Je ne me souvenais pas que j’avais fait autant de pièces sur cette machine. Modifications mécanique, électrique, ajout d’électronique. Un boulot de fou. Une des plus belle pièce que j’ai réalisé : cette tubulure d’échappement. Je me rappelle que j’ai passé une cinquantaine d’heures sur cette pièce. Des coudes Valourec. Tout est ajusté à la main et soudé à l’arc.

J’aime les tuyaux L’ensemble a perdu un

peu de son lustre d’antan.

Soudure pour la plupart, arasées à la lime. Au moins pour la finition. Un vrai boulot d’ajusteur. Un chromage du plus bel effet, avait été réalisé par relation et gracieusement par une société, dans laquelle j’avais travaillé. Le turbo est gros, et encombrant. Tout rentre au chausse-pied, et pour ça il a fallu que réduise à la fraiseuse, la longueur des tubes d’admission de la culasse. Une plaque d’adaptation en alu de 5mm fait la liaison entre la pipe moulée et les conduits d’admission . Globalement tout se démonte bien, même après 35 ans. Seul une vis sur la bride de liaison, sous le collecteur.


De belles pièces tout de même		 Trop compliqué de respecter les longueurs…

Un bon nettoyage ensuite :

Petite … …toilette… …bienfaitrice.

Démontage moteur:

Dépose ensuite de la culasse, avec une bonne et une mauvaise surprise. La bonne : tout est très propre au niveau distribution, arbres à cames poussoirs, chaîne et tendeurs.


Tout beau dedans…

La moins bonne est que les pistons 1-4 sont en haut, et que les cylindres des 2 autres (en PMB) sont apparemment très atteints par l’oxydation. les pistons sont bien bloqués. Donc pas de panique, on passe du dégrippant, et on remplit partiellement d’un mélange huile/gazole et on attend quelques jours.

On chauffe tant que faire se peut les cylindres au chalumeau (butane), et en tournant doucement et cycliquement le vilebrequin, et en alternant par des tapotement sur les pistons les plus hauts ou les plus récalcitrants, (avec une cale de bois), on arrive petit à petit, à remonter le bloc cylindre jusqu’à ce qu’il sorte.

CHAUD! Moins beau coté cylindres !

Ça va rien de cassé et la rouille est plutôt superficielle. L’embiellage et et le bas moteur sont très propres. pas de traces d’oxydation. Démontage des pistons. les segment sont bien bloqués en fond de gorges, et c’est la cause principale du blocage, en plus de l’oxydation.

Remise en état:

La culasse

Toujours mes problèmes de bougies. Deux sont indémontables. Pas plus en chauffant. J’ai donc déposé mes soupapes, puis remonté après nettoyage et rodage léger, en espérant qu’en remplissant les deux chambres de combustion d’un liquide de dé-grippage, il sera possible de démonter ces deux récalcitrantes. Ça n’a pas suffit. Les deux ont cassé. Bon on ne se décourage pas il y a plusieurs solutions. Les inserts : on perce plus grand, on filte et on visse un insert en acier sur la culasse… J’ai jamais essayé. 2eme solution : percer à la limite du fond de filet, pour essayer d’extraire la partie cassée. Plus risqué…

Démontage Bon nettoyage en règle Et un petit rodage…

Le filetage des bougies est du 14mm au pas de 125 (1,25mm) donc le fond de filet : 14-1,25=12,75. Le problème c’est la précision : centrage, et alignement avec une perceuse à colonne, plutôt difficile. On va quand même essayer. Alignement avec une pige, coté chambre de combustion. Plan de joint arbre à came, sur le plateau incliné. bridage au serre joint! Pas top! Mais bon on va voir que cette imprécision est intéressante. Après un perçage progressif 10, 10.5 11, 11.5…Je me suis arrêté à 12.5, à la limite des filets à cause de l’excentration.


<- bougies cassées au raz		 Perçage progressif jusqu’à 12.5

Et là, on utilise la faiblesse et en tapant à l’oblique avec un tourne vis. En repliant le filetage sur lui même, il est sorti sans effort. Et idem pour l’autre. (voir photo) Un petit coup de taraud pour finir le nettoyage. Résultat impeccable. Je n’en revient pas. Les filetages des bougies qui se sont démontées sont plus endommagées en fait par la calamine qui a déformé les filets. Le passage du taraud n’a pas suffit. Mais avec un culot long, ça devrait aller.


