[Moto3] KTM

marcolemotard a écrit:

“Est que  le vilebrequin est sur paliers – pas des roulements a aiguilles– et a un arbre d’équilibrage.

Un tout petite rectification : on dit "roller bearings" non "needle roller bearings" dans l'anglais. Un vilo qui tourne sur des roulements à aiguilles serait étonnant :)

Bonjour,

J'ai traduit le texte à partit de l'original allemand, qui me semble être la langue d'origine.

Moto3 par rapport au MX2 : simplement un moteur de MX dans une partie cycle GP ?

Malgré une cylindrée idendique et des caractéristiques techniques similaires qu’est ce qui différencie un moteur Moto3 du moteur de Motocross 250 ? Pour le savoir nous avons discuté avec les ingénieurs de course Kurt Trieb et Florian Ebner.

Le développement du moteur M32 Moto3 KTM : Kurt Trieb, développement moteur, KTM Racing courses sur route.

L'introduction de la catégorie Moto3 a sonné le glas de l’ère du moteur 2 temps en GP. Les derniers « lances fumée » ont été remplacés par des monocylindres 4 temps de 250 cm³ (les 250 et 500 cm³ étaient déjà caduques). Des moteurs de caractéristiques similaires étaient déjà utilisés en Motocross en catégorie MX2. Comme en tout terrain KTM a réussi à faire partie de l’élite en catégorie Moto3. Quand la FIM a présenté le règlement technique pour les 4 temps de moto3, il apparût bientôt à tous les techniciens que les moteurs de 250MX ne seraient pas forcément la meilleure solution. Mais les premières années passées, avec deux titres pilotes et un titre constructeur nous pouvons dévoiler que l’histoire de la moto3 a commencé pour KTM avec un moteur de Motocross : comment faire autrement !

Pour se simplifier le travail les ingénieurs de KTM ont adapté un monocylindre de MX de 350 dans une partie cycle de l’ancienne 125 GP. Pour mieux comprendre : KTM a construit, à côté du monocylindre de 450 cm³ ayant la cylindrée maximum autorisé pour la catégorie, un moteur de 350 monocylindre plus léger dans le but de combiner de façon particulièrement équilibrée la légèreté, la puissance, la facilité et l'agilité de pilotage – ce qui a parfaitement fonctionné comme le montrent les nombreux titres de Tony Cairoli. Avec le prototype décrit le pilote de développement autrichien Michi Ranseder a effectué les premiers tests fonctionnels à Carthagène en Espagne. Des photos de ce prototype ont circulé dans le monde entier à cette époque.

Similaires mais différents.

« Il y a un monde entre le monocylindre de Moto3 et celui de MX » explique Kurt Trieb l’ingénieur en charge du développement du moteur de Moto3 désigné comme M32 (Moto3 2012) en nous permettant de voir les 2 moteurs de 250 quand même très différents au service course de KTM à Munderfing.
Auparavant Kurt Trieb nous a expliqué la toile de fond qui avait conduit à la réalisation du prototype 350 en 2010 : « Durant ces tests nous avons pu essayer différentes données fondamentales, comme l’arrivée de la puissance, la consommation d’essence, la répartition des masses, etc. Nous avons ainsi pu nous constituer une base de connaissances fondamentales. Il fut très intéressant de constater que les pilotes se plaignirent principalement des vibrations. Les vibrations étaient en réalité tellement fortes qu’ils pensaient même ne jamais pouvoir terminer une course tant qu’elles existeraient. »

Packaging

Il fut donc clair qu’il fallait développer un tout nouveau moteur pour la catégorie Moto3 et, par conséquent, également redévelopper une partie cycle à partