Mécanique: entretien et améliorations

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(voir aussi ce site hollandais intéressant "Panigale Twins", avec quelques conseils utiles)

S’il vous prend l’idée folle de refaire une Ducati parallel-twin, lisez ce qui suit: ça peut vous aider...courage.

Pour commencer, un témoignage édifiant d'un ancien mécanicien Ducati:

"Du temps ou je bossais chez un concessionnaire, on se cachait au fond des toilettes dès qu'arrivait un GTL ou une Sport desmo, pour ne pas le faire! Je me rappelle d'un truc qui a son importance: Les aciers italiens étant ce qu'ils étaient à l'époque, on refusait et renvoyait à Bologne les pièces marquées d'un coup de poinçon en étoile à trois branches, sur les conseils de Ducati: ces pièces n'étaient pas conformes au cahier des charges. la fonderie s'est ratée, et l'acier était juste bon à ferrer les hannetons! Des bielles enroulées autour du vilo, j'en ai vu quelques-unes!... Pas de panique, les fragiles ont toutes cassé, et aujourd'hui, il ne doit rester que les fiables (Si l'on peut dire, à propos des Ducat' de l'époque! mais bon...), comme les 750 TX Yamaha: La selection naturelle a fait son oeuvre, et on peut acheter maintenant une bécane qu'il fallait fuir comme la peste il y a un quart de siècle... Merci Darwin!"

Néanmoins ces machines restent financièrement abordables à tous points de vue. C’est un bon moyen de se faire une Ducati "classic", éventuellement pour courir en "anciennes" sans "casser sa tirelire" mais les pièces sont difficiles à dénicher.

Ce n’est pas le cas de certains modèles qui font l’objet d’une certaine surévaluation pour ne pas dire spéculation.
Celà dit, je les déconseille vivement aux apprentis mécanos, il y a plus facile pour débuter dans la restauration du fait de la rareté des pièces de rechange et des problèmes d'accessibilité mécanique, j’en connais qui ont laissé tomber.

indispensable: le manuel d’atelier de la GTL en français et en allemand

 

Des moteurs fragiles:                                                                                                          

La mauvaise réputation des 500 parallel-twins des années 75 à 80 ne vient pas que de leurs performances assez modestes, mais surtout du nombre effroyable de casses moteur survenues dans les premières années, ce qui leur a valu d’être surnommés "paralyzed twins" par un éminent spécialiste que je ne nommerais pas ici. Les 350, moins puissantes, s'avéraient un peu plus fiables.

Ces casses sont dues à plusieurs raisons développées dans la rubrique "conception technique" et sont principalement liées à des problèmes de vilebrequin et de distribution dues à des défauts de graissage. Des casses de boite de vitesses peuvent aussi survenir, avec parfois de gros dégats sur les carters (photo ci-dessous).

(En dehors du fait que comme sur tous les moteurs anciens, il ne faut pas tirer dessus à froid ni brutaliser la mécanique et surveiller régulièrement le niveau d'huile ainsi que les réglages de l'allumage, des carburateurs et jeux de soupapes.)      

                                      mauvaise surprise à 23.000 Km

Problèmes d’embiellage:

Les deux paliers principaux de type lisse Ø 50 mm (une photo) sont sujets à des échauffements. Comme le jeu est faible, ça peut serrer et adieu paliers ou embiellage...
Réciproquement, si le jeu est trop important l'huile s'échappe dans le carter et il ne reste pas assez de pression pour alimenter le haut du moteur. Dans ce cas c'est la distribution qui lâche.


Ces paliers (repère 26) sont constitués de bagues en acier revêtues de bronze au béryllium. Les portées de bielles et paliers du vilebrequin (manetons et soies), sont durcies superficiellement par sulfonitruration (procédé Sursulf).
Il y avait aussi sur les premières séries une faiblesse un niveau des vis de tête de bielle: le kit racing comportait des vis renforcées de diamètre 10 mm qui ont ensuite été montées en série à la place des 8 mm en même temps qu’un nouveau vilebrequin renforcé.

