Conception et caractéristiques techniques

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"caractéristiques et performances"

"déboires, une conception douloureuse"

La conception des 350 et 500 Ducati parallel-twins:

Il a été dit que ce moteur avait été conçu par la société d'engineering anglaise Ricardo, mais Ducati ne l'a jamais confirmé officiellement. C'est pourtant la vérité, Gianluigi Mengoli le bras droit de Taglioni à l'époque, l'a affirmé.

Mais suivant l'histoire officielle, Taglioni ayant refusé de participer à ce projet de moyenne cylindrée "économique" ce fut donc un jeune ingénieur totalement inexpérimenté, nommé Bruno Tumidei, qui s’y colla bon gré mal gré avec l’aide d'Arnaldo Milvio, le directeur adjoint qui s’improvisa ingénieur motoriste.
L'ingénieur Silvio Manicardi fut chargé de diriger ce projet. Ils s’y sont donc mis à trois pour pondre ce petit chef d’oeuvre..
Quant à l'ingénieur en chef Mengoli, il aurait fait beaucoup mieux, mais il préféra ne pas trahir Taglioni et rester en dehors de cette affaire.

Le cahier des charges fixé en 72, stipulait que ce devait être des parallel-twins, déclinés en 350 et 500 centimetres cubes et conçus de manière à réduire au maximum les coûts de fabrication, donc à priori sans système desmo.

Tumidei fit donc ce qu’il put, comme il put...et avec peu de moyens, pour construire le moteur dessiné par Ricardo: une version "moderne" à arbre à cames en tête des prototypes des années 60, un mélange étrange de classique et de "up to date". D’après Taglioni, pas très tendre avec ses collègues, ce fut "le pire moteur que Ducati ait jamais produit" ! En tous cas un "bizarrerie mécanique", entachée de nombreux défauts de conception à la base (voir sous rubrique "une conception douloureuse").

Dès 1973 la presse est informée du projet. Le moteur 350 tourne déja sur banc d’essais, il faudra pourtant attendre deux ans avant la commercialisation sous la référence DM 350 et 500 B (bicylindrico). Que s’est-il passé pendant ces deux ans....beaucoup de soucis.
Voila ce qu’écrivait Christian Bourgeois dans MotoRevue en Décembre 74:
"Fabio Taglioni, créateur de ces deux moteurs (le prototype de 1968 et le nouveau parallel-twin) n’est cependant satisfait ni de l’un ni de l’autre. Son ambition était de développer un petit bicylindre en V inspiré du 750 cc. Ce moteur pour différentes raisons n’a pas été retenu. Il ne dépassera jamais le stade de la planche à dessins."
Comme quoi tout le monde peut écrire des betises...

Un vilebrequin atypique:

Donc par souci d’économie, on dessina un très classique parallel-twin à plan de joint de carters moteur vertical avec les cylindres inclinés de 10° vers l’avant et chemises rapportées en fonte (comme les L-twins à couple conique).
Et pour faire le plus simple possible, on adopta un vilebrequin à deux paliers seulement comme un monocylindre ou un vertical-twin à l’Anglaise. C’était peut-être viable pour un vilebrequin calé à 360°, mais plus du tout quand on passa à 180° après avoir renoncé au système d’équilibrage. Pour que ça soit rigide, on fut contraint d’adopter le type forgé/monobloc avec des bielles à chapeau.
En plus, toujours pour faire moins cher, on opta pour des paliers lisses constitués de bagues en bronze au béryllium, bref un embiellage style Fiat 500 sans aucun roulement à billes, tout le contraire de ce que faisait Taglioni !
Ce montage nécessitant un parfait graissage, on ajouta un filtre à cartouche. Pour permettre des régimes élevés et pas trop trop d’inertie on choisit d’adopter une course très courte de 52 mm pour le 500. Cela donna un vilebrequin à l’aspect très particulier avec un long machin central qui fait office de masses d’équilibrage, de volant moteur... et de prolongateur parce que ce moteur est fortement super carré.
Il est d’autant plus long, donc flexible, que les axes de cylindres sont éloignés à cause du passage de chaine de distribution au centre, ce qui augmente d’ailleurs les vibrations.

