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Préparation moteur 964
Contributed by Oggy3-2 on 12 February 2003 à 23:07:32 CET
964
Comment augmenter le régime de couple ?







Objectif :

Voici la dernière étape de mon idée de préparation du moteur de ma Carrera 4 de 1990. Si les chiffres utilisés sont ceux mesurés sur ma voiture, cette prépa devrait s’appliquer à toutes les 964, et le principe en général s’applique à tout moteur. Je vous conseille tout de même d’effectuer des mesures (notamment températures) sur votre moteur avant de vous lancer).

Il est souvent reproché aux Carrera 4 d’être des voitures aseptisées, avec leur train AV un peu lourd. Aussi le moteur ne pousserait pas assez l’excès de poids que génère la mécanique additionnelle nécessaire aux 4 roues motrices.

Je me suis donc attaché à augmenter le régime de couple, de façon à obtenir une puissance supérieure et un moteur plus pointu à l’instar des RS. Cela permettra aussi d’obtenir une plage de travail plus agressive pour le circuit.
En revanche, pas question pour cela de sacrifier les reprises à bas régime en agrandissant les conduits, montant des grosses soupapes, etc… C’est donc sur le plénum qu’il faut agir.



Préparation théorique :

Comme déjà vu précédemment, l’admission vibre au quart d’onde :
Lorsque la soupape d’admission s’ouvre ou se ferme, cela crée une onde de choc qui va se propager dans l’admission en poussant l’air, et rebondir dès qu’elle rencontre la fin d’un tube (plan ouvert). Si cette onde choc revient à la soupape en phase avec le cycle d’admission, alors cette onde participe au remplissage car elle pousse l’air dans le cylindre. On dit qu’on est en accord positif à ce régime. Si ce n’est pas le cas, nous somme alors en accord négatif, et l’onde aura tendance à pomper l’air dans le sens inverse, et dégrader la qualité du remplissage.

J’ai utilisé un petit logiciel d’aide à la préparation moteur pour tenter de quantifier les systèmes de résonance dans l’admission de la 964. Il a fallu d’abord mesurer les longueurs moyennes du centre de la soupape à l’intersection avec le premier plan du plénum (j’ai retenu 28 cm) ainsi que contrôler les lois de levée pour déterminer la durée réelle d’ouverture des soupapes (243 °). Les températures à l’admission ont été relevées à 110,130,180,200 et 220 km/h et la moyenne a été faite. Seule la longueur des bielles a été donnée de façon empirique, mais cette donnée n’est pas utilisée pour les calculs que nous allons effectuer. Voici ce que l’on obtient :



Le log nous présente déjà un aperçu des accords favorables à l’admission. On peut noter qu’il y a une aide au remplissage notable à 4100, 5000 et 6250 trs/min.
Cela semble cohérent puisque la 964 d’origine donne un ‘coup de pied aux fesses’ un peu au-dessus de 4000 trs/min, possède son couple maxi à 4800 trs/min et la puissance maxi est à 6100 trs/min. Avec le jeu des températures, qualité de carburant, etc… on reste dans les bons ordres de grandeurs.

Voici ce que donne le module d’étude des résonances à l’admission :



On peut noter les régimes défavorables suivants : 3850, 4550 et 5550 trs/min. Ce sont des régimes auxquels le remplissage n’est pas aidé. Tenant compte de ces données, nous allons tenter de décaler cette courbe de quelques centaines de trs/min sans créer de ‘creux’ dans la courbe sur la plage 4000-6000 qui nous intéresse. Après plusieurs essais, on peut retenir une modification cohérente et réalisable, consistant à réduire la longueur des conduits du plénum de 3 cm :



Estimation des résultats :

Avec une longueur de conduits à 25 cm, le pic de couple au dessus de 4000 trs/min reste présent, tandis que le couple maxi à 4800/5000 trs/min passe à 5400 trs/min. Enfin le pic de remplissage initialement responsable de la puissance maxi passe de 6250 trs à 6800 trs. Il est difficile de dire de combien la puissance moteur sera alors augmentée car l’augmentation du régime de résonance peut donner un meilleur remplissage que ce que l’on obtenait d’origine, tout comme il peut le dégrader (si par exemple la section des conduits est trop petite). Toutefois calculons la nouvelle puissance en considérant que le couple a été conservé mais simplement déplacé :

Puissance (chevaux) = Couple(mkg) x Régime(tour/mn) / 716

Calcul du couple d’origine à 6100 trs/min :

Couple = 716 * Puissance / Régime = 29,34 mkg .

Evaluation de la puissance à 6800 trs :

Puissance = 29,34 * 6800 / 716 = 278,8 ch .

Donc voici une préparation qui offre 280 chevaux à moindre coût ! Cependant il ne faut pas perdre de vue que cela n’augmente en rien notre couple maxi, et qu’ainsi les accélérations ne seront pas meilleures. Par contre, pour un usage circuit, le fait d’augmenter la plage de travail de 700 tours va accentuer les montées en régime. Par ailleurs, cette optimisation favorise les changements de rapports près du régime maxi, et offre une nouvelle plage de travail entre 5000 et 6000 Trs/min, qui sera plus performance que la plage d’origine correspondant, c’est-à-dire 4000-5000 trs/min.

La mise en œuvre :

Maintenant il s’agit de trouver un endroit où gagner 3 cm dans le plénum.
La solution paraît évidente. En allant retirer 1 cm dans le plenum lui-même, à l’embouchure des conduits d’admission, on va en profiter pour augmenter le volume de résonance. Cela va augmenter le couple aux régimes favorables. Les 2 cm restant peuvent être retirés à la base de ces même conduits, au niveau de la jonction avec le support d’injecteur.



Prochaine étape : application en pratique, avec résultats obtenus (mis en évidence grâce au logiciel Powerdyn ).



Remerciement à Snoopy pour cet article , bientot la suite avec les essais pratiques ))


 
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