[Technique] Dans la série "ne mourons pas idiot" : la métrologie

La métrologie une branche de la physique concernant la « science des mesures et ses applications ». Elle « comprend tous les aspects théoriques et pratiques des mesurages, quels que soient l'incertitude de mesure et le domaine d'application .

Ca c'est la version Wikipedia.

Je sais qu'il y a des cerveaux erudits ici , se pourrait on que l'on nous explique ce qu'est la metrologie appliquée à un moteur de façon pratique car étant autodidacte en matière de mécanique je n'ai pas les bases que l'on acquiert dans un atelier de prépa ou sur les banc de l'école.
L'aspect pratique ça pourrait être quand on démonte un moteur en vue de le refaire

- que mesure t'on
- avec quel outil
- comment est prise la mesure
- quels jeux sont acceptable en fonction de la pièce

faisons simple , on prends un mono deux .

Pour faire simple, un exemple concret: Le jeu piston-cylindre. En fonction des métaux employés, il doit y avoir un jeu idéal entre piston et cylindre à température de fonctionnement, cette côte est définie après calculs et essais par le constructeur. Pas assez de jeu amène un risque de serrage par blocage du piston dans le cylindre, trop de jeu génère des vibrations destructives et peut aussi causer un serrage, le film d'huile n'étant pas maintenu entre le piston et le cylindre... Ceci explique la nécessité de connaître cette mesure!
Pour vérifier ce jeu, on mesure la jupe du piston, à son point le plus large (un piston n'est jamais cylindrique à froid pour permettre sa dilatation. En gros, c'est un tonneau de section ovale...) en utilisant un palmer, outil en forme de U muni d'une vis graduée. On obtient ainsi la côte du piston, et s'il est usé on compare avec sa côte à neuf pour connaître son usure.
Ensuite on prend un comparateur de profondeur, outil en forme de T renversé, les barres du T servant de toucheau et le haut portant un micromètre. On le règle à zero entre les becs du palmer utilisé plus haut, et on le place dans le cylindre, on obtient par soustraction le jeu en centièmes de mm entre piston et cylindre. Cet outil permet aussi, en prenant différentes côtes dans le cylindre, de connaître sa conicité et son ovalisation...
Ceci est plus long à écrire qu'à faire, quand on a l'habitude! Fais un tour sur internet, tout y a déjà été expliqué en long et en large, rien qu'en tapant métrologie! et n'oublie pas de passer par Pifométrie, ça ne sert à rien mais ça fait passer un bon moment!

Pour faire simple aussi , la réponse ne tient pas dans un bouquin

Il est impossible de faire un résumé , de même qu'il est impossible de faire un résumer pour expliquer comment faire une préparation ...

Ce sont des choses qu'il faut traiter au cas par cas , suivant les matériaux , le programme d'utilisation et çà ne fera jamais l'objet d'un résumé sur le ternet'

Il y a tant de choses à contrôler lors d'une métrologie complête que le domaine est beaucoup trop vaste !

Quand on parle de métrologie, ou que l'on entend que telle ou telle moto à subit une métrologie, quelles sont les éléments principaux qui peuvent être optimisés?

Cylindre/piston?
Embiellage?
Boite?

Certains ont-ils déjà mesuré le gain apporté suite à une métrologie?

Une métrologie , c'est deux choses .....

-Soit un prétexte pour certains préparateurs pour prendre un maximum d'argent sans faire grand chose ( souvent le cas )

-Soit une optimisation ( pour ne pas dire préparation ) dans les catégories ou la préparation n'est pas autorisée
Dans ce cas , c'est contrôle et optimisation des jeux de fonctionnements , des faux ronds , des équérages
On peut dans ce cas , optimiser les jeux aux soupapes , le timing des arbres à came ( on peut jouer un petit peu dessus en jouant sur les poulies d'entrainement sur les AAC )
Optimisation des joints d'embase et culasse pour squish et timing
Contrôle des arbres de boites et pignoneries avec optimisation des jeux de fonctionnements ....
Alignement éventuel des axes et des roulements dans les carters avec re-baguage du carter
Faux rond de vilo , équilibrage dynamique ( rare )
harmonisation des poids de chaques éléments mobiles ( pistons , bielles etc etc )

et j'en passe

Le gain , tout dépend de quoi on part
Si c'est du BMW/HONDA , on a beaucoup moins à gagner que sur du Yamaha/suzuki ( kawa , je ne connais pas les trucs récents ) par exemple .....
Honda et Bmw ont des standards de fabrication qui font que les pièces qu'ils fabriquent sont quasiment toutes dans les mêmes cotes , Yamaha et suzuki c'est beaucoup plus "agricole "

Qui a deja fait une mesure au banc avant et apres métrologie?