Remarque: ce vilebrequin, avec ses lourdes masses en opposition au centre sans support, est fortement sujet à fléchir sous l’effet des contraintes et aussi à s’allonger avec la température, ce qui n’a pas du simplifier le calcul du jeu axial. Il n’est donc pas étonnant que nombreux aient carrément cassé en deux, sans parler des petits paliers lisses qui sont mis à la torture avec ces déformations aux-quelles s’ajoutent les efforts axiaux causés par la transmission primaire à taille hélicoïdale. Malgré son aspect massif, ce vilebrequin parait tout de même fragile avec ses bras de manetons externes très fins et toute la masse au centre.
D’ailleurs, cet embiellage a fait l’objet de plusieurs modifications au niveau du cône d’emmanchement du rotor d’alternateur (monté de plus en porte à faux contrairement au Pantah), du diamètre et de la forme de la partie centrale.
Enfin, cet embiellage est d’un type unique pour un twin parallèle dans toute la production moto: calage à 180°sans palier central et paliers lisses. C’est le gros défaut de conception de ce moteur.

Il existait pourtant une solution possible, comme un montage type A.J.S./Matchless (ci-contre)

pour rajouter un palier central, sans nécessairement adopter des carters à plan de joint horizontal, mais c’était plus cher...
Le problème ne vient pas des paliers lisses en eux mêmes, celà aurait pu marcher avec un vilebrequin rigide à trois paliers et une transmission primaire à taille droite ou par chaine. Pour preuve le Supermono était monté sur paliers lisses.
D’ailleurs, il n’y a pas que ça d’original, l’architecture générale et certains dessins sont visiblement étranges. A cela s'ajoutent les fonderies de très mauvaise qualité (porosités et même défauts d’épaisseur)

Remarquer ci-dessous l’espacement entre les cylindres qui favorise néanmoins le refroidissement

Cela donna un moteur anormalement super carré avec 78 mm d’alésage et 52 mm de course pour le 500 (rapport 0,67), donc pointu, ce qui explique les petits carburateurs Del’lorto PHB Ø 30 à pompe de reprise pour améliorer la souplesse. En comparaison, les valeurs du 500 Pantah sont de 74 x 58 et les carburateurs sont des Ø 36.

La conception de la distribution par une chaine entre les cylindres, entraînée par un arbre intermédiaire qui commande aussi les simples rupteurs d’allumage, est originale chez Ducati.
Même chose pour le montage de l’arbre à cames en tête: deux demi-arbres montés sur roulements à l’extérieur et sur paliers lisses au centre, à noter que l’huile s’échauffe en arrivant à travers le bloc-cylindres et ces paliers. Ces 1/2 arbres viennent s’emmancher par cannelures avec des joints toriques d’étanchéité d’huile sur le pignon central.
De simples bouchons sertis au milieu ont été rajoutés à la va-vite pour remédier à des problèmes de fuites par ces joints toriques qui portent mal entre les 1/2 arbres et le pignon.
Les moteurs Mototrans comportent d’ailleurs des modifications à ce niveau.
Quant à la boite de vitesse, elle fût dans un premier temps empruntée au vieux 450 mono ainsi que le mécanisme d’embrayage.

l’ensemble cylindres-embiellage et la boite de vitesse deuxième type

Tout était réellement conçu à l’économie, sans souci d’accessibilité. Si on compare ce moteur à celui très sophistiqué (et plus fiable) de la 450 Honda pourtant conçu quelques années avant, sa rusticité est évidente...Le pricipe qui a dominé cette conception étant de réduire au maximum le nombre, le prix de pièces et les temps d’usinage. L'étude de ce moteur semble avoir été baclée par Ricardo, mais il est probable que Ducati l'ait négociée au prix le plus bas possible..

Pour être fiable, un parallel-twin performant aurait nécessité une lubrification mieux conçue et un vilebrequin à trois ou quatre paliers monté sur roulements à billes, comme par exemple les 500 et 750 Laverda.

Pour la partie-cycle:

On renforça l’épine dorsale et l’arrière du cadre simple berceau interrompu des monos, et le reste fut prélevé "de bric et de broc" sur la production: suspensions Marzocchi, des roues à rayons, quelques accessoires de 860 et divers composants bon marché. On trouvait tout de même un freinage avant à disque Brembo (simple sur la 350).

Pour finir le design de la GTL fut confié à Giugiaro qui avait déjà sévi sur les 860 : désastreux !

Une mise au point laborieuse:

Mais entre les premiers prototypes du moteur et la mise en production, la mise au point fut laborieuse. Au départ le vilebrequin était calé à 360°, et pour lutter contre les vibrations deux arbres d’équilibrage entraînés chacun par un pignon prenaient place curieusement en dessous (ce qui au passage réduisait la hauteur disponible pour l'huile dans le carter).
Mais, mal conçus, ils n’ont jamais fonctionné correctement: ils étaient très bruyants et faisaient chauffer l’huile.