Extraction des restes
Un petit coup de taraud
Même pas mal!

Un gros nettoyage, un petit rodage, et après avoir remplacé les joints des guides, remontage. C’est rapide!

Remplacement des joints… …de queues de soupape… remontage.

Les pistons

Même problème : ne rien abîmer, car ces pistons sont introuvables. Modifiés basse compression -usinés et nitruré-, et de diamètre supérieur aux pistons d’origines (740cc). Mais à l’exception du racleur (le segment du bas) les deux autres segments son bien grippés dans le fond de leurs gorges. Chauffer comme je l’ai fait de nombreuses fois sur des pistons plus petits (et surtout moins précieux) ne suffit pas. Trempé dans des produits divers, au bout d’une semaine, nouvel essai.


Les segments sont collés
Petit bain d’une semaine
Bien au fond, bien coincé!

Mais avec un truc en plus. Une bombe de dégrippant. J’ai dû chauffer un peu plus que d’habitude, et faire preuve d’un peu plus de patience aussi. Mais la méthode est toujours la même. Tapoter le segment avec une petite cale de bois dur pour le faire jouer, en partant de la coupure, en laissant faire l’élasticité. Dès que possible, injecter du dégrippant sous le segment, dans la gorge. Et chauffer. Alterner tapotement, dégrippant et chauffage. Compter une bonne demi-heure par segment. Tout est sauvé sans casse. Nettoyage et remontage.


Chauffer, Dégrippant et patience…
Et voilà

Les cylindres

Ces cylindres sont réalésés à presque 66mm. Les pistons font partie d’un kit d’époque qui porte l’ensemble à près de 740cc.

Il ne reste pas grande épaisseur sur les chemises. les pistons sont basse compression. Ils ont été usinés en surface et ont subit un traitement thermique pour les renforcer.

Déglaçage bien gras pour se débarrasser
de la rouille		 Pas mal non?

Un bon déglaçage permet d’offrir une novelle jeunesse a mes cylindres, et surtout de supprimer les traces d’oxydation superficiels.

Les petites rayures permettent, lors d’une remise en route comme celle-ci, de retenir l’huile, le temps d’un petit rodage.

Le turbo

Un vieux “glinglin” des années 70. Je suis tenté de le changer pour plus moderne. Mais j’ai tellement vu ce turbo Rajay sur nombre de machines et il m’avait tellement fait rêver gamin. Cette moto était d’ailleurs vendu clé en main sur base 650SR par la société Elite Motors, à Gagny (chez qui j’ai uniquement acheté les pistons.) La mode du custom. Et pourquoi pas sur une z650 comme pour imiter les 1000 (ou 900) et leur belles lignes qu’on a pu voir avec ce kit.

Mon adaptation pour la pipe de 900 ATP
Le turbo Rajay coté échappement
Turbine échappement.

Ainsi que la belle Z1RTC vendu en toute légalité aux États Unis. (qui m’avait d’ailleurs inspiré pour ma peinture.) On a vu des choppers, des custom, des dragsters qui utilisaient ce turbo. Même dans le film Mad Max, on peut voir si on est un peu observateur, une Kawa avec ce Kit! Un intérêt donc à conserver cette moto dans l’état, même si les performances ne sont pas top, le look et l’effet Wahoo, sont bien là! J’ai regardé si on trouvait un kit de réparation. Il semblerait que malgré son grand age et grâce à ses origines “aviation légère”, un kit existerait, mais bien trop chère pour moi.


Coté admission
Très belle pièce

Problème, il ne tourne pas librement et avant de démonter j’ai pris conseil auprès d’un ami. Ce n’est pas compliqué en fait, il faut juste être soigneux. Et chose importante, surtout repérer la position des 2 turbines, pour les remonter à l’identique. L’équilibrage est très précis. Une fois démonté, plutôt sale, mais pas de jeu. Et la résistance s’explique par le système d’étanchéité, réalisé par un segment dans une gorge, sur l’arbre côté admission.