On a vu des bielles enroulées autour du vilebrequin ou passées à travers les carters et même sur les premières GTL et SD, des vilebrequins cassés en deux en cours de rodage, c’est tout dire !

Une partie du problème de fragilité des paliers semble venir des butées latérales qui finissent par s'user sous l’effet des efforts axiaux dus à la transmission primaire à denture hélicoïdale. Dans ce cas, le jeu axial finit par dépasser la tolérance maxi et la pression d'huile devient trop faible.

En même temps, ces chocs répétés causent un échauffement de l'huile qui devient moins visqueuses. Le film d'huile est moins résistant et on peut arriver à des contacts métal sur métal, ce qui conduit à des échaffements et des usures. Dans ces conditions, il n'est pas étonnant que des avaries et des serrages de palier de vilebrebrequin soient fréquents sur ces moteurs. Un radiateur d'huile ne serait donc pas du luxe.

D’ailleurs le kit racing comportait une denture à taille droite (straigt cut in english) qui était paraît-il le secret de la fiabilité de l’embiellage. 
Mais ce kit est aujourd’hui introuvable (voir sous-rubrique "courrier"). D'ailleurs des amateurs Hollandais en ont réalisé un, avec en prime un embrayage à sec (photos ci-dessous). Mais il semble qu'ils aient laissé tomber car ça ne fonctionnait pas bien ou alors il y avait des fuites d'huile.

Avec des bons vieux roulements à billes comme sur les Pantah ce défaut n’aurait pas éxisté, mais il n’est pas possible d’en monter du fait du dessin des carters. Les logements des bagues de paliers sont trop peu larges (voir la photo de mon 1/2 carter cassé ci-dessous).

Certains ont osé modifier les carters en ajoutant du métal par soudure, mais il ne faut pas se rater et usiner ensuite parfaitement les logements de roulement précisément alignés. Mieux vaut faire appel à un excellent atelier d'usinage. 

Un petit commentaire intéressant de Sergio:

 "Comme les pignons de transmission primaire sont à taille oblique, lorsque le moteur entraîne la moto, il se créé un effort axial qui vient plaquer le vilebrequin d’un côté sur l’un des 2 paliers, le jeu étant alors maximal sur l’autre. Dès qu’on coupe les gaz et qu’on utilise le frein moteur, l’effort axial change de sens et l’embiellage est "projeté" en butée de l’autre côté, et le choc est d’autant plus rude que le jeu est important.
A terme avec l’usure, ce phénomène entraîne une chute de pression qui peut conduire à une rupure du film d’huile avec des conséquences désastreuses sur paliers." 

Il faut donc prendre certaines précautions pour assurer le meilleur graissage possible :  

Par sécurité toujours garder le niveau d’huile très haut, au dessus du maxi, vérifier souvent. On peut sans risque de barbotage excessif monter à 20 bons mm au dessus du maxi de la la jauge qui est est mal graduée et pas pratique d’origine.
D’ailleurs, plus la quantité d’huile est grande moins elle chauffe et moins vite elle se dégrade. J'ai roulé pendant des milliers de Kilomètres avec un niveau d'huile à 15 mm au dessus de maxi et tout s'est bien passé: ni fuites, ni remontée d'huile par le reniflard.

De plus, ces moteurs souffrent souvent de fuites d’huile, alors prudence, vérifier souvent, beaucoup ont du casser tout bêtement à cause d’un niveau trop bas. Et comme le carter n’est pas très profond,  la pompe désamorce facilement, et là...

Assurez vous aussi que le clapet de décharge de pression d’huile situé à coté de l’alternateur n’est pas déssérré, au besoin utilisez du fil de sécurité.

Certains préparateurs ont monté un radiateur d'huile "intégral" et un graissage du vilebrequin par des durites montées directement aux extremités, cest l'idéal.

Il est donc prudent de se pencher de près sur la lubrification, un point faible de ces moteurs.


                   

Vidanger souvent, tous les 3000 km et changer le filtre toutes les deux fois, ne pas oublier de nettoyer la crépine du bouchon de vidange.

A savoir que ces moteurs sont conçus à lorigine pour marcher à l’huile minérale: 
la Motul 3000 et la Castrol Actevo 4T conviennent parfaitement, avec éventuellement un petit dopage au Liqui Moly super oil protection.
Avec de la semi-synthétique, l'embrayage a tendance à patiner. Toutefois, une astuce pour y remédier consiste à faire sabler les disques lisses. On peut aussi monter des ressorts de 450 desmo qui sont un peu plus durs mais ça durcit la commande d'embrayage.

Voir cet article très intéressant à ce sujet (site Panigale Twins)

Il faut aussi prêter une grande attention aux jeux (clearances) de l’embiellage et à l’ovalisation des têtes de bielles: si on dépasse les tolérances la pression d’huile chute. Remplacer si besoin les paliers et coussinets et règler le jeu axial. 

Mais les paliers neufs en diamètre standard sont devenus quasi introuvables. Une "astuce" consiste peut-être à les réparer en adaptant des coussinets de tête de bielle de Pantah dont le diamètre intérieur est le même avec 50 mm, pour ce faire un excellent usineur est indispendable.

Le réglage du jeu axial s'effectue par des rondelles de calage repère 27 situées derrière les paliers (cf. éclaté carter plus haut).
La mesure du jeu se fait alors avec un comparateur bien fixé, bouchon et carter latéraux déposés pour déplacer le vilebrequin d'un coté et de l'autre.
Si vous devez ajuster le jeu, il est nécessaire de démonter totalement le moteur, déposer alors les paliers et modifier l'épaisseur des cales à la demande suivant la fifférence ente le jeu mesuré et le jeu préconisé.

Pour déposer les paliers, chauffez les carters de manière uniforme à environs 100 °C dans un four électrique pour éviter les déformations. L'aluminium se dilatant plus que l'acier, les paliers sortent facilement par leur simple poids. Faites ensuite usiner deux cales de même épaisseur pour chaque coté, les empilages de cales fines sont fragiles. 

Profitez en pour vérifier également que le vilebrequin n’est pas voilé et au passage, pensez à nettoyer les épurateurs centrifuges (deux vis fendues sans tête repère 23 à la périphérie du vilebrequin, très difficiles à désserrer).

Une sage précaution pour éviter les avaries je le répète, consiste donc à mesurer le jeu axial du vilebrequin tous les 10.000 Mk.

Pour celà, il faut déposer la carter laréral coté alternateur et le bouchon fileté coté embrayage, afin de mesurer le jeu axial du vilebrequin à l'aide d'un comparateur bien fixé, en exerçant une poussée tour à tour dans les deux sens avec des piges ou des tournevis.
Si le jeu est en dehors des tolérances (0,30 mm maxi), il est impératif de le rattraper comme expliqué plus haut.

-tolérance jeu axial entre butées: 0.05 / 0.30 mm (note SIMMO)
-tolérance jeu radial paliers: 0.03 / 0.06 mm au montage, la limite d’usure des paliers est de 0.12 mm.

Mais la valeur idéale de ce jeu radial est difficile à déterminer à cause des flexions que subit le vilebrequin. Si le jeu (clearance) est trop faible les paliers risquent de serrer, s’il est trop fort la pression risque de chuter, une valeur de montage de 0.05 mm est peut-être acceplable.

Pour un usage en compétition, prévoir des jeux (clearances) assez importants, environs 80 % des totérances. La dilatation thermique du vilebrequin assez massif est significative tant dans le sens axial que dans le sens radial et à fortes températures les jeux diminuent beaucoup, ce qui peut conduire à des serrages de vilebrequin dans les paliers.

C'est un problème courant sur ces moteurs en compétition. De même, un niveau d'huile élévé (15 mm au dessus du maxi) et un radiateur d’huile sont vivement conseilllés, voir impératifs. Il y en a qui ont vu le voyant de pression d’huile s’allumer lors des gros freinages en course ! 



Montage un d'un radiateur d'huile "intégral" (photo ci-dessus): flexibles branchés sur le logement du filtre à huile d'origine après modification et filtre à cartouche fixé sur un support spécial. 

 
Les bielles ont été modifiées: les vis de fixation des chapeaux sont passées de Ø 8 à 10 mm à la suite de ruptures. Il est conseillé de remplacer systématiquement ces vis à chaque démontage et de passer à 10 mm au besoin (ce sont les mêmes que celles des Pantah et vous en trouverez chez SEPA).

Le kit racing NCR comprenait des vis renforcées repérées par un "V" qui devaient être sérrées à 4 kgm au lieu de 3,5, mais Mototrans préconise un couple de serrage de 6,5 kgm pour les vis de 10 (acier de qualité supérieure ?) 

Les coussinets de bielle seraient les mêmes que ceux des Pantah, en effet le diamètre des manetons (50 mm) est identique.

-tolérance coussinets de têtes de bielle: 0.02 / 0.055 mm
-tolérance jeu piston/chemise sur moteur neuf: 0.055 / 0.085 mm 
 

Fragilité de la distribution: 

L'huile de graissage de la distribution arrive par les paliers lisses situés de part et d'autre du pignon central. Les demi-arbres à cames sont creux et sont sont obstrués au centre par des pastilles en aluminium (0619.29.035). Elles ont une forte tendance à prendre leur liberté parce qu'elles sont simplement serties.
Pour sertir ces pastilles si on les remplace, il faut les monter coté convexe à l'extèrieur et frapper avec un rondin du plus gros diamètre possible. Si elles prennent leur liberté et que les arbres à cames ont un peu trop de jeu axial, la pression d’huile chute à cause des fuites par les joints toriques qui ne sont alors plus appuyés sur le pignon central (de toutes façons, le montage de ces joints toriques est mal conçu et même appuyés, ils finissent par s'user et fuire parce qu'ils subissent des efforts axiaux venant du pignon de distribution). 

C’est une cause des gros dégâts sur la distribution (arbres à cames et culbuteurs hors d’usage). Il faut donc que les arbres à cames soient légèrement serrés entre les roulements pour que ces joints toriques appuient sur le pignon ce qui l’empêche également de "flotter" latéralement (c'est une partie du rôle de ces joints). Ce réglage se fait aux moyens des rondelle de calage situées entre les extrémités des arbres à cames et les cages intérieures des roulements à billes.

Une solution de dépannage pour empêcher les pastilles de se détacher consiste à interposer un ressort moyennement dur (pour ne pas trop forcer sur les roulements) avec des rondelles d’appui en acier entre les deux pastilles d'obturation (c'est ce que j'ai fait sur ma GTV).
Un autre solution consiste à monter un circlips intérieur par dessus la pastille (bien sérré pour que ça tienne) à l’intérieur de chaque demi-arbre à cames (photo). C’est, parait-il t-il, la solution que Mototrans a fini par adopter avec une rainure usinée à l'intérieur de l'arbre à cames. Il emblerait que Ducati ait également "solutionné" ce problème sur la fin au moyen de rondelles élastiques de sécurité. Une solution radicale: un manchon intérieur (une photo)


                  autres images  

        

Il faut aussi savoir que l'huile s'échauffe lorsqu'elle traverse les cylindres, la culasse et les paliers ce qui diminue sa viscosité et augmente risque de fuites. Par ailleurs, les ressorts de rappel de soupapes des versions non-desmo (GTL et GTV) imposent des efforts sur les paliers d'arbre à cames qui ont tendance à faire chauffer l'huile encore plus. C'est pour toutes ces raison que les 500 Mototrans étaient équipées d'un radiateur d'huile de distribution et que les desmo sont plus fiables à ce niveau comme éxpliqué plus bas.

A propos de ces arbres à cames, il est fréquent que le joint torique accroche dans la rainures d'huile du palier, ce qui rend très difficile l'extraction du premier 1/2 arbre à cames. On est alors contraint de faire levier comme on peut par l'intérieur, ce qui peut demander de très gros efforts. Un extracteur spécial n'aurait pas été inutile. Pour dépose l'autre 1/2 arbre à cames il suffit de frapper par l'intérieur avec un jet en bronze ou un manche de marteau.