Je me rappelle d'un concessionnaire Honda de la région parisienne qui avait ses entrées
à Marne-la-Vallée et qui pour préparer les moteurs des machines de Promosport qu'il faisait courir, n'hésitait pas à mesurer le stock de pistons disponibles afin de réunir les meilleures pièces.
Bien sur ça n'était pas accessible à tout le monde.... mais le fait est que ses motos fonctionnaient pas trop mal.

Pas simple pour un préparateur d'avoir acces à un stock de pièces pour "choisir" les plus proche au niveauc cotes, poids,...

Si l'on fait déjà proprement ce que préconise SEB4LO, on a fait du TRES BON TRAVAIL. C'est vrai que sur une Honda moderne, on gagne peu par rapport aux heures passées.
Par contre, lorsqu'on décide de préparer un 3 cylindres Triumph de 1973, on passe, banc à l'appui, d'un petit 50 Chevaux à un très extraordinaire 85 Chevaux. Mais là, les arbres à cames, les pistons, les bielles, les conduits de la culasse, le vilo, la boîte "ont été largement modifiés".
Mon CBR 1000 RR, sort après une optimisation standard 180 bourrins. Si tu prends une Honda de Ten Kate et que tu appliques la préparation préconisée par Honda, qui est disponible sans aucune difficulté auprès de la maison-mère, tu te retrouves à 240 chevaux!!! Mais là aussi il y a du taff et beaucoup, beaucoup d'argent.
Mais c'est un peu de hors sujet, puisque on parlait de métrologie sur un moteur que l'on ne voulait pas modifier, mais "simplement optimisé".
Je m'enflamme, excusez-moi, mais quand il s'agit de moteur à explosion, c'est un minimum, non?

je me trompe peu etre mais la limite entre une métrologie (souvent faite en Promosport ou autre) et préparation est assez flou!!!

La limite est définie selon chaque règlement

Si je prends un reglement Promosport, tout dois etre d'origine donc la marge de manoeuvre est tres limité. En Fsbk presque aussi limité.

''Très limité'', pas forcément! Voir à l'époque des coupes Kawa, ce concessionnaire parisien qui a acheté TROIS CENT cylindres de 350 S3, juste pour avoir 2 ou 3 sets optimisés et strictement de série, la différence tenant aux ''défauts'' de moulage... Pendant qu'ailleurs, des dentistes obtenaient du ''brut de fonderie'' plus vrai que nature...

Sympa le terme "brut de fonderie plus vrai que nature"!!!!

Exat Mickie , pour le brut de fonderie ......... , un de tes voisins de ville ( Frontignan ) en était devenu spécialiste .
Et pour les Kawas , idem pour choisir , les pistons , bielles , choix facilités pour les pilotes des concessions .

Ne pas confondre métrologie et préparation....
Mesurer le faux rond d'un vilo, c'est de la métrologie. Le faire tourner bien rond c'est de la préparation.
La préparation à besoin de métrologie pour être bien faite. Souvenir d'une semaine passée sur un vilo de 1000GS de promosport pour le faire bien "rond". Pas de mesure avec un banc à l'époque, mais l'engin était passé d'une infâme trapanelle à avion de chasse !!!
Quand au pièces Honda, nous nous étions amusé à mesurer tout un stock de pistons de 250 RS vers la fin des années 80 : on aurait quasiment pu étalonner le palmer dessus tellement la différence entre tous était faible.
Entre les machines moderne et les contrôles qualité, choisir des pièces dans un lot est devenu quasiment inutile.
Par contre, faire le jeu d'une ligne d'arbre en mesurant (au plastigage) et choisissant les bonnes taille de coussinet c'est très rentable, surtout pour la fiabilité : casser un moteur coute (trop) chère...