Coté échappement
C’est sale, mais le palier est impec..
…Comme l’axe. Segment d’étanchéité

Un bon nettoyage et remontage. Je n’ai pas changé le joint, sur la partie échappement. En bon état, je l’ai remonté à la pâte aviation GEB haute température. Coté admission remontage sans joint, à la pâte pour carter.


Toutes les pièces
Remontage
L’ensemble remonté.

Un peu de rénovation : peinture et polissage

Pas grand chose en fait, j’ai repeint pas mal de pièces sur le 1300 et en ai profité pour passer un coup sur quelques pièces, le maître cylindre et l’amortisseur de direction. Ainsi que quelques pattes de fixation. Un polissage pas trop brillant sur les divers carters, pour éviter le trop clinquant.

Un peu de peinture et une

bonne révision du wastegate

 Le cache arbre à came comme

en 1981

 Un polissage pas trop

brillant.

Carburateur:

Un bon gros nettoyage du bon gros SU (So British) à l’acétone, un petit polissage des pièces en alu. Quasi rien à déboucher car ce carburateur n’a aucun gicleur; C’est le réglage du puis qui fait tout, jusqu’au starter!

Très rudimentaire, mais fiable, et facile à régler. La viscosité de l’huile dans l’amortisseur du boisseau à dépression intervient dans le réglage. De l’huile fine genre machine à coudre est parfaite. Niveau 10mm du haut.

“The old English Carbs” SU

AUD29203

 Toute la simplicité de réglage de

ce carbu est là

Remontage Moteur

Le plus difficile, remontage des pistons. Vu le réalésage maximum, il n’y a quasiment pas de chanfrein d’entrée, et il faut user d’astuce et de patience pour entrer ces grosses gamelles. J’ai utilisé des colliers Inox de plomberie pour maintenir les segments en place. Mais, ce sont les racleurs qui ont eu le plus de mal à entrer… Je n’avais pas souvenir d’avoir autant galéré quand j’étais gamin. En même temps c’était neuf!


Remontage des pistons
Pas bouger!
Yes !!!

Remontage haut moteur

Culasse prête !
Distrib, montage et contrôle
On referme la boîte

Tout est simple sur ces moteurs, bonne grosse mécanique robuste et bien étudiée. la distib montre aucun signe de fatigue, Chaîne traditionnelle, et pas de patin mais des galets tendeurs. Inusables visiblement.
Un petit contrôle du jeux des poussoirs avant de refermer. TVA Bien !


Montage collecteur
Tubulure de liaison et Wastegate
Ca se remonte doucement.

Remontage des tubulures d’échappement et du turbo. Une bonne révision du Wastegate (valve de décharge qui ouvre l’échappement pour réguler la pression de suralimentation.) Rudimentaire mais réglable par vis / écrou. Une simple soupape inversée et un ressort.


Le turbo
Son carbu SU
Le look tube

Puis remise en place de l’English Carbs. Ça rentre un peu au chausse pied tout ça. Mon rêve serait de tester une injection. Même mono-point, ce serait sûrement mieux que ce vieux glinglin? Un sujets pour l’avenir.

Électricité

Gros nettoyage. A 18 ans j’étais déjà passionné d’électroniques et j’aimais les gadgets. J’avais bricolé des tas de trucs qui ne servent plus à grand chose. J’ai retiré un bon paquet de fils. Quasiment l’équivalent du faisceau d’origine. Pour mémoire de l’évolution, j’avais ajouté tout un tas de fonctionnalité qui n’existait pas sur les motos de sériés Japonaises à cette époque.


Tripaille en plus ! à supprimer
Mon allumage d’époque: J’avais même
réalisé la boite. un ouf
Mon CI signé APF ma marque d’époque

  • L’autoradio (pour écouter Saxon et Iron Maiden…. Entre autre!)
  • Un lecteur de carte dans la tête de fourche (en fait une petite veilleuse)
  • Une prise casque pour la musique. (à l’avant et à l’arrière pour la passagère)
  • Un système antidémarrage codé (conception maison Un BP et un afficheur 7 segment)
  • Un système antivol (détection mercure d’inclinaison)
  • Ajout capteur sécurité “anti oublie” de la béquille latérale.
  • Coupure automatique du Code au point mort (au feu rouge pour palier au problème de charge au ralenti). Au début du code obligatoire, c’était limite.
  • Un afficheur Gear Position (affichage de la vitesse enclenchée comme la Suzuki750 GT de mon pote!)
  • Un voltmètre à led (Barregraphe)
  • Et un chenillard de LED autour de la plaque d’immatriculation (pas très légal… comme le reste)
  • Un allumage transistorisé (qui conservait les vis mais pas les condensateurs)
  • Un système de de refroidissement de l’admission en faisant circuler de l’eau dans la pipe, une pompe et deux radiateurs positionnés sous le moteur dans le “sabot” . Une régulation thermostatique mettait en et hors service la pompe.