Par ailleurs, sur les moteurs Mototrans desmo, des joints toriques sont montés de part et d'autre du pignon de distribution du bas dans le but de diminuer le bruit (photo ci-dessous).



voir ici l'ensemble des améliorations apportées par Mototrans, extrait d'un article du magazine espagnol "Motociclismo" 
 

Avec la lubrification et les jeux d'embiellage, la distribution est donc l'une des premières choses à vérifier.

 voir ce document en français très intéressant sur le calage de la distribution

détails de la distribution desmo Mototrans avec guidage de chaine amélioré: rajout d’un patin pour éviter le frottement de la chaine sur la culasse, à comparer avec le montage d’origine chapitre "technique"

Toujours au sujet de la distribution, le tendeur de chaine automatique est....innommable.

La tige de blocage en bronze est fragile et difficilement accessible et pour détendre la chaine il faut (théoriquement) soulever la pièce cranté 525 placée sous le ressort avec des pinces longues et tourner la tige d'un quart de tour, c'est quasi impossible à faire. De plus, si on force trop sur la tige, la partie fendue pour tournevis se casse et on ne peut plus la faire tourner.
Le mieux est de confectionner un crochet spécial. Heureusement, on peut quand même déposer les arbres à cames avec la chaîne en position tendue. Par contre, pour les reposer chaîne tendue, c'est une autre histoire...

Sinon, on peut facilement mettre le tendeur en position de repos lorsque le bloc cylindres est déposé. On peut alors déposer le tendeur et le fixer dans un étau, tirer sur la pièce crantée avec une pince multiprise et la vérouiller en position de repos en tournant la vis d'un quart de tour  Ensuite, pour retendre la chaine après remontage des arbres à cames, il faut de ramener cette vis à sa position de départ et la pièce crantée redecend en position "chaine tendue". Le problème c'est qu'on accède à cette vis par un trou minuscule et qu'on y voit rien, il faut donc procéder à tâtons.

Il n’est pas possible non plus de dériveter la chaine comme c'est prévu sur les 450 Honda (ça faciliterait tellement les choses), faute d’accessibilité à moins de fabriquer un petit dérive-chaine qui passe, donc ... patience et sang froid ! 

Certains astucieux ont modifié le tendeur avec un système vis-écrou exterieur. L’idéal serait une cascade de pignons....en rêve....ou une chaine de bonne qualité avec une attache rapide sûre. Au mon avis ça seait une bonne solution, certains moteurs de voiture comportent une chaine de distribution avec attache rapide et ça ne pose pas de problème.

Il peut donc arriver que l’on trouve des chaines de distribution restées détendues, ce qui se remarque par le bruit et les marques de frottement. De plus, au départ, le tendeur lui même était mal dessiné et n’assurait pas correctement la tension de la chaine. Il a été modifié par la suite (voir notes Simmo en "documents suite"). Par ailleurs le brin tendu frotte sur la culasse parce qu’il manque un patin. Les moteurs Mototrans comportaient un deuxième patin fixé dans la culasse.
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En règle génerale la distribution est fragile, c’est pour celà que Mototrans a adopté le système desmodromique qui impose des contraintes moins élevées tant à la chaine qu’aux cames et culbuteurs et amélioré le guidage de la chaine par un patin supplémentaire fixé en haut du bloc cylindres. Ils avaient en plus assuré la lubrification des arbres à cames et culbuteurs via un radiateur, l’huile refroidie étant plus visqueuse le graissage était meilleur. Par la même occasion, ça éliminait en partie le problème de fuites un niveau du joint de culasse puisque l’huile arrivait par des flexibles et perçages par le dessus.
 
Mais pas de panique, une non-desmo (GTL ou GTV) bien entretenue, avec une bonne huile, sera simplement plus fragile de ce coté là (arbres à cames et culbuteurs), raison de plus pour bien fixer les bouchons en aluminium à l'intérieur des arbres à cames et vérifier que la chaine de distribution est bien tendue.
A propos d’arbre à cames, si par miracle vous trouvez un "racing", sachez qu’il procure une levée de soupapes d’un mm de plus, il faut donc impérativement faire fraiser les embrèvements de tête de piston de la même valeur.
Assurez vous aussi de l’absence de point dur à la rotation des arbres à cames desmo avant de remonter l'ensemble. C’est écrit en toites lettres dans le manuel Mototrans. Ces éventuels points durs, qui sont probablement dus à des cames mal usinées, peuvent être une cause de gros dégats sur la distribution.