(alors que l’unique arbre d’équilibrage de la Laverda 500 twin calé à 180° fonctionnait parfaitement)

On essaya alors de passer à un seul balancier, pour finalement y renoncer complètement et se résoudre à adopter cet horrible vilebrequin calé à 180° et tant pis pour les vibrations. D’ailleurs, la fonderie des carters n’a même pas été modifiée et les bossages destinées à recevoir les roulements de ces balanciers d’équilibrage sont toujours là, comme le plafond du carter d’huile ridiculement bas, qui aurait pu être surélevé à l’occasion, mais il était trop tard pour modifier les fonderies.
(voir rubrique "une conception douloureuse")

Aux dires de l’usine, durant les essais au banc il s’avéra d’une solidité à toute épreuve et supporta soit-disant 11.500 t/mn sans casser. On a du mal à y croire, ça semble même être de la pure "intox", car en verité sur les premiers modèles les casses de bielles et de vilebrequin étaient fréquentes.

Soit disant peu de problèmes de fiabilité seraient apparus aux essais certainement trop brefs. On a du soigneusement oublier les essais d’endurance par peur des résultats. En pratique, au début les vilebrequins cassaient souvent avant 1000 km !
En fin de compte, on sent bien que contrairement à la Pantah, cette machine à été conçue avec des impératifs de délais trop courts, à tel point qu’elle était prête (enfin, presque.. ) longtemps avant les chaînes de montage destinées à la produire. En réalité, les dessins ont été gelés et la production en série des pièces lancée trop tôt, alors qu’une fiabilité correcte était bien loin d’être atteinte.

Les ingénieurs étaient certainement conscients de la situation, mais préféraient fermer les yeux pour ne pas se ridiculiser à leur tour vis à vis de la direction qui éspérait bien que cette gamme allait relancer la marque. Des mois avant le début du montage à la chaine des premières machines, des centaines de pièces et des carters avaient deja été usinés malgré de gros défauts de fonderie.

De toutes façons, le lancement de ces modèles avait été annoncé très tôt à grands bruits et les investissements étaient faits. Il fallait lancer la production coûte que coûte en prenant sciemment le risque de graves déconvenues. Il y en a qui ont du mal dormir chez Ducati à l’époque...

Problèmes de fabrication:

De plus, c’était un fait connu à l’usine: les problèmes apparus remontaient très lentement ou pas du tout à la direction par peur des reproches. Il pouvait alors se passer beaucoup de temps avant que des remèdes y soient apportés... et les stocks de pièces défecteueuses déja usinées n’étaient pas forcément retirés !

Mais il y avait un autre fait typique à Ducati qui n’arrangeait rien: pour faciliter les usinages et le montage, les ateliers modifiaient parfois les dessins, sans bien sûr en faire part aux ingénieurs. Par ailleurs, des usinages ou des montages plus ou moins "ratés", étaient fréquents faute de contrôle. Raison de plus pour cacher certains problèmes. Taglioni a compris comme ça pourquoi une boite de vitesse parfaite sur son prototype, posait des problèmes par la suite: le dessin original des pièces n’avait pas été respecté.
De toutes façons, pour ces modèles construits à l’économie, les controles métrologiques des piéces étaient rares et la notion de "qualité de fabrication" était bien vague...on se contentait d’un bref galop d’essai en sortie de chaine.
Par contre les L-twins à couple conique construits sous la responsabilité de Taglioni bénéficiaient de beaucoup plus d'attention.

Pour résumer les nombreuses casses dont été victimes ces moteurs sont dues à l’addition de trois causes:
De gros défauts de conception, des problèmes de matériaux et une qualité de fabrication (fonderies, usinage et montage) pour le moins douteuse. Comme l’écrit Marc Poels avec humour: "leur fiabilité tenait plutôt de la roulette russe"...des GTL ont cassé en rodage, d’autres ont dépassé 60.000 km sans ennuis.

Mais sans ce coté folklorique l’Italie ne serait pas ce qu’elle est...d’ailleurs à l’époque l’ambiance était plûtot "cool" à l’usine. Les spécialistes venaient directement y faire leur marché en pièces racing et j’ai moi-même pu visiter les ateliers en 81 sans le moindre rendez vous, le personnel n’avait pas l’air stressé...mais heureusement de nos jours les choses ont changé chez Ducati.

La petite histoire de la sport desmo:

Si on regarde de près la version desmo des twins parallèles, il semble évident qu’elle n’appartient pas à la même famille que la GTL. Trop d’aspects les distinguent pour qu’elles aient été conçues par la même équipe. En plus, de la distribution desmo, l’habillage sport, le double berceau et les trois freins à disque montés sur des roues en alliage en font une Ducati sportive. Cette machine est l’oeuvre de Tartarini et le premier prototype a d’ailleurs été présenté en 75 sous la marque "Italjet".