Giesse a écrit:

Par contre, faire le jeu d'une ligne d'arbre en mesurant (au plastigage) et choisissant les bonnes taille de coussinet c'est très rentable, surtout pour la fiabilité : casser un moteur coute (trop) chère...

Ca c'est sur, mais comment obtenir les bons jeux? savoir faire, RMT ?

mickie a écrit:

''Très limité'', pas forcément! Voir à l'époque des coupes Kawa, ce concessionnaire parisien qui a acheté TROIS CENT cylindres de 350 S3, juste pour avoir 2 ou 3 sets optimisés et strictement de série, la différence tenant aux ''défauts'' de moulage... Pendant qu'ailleurs, des dentistes obtenaient du ''brut de fonderie'' plus vrai que nature...

Dentiste? quel dentiste?

RMT, savoir faire, expérience et casses antérieures.

Expérience certes, mais aussi simple logique en fonction des matériaux utilisés. On prend le cas du vilebrequin.
Par exemple carter alu et huile assez fluide on mettra entre 3 et 5 centième aux paliers. Exter Alu, inter acier donc plus de jeu à chaud qu'à froid quand on mesure. Et 5 a 8 aux têtes de bielles, acier/acier, donc dilatation identique et jeu quasi identique à chaud.
Bloc fonte on mettra plutôt 6/8 car peu de dilatation à chaud.
C'est un exemple de côtes classiques.

le vieux docteur a écrit:

Dentiste? quel dentiste?

Toi, tu sais très (trop?) bien de quoi je parle... et si je connais, en région bordelaise, un chirurgien dentiste qui taillait des molaires la semaine et des transferts le week-end, si moi le lampiste qui n'ai pas accès aux hautes sphères je suis au courant pour un, c'est qu'il y en a eu 100 ou 1000 qui ont joué ce jeu-là... Idem pour le challenge Honda, où pas une bécane n'était conforme (sauf les 3 dernières, peut-être!), parce que le seul truc que les commissaires techniques ne vérifiaient pas, c'était la valeur en gauss des aimants du rotor d'alternateur... ils étaient tous soigneusement démagnétisés, pour offrir le moins de résistance par champ magnétique possible! Bien sur, les batteries ne rechargeaient pas, mais sur 15 tours de circuit, qui s'en souciait?

Est-il permis de préciser que la pratique de la métrologie repose sur une chasse systématique aux erreurs, ce qui suppose de savoir d'où peuvent venir ces erreurs. Or les causes sont multiples, à commencer par celles provenant des appareils de mesure eux-mêmes, qu'il faut donc savoir manipuler de façon correcte. A partir de là, il y a aussi des méthodes de travail permettant d'obtenir la meilleure précision possible, comme par exemple le fait de répéter plusieurs fois la mesure, et de faire la moyenne des résultats: plus on fait de mesures et plus on approche de la bonne valeur. On peut aussi faire en sorte que différentes erreurs s'annulent entre elles. Etc..
Les choses ont beaucoup évolué avec l'apparition de nouvelles techniques. Ainsi tout ce qui est basé sur l'utilisation du laser...
Mais même comme ça, la métrologie, c'est souvent une question d'astuce et d'imagination.

janpol84 a écrit:

(...) On peut aussi faire en sorte que différentes erreurs s'annulent entre elles. (...)

Ah oui ? Peux-tu faire un exemple ?

En 92, j'étais préparateur au circuit de Karting de Bordeaux-Mérignac; Un des gros avantages de ce job (à part le salaire, qui était conséquent même si il ne faut pas pleurer les heures!), c'est que pour bien apparier un piston et un cylindre, il faut que le piston, le cylindre et l'outil de mesure soient tous à la même condition, en particulier au niveau de la température. Les jeux, côtes et tolérances étant en général donnés pour une température de 20°C, j'ai eu l'avantage de travailler dans un laboratoire où l'ensemble de la pièce et son contenu, moi y compris, était soigneusement maintenu à 20°, alors que depuis ma fenêtre donnant sur le circuit, je voyais le thermomètre que j'avais planté dans le goudron indiquer 50° au cœur de l'été...

Possible de trouver une revue ou livre sur la métrologie moteur?