Voir en rubrique "méthode de réglage du desmo"
 

                                                    culasse Mototrans avec les arrivées d’huile au dessus

Cette fragilité est liée aussi à des problèmes plus délicats de métallurgie:

Il faut aussi savoir que la qualité des fonderies des est  très douteuse, les mauvais carters ne dépassent pas 25000 km. Évitez les modèles 1975 et début 1976 mais peu ont survécu. Prenez donc de préference une machine des dernières séries et refaites soigneusement le moteur en vérifiant bien qu’il n’y a pas la moindre crique sur les fonderies au niveau des paliers et également la planéité des portages, idem pour la culasse. J'ai vu des "horreurs" tels que des manques de matière énormes sur des logements d'axes de culbuteurs et ces culasses étaient montées quand même... 


                                                                  remarquer l'esact douteux de la fonderie à l'intérieur de la culasse
 

Lorsque mon carter a cassé (photo en haut de page), la compteur affichait un peu plus de 23000 km et au démontage on a trouvé un pignon de boite de vitesse cassé. La rupture du logement de roulement d’arbre (shaft) primaire s’expliquait peut-être par une faiblesse de la fonderie (paille) dont le dessin très étroit et en porte-à-faux est étonnant à cet endroit là, à moins que ce soit le pignon qui ait lâché en premier. Pourtant c’était une GTV de 1978, cel dit elle avait été sérieusement malmenée et accidentée et le moteur a pu en souffrir.

En plus d’une conception "économique", comme le tendeur de chaine "automatique" de distribution à deux sous, ces moteurs ont souffert des difficultés de l’industrie Italienne de l’époque en matière de métallurgie. Les aciers de qualité manquaient sur le marché ainsi que les compétences en matière de traitements thermiques (cémentation, nitruration, etc). Les meilleurs étaient les Allemands et les Américains mais à des prix prohibitifs. Ces moteurs ont été conçus et fabriqués à l’économie, avec en plus des fonderies de très mauvaise qualité (porosités et défauts d’épaisseur). 

Tout cela explique qu’en aucun cas on ne peut comparer la fiabilité de ces twins avec celle des Honda de l’époque (désolé pour les inconditionnels de la marque, mais "qui aime bien..."). Ce sont des mécaniques qui demandent beaucoup de soins et un remontage précis après inspection détaillée. La leçon semble avoir porté car en comparaison, les Pantah sont nettement plus fiables.

A cause de cette qualité de fonderie aléatoire il est vivement déconseillé de chauffer les carters au chalumeau. Ne dépassez pas 150 °C au four électrique (pour remplacer les paliers ou les chemises par exemple) et réservez la soudure aux cas désespérés.

Une des autres causes provient d’une certaine dispersion dans la qualité des usinages et des montages dont souffrait l’usine en crise à l’époque. Il faut savoir que le personnel était fonctionnaire et que tout se faisait assez "tranquillo". Ainsi, si le montage d’un moteur n’était pas terminé à l’heure de la sortie (le fameuse sonnerie de l’usine), la suite attendait le lendemain...ou le lundi, sans parler des grèves à réptition. Alors, il pouvait arriver qu’un serrage ou un ajustement soit oublié ou pire qu’une pièce non conforme ne soit pas rejetée. C’est peut-être pour ces raisons que certains moteurs cassaient ou fuyaient et d’autres pas, ça pouvait aussi dépendre des résultats de l’équipe de football de Bologne...

En résumé: pour avoir une moto plus fiable:

Partez pour commencer d’une base saine et tournante et évitez les premiers modèles

Fiabilisez la distribution

Vérifiez très soigneusement l’embiellage et l’état des carters

Mettez un bon niveau d’huile de qualité et vidangez souvent

Soignez les réglages  (culbuteurs, allumage, synchronisation)

Soignez aussi l’électricité (voir plus loin)

Démulipication finale: ni trop longue ni trop courte (voir démultiplication)

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