D’ailleurs, Dr T. s’est servi d’un moteur de GTL pour concevoir les culasses desmo de son projet de 500 L-twin à courrois crantées. c'est alors qu’il fût décidé de produire une version desmo du parallel-twin dès 74. Le dessin de la culasse est sensiblement le même que le Pantah vu en coupe (même angle entre soupapes de 60° et diamètres très proches) à part l’entraxe des axes de culbuteurs plus important sur le twin parallèle.
Cet entraxe important des axes de culbuteurs du parallèle, est certainement dû au fait que les fonderies n’avaient pas été initialement prévues pour le desmo, Taglioni a du placer les axes inférieurs plus bas, là où c’était possible.

De toutes façons, quoi qu’il en ait dit, Taglioni a participé épisodiquement à la mise au point et à la fiabilisation des twins parallèles, surtout à la fin après le départ de Milvio et ensuite pour Mototrans. Les premiers prototypes de la Pantah empruntèrent même des pièces aux parallèles, dont la boite de vitesses.

conclusion:

Finalement, comme on pouvait s’y attendre, le résultat final fut assez médiocre, si on prend une 500 GTV comme référence, sans parler de la fiabilité catastrophique sur les premières séries. Les performances sont tout juste honorables, comparées par exemple dans les mêmes prix à la V 50 Guzzi (sortie en 78) ou la 500 Morini, mise à part la 500 desmo qui approchait les 40 hp à 8200 t/mn à la roue arrière. Finalement, les performances et le rapport poids/puissance de la GTV ne sont pas meilleures que ceux du prototype de Taglioni 500 à culbuteurs de 68. En ce qui concerne les version 350, elles sont un peu plus fiables mais franchement sous motorisées.
D’ailleurs, ces moteurs ont été "dégonflés" par diminution de la compression (progressivement de 10/1 à 9,6/1) pour soulager un peu l’embiellage. Les premières 500 GTL marchaient assez fort d’après les essais parus dans la presse à leur sortie et l’usine annonçait 42 hp à 7.700 t/mn. On mesura même 44 hp à 8000 rpm en sortie de boite de vitesses, soit autant que le desmo. A la fin les 500 GTV ne dépassaient pas 34 hp à la roue arrière soit 39 hp au vilebrequin à 7000 rpm, quelques chevaux ont disparu.
Par contre les Mototrans desmo, étaient données pour 45 hp à 7250 t/mn. En comparaison, le prototype 500 Pantah développait déjà 52 hp à 9000 t/min en 78 tout en étant bien plus fiable et moins lourd...
Enfin, compte tenu des avalanches de casses sous garantie et des ventes très décevantes des modèles, ce projet "économique" aura coûté les yeux de le tête à Ducati et celle du directeur Milvio.

Un des points particuliers de ce moteur, réside dans son esthétique qui comme l’habillage de la GTL, se voulait "moderne", un peu comme les "carters carrés" des 860: carters massifs, longs et lisses au design particulier avec le démarreur encastré devant (comme le prototype 500 de 65) encore plus visibles en version polis, cylindres particulièrement courts avec des ailettes larges et carrées et la partie haute de la culasse, la distribution bien plus étroite qui le fait vaguement ressembler à un deux temps. Tout cela lui donne un aspect bien spécial, faussement solide, on aime ou on aime pas...Par contre le carter d’huile est généreusement aileté faute d’être profond.

Mais surtout l’accessibilité mécanique n’a pas été pensée du tout par souci d’économie et par manque de temps: passe encore qu’il faille déposer le moteur pour déculasser, mais en plus il faut déposer les demi-arbres à cames après avoir enlevé les culbuteurs pour dégager la chaine de distribution impossible à dériver faute de place (voir chapitre mécanique), sans quoi la dépose de la culasse serait un jeu d’enfant ! Sans parler du tendeur de chaine de distribution à deux sous difficile à manipuler et pratiquement inaccessible pour détendre la chaine sans soulever la culasse ! On est même obligé d’ouvrir le moteur pour remplacer cette chaine impossible à dériver sans déposer la culasse et les cylindres.
Il n’exite pas non plus le moindre repère de point mort haut ou d’avance à l’allumage facilement visible.

Le réglage des culbuteurs est une vraie corvée, même sur les non desmo: 16 vis allen très peu accessibles à déposer au préalable ! Dans l’ensemble la mécanique réclame beaucoup de patience (et une bonne notice), même sur la partie cycle, la commande de frein arrière des SD et GTV est un cauchemar à démonter et pour faire une simple vidange il faut déposer un coude d’échappement !

Différentes parties-cycle et types de cadres: voir page 3 rubrique "documentation technique"