Les freins

Démontage complet des étriers, pistons, remplacement des joints. Le maître cylindre n’a pas pu être sauvé malgré un nouveau piston et une belle peinture. J’ai acheté un maître cylindre et adapté le levier d’origine plus joli.

Le réservoir:

Réservoir semble propre, il a été conservé vide, mais un bon nettoyage quand même par précaution à la lessive. Révision du robinet et changement des joints.

La peinture

Après un gros nettoyage, il s’avère que ma peinture, a bien traversé ces années. Peu de rouille sur le cadre. Mon réservoir est encore propre extérieurement, comme intérieurement. Même les peintures sur les plastiques sont restés impeccables. J’avais 17 ans quand j’ai peint cette machine et peux de moyens. ( J’étais encore à l’école)


Ma moto en 1981		 L’ange avait encore de belles couleurs

Il y a beaucoup d’astuces dans cette peinture. Les couleurs par exemple, (rouge orange et jaune) sont des produits glycéro. (au white spirit, hé oui! ) Produits de la marque Monoprix! Tout est monocomposant. Y-compris le vernis, qui lui est un vernis automobile professionnel, de marque Dupont de Nemours … Même le transfert de la pochette de disque de Jim Steiman, en guise de peinture “style”, et malgré que les nuances rouges ont disparu, mangés par les UV, l’ensemble n’a pas trop bougé. Peinture décorative du pauvre, pour imiter ces belles œuvres d’artistes que l’on contemplait avec envie, sur les customs de l’époque, place de la bastille ou à Vincennes…

Inspiré de la Z1 RTC Mon ange à bien vieilli.

juste un peu blanchi…

J’ai réalisé “cette merveille” (LOL) avec l’inspiration du moment. Désolé, trop d’hormones a cet age là! Avec du recul j’aurais préféré un magnifique cheval, ou une somptueuse créature de dame nature… Désolé, j’ai ré-écouté ce disque récemment, même la musique n’est pas terrible et sûrement pas en rapport avec la musculature du monsieur! Moi qui écoutait Saxon à l’époque, je suis déçu!

En fait c’est un procédé de transfert, uniquement de l’encre de la pochette, que j’ai réalisé. Ce grâce à un produit destiné aux travaux manuels, (j’avais dû faire ça à l’école, m’en rappelle plus…) qui s’appelait le “Transcril”. Un produits Baignol et Fargeon de l’époque… environ 10 francs, le prix d’un demi-litre de peinture chez Monop. On en rigole encore, Il fallait oser.

Globalement elle est encore belle ma petite z, et surtout chargée de souvenirs. C’est la boîte de Pandore, des rêves cette machine, même si un gars du forum z650 m’a dit que les couleurs “piquaient” un peu les yeux. “Tu peux pas comprendre!” C’est pas faux en même temps, mais il faut savoir que je n’ai rien inventé, et que ces couleurs sont inspirées des décors des Z1 RTC. Moto mythique de la fin des années 70, équipé du même kit turbo Rajay. Elles étaient homologuées, et commercialisées aux US par l’importateur Kawasaki. J’ai juste adapté librement la forme de ces décors, aux courbures généreuses de ma z…

Futur allumage:

L’idée serait de réaliser un nouvel allumage à courbes d’avance paramétrables. Capteurs à effet Hall, pour supprimer les vis et calculs confié à un Arduino nano. La courbe d’avance d’origine mécanique n’est probablement pas optimale pour le turbo. D’où l’intérêt. Mon petit boulot d’hiver tout trouvé!

Quelques heures de travail

sur mon logo de l’époque “APF”

Les premiers essais… au printemps?  Rien ne presse. D’ici là un article sur l’allumage à suivre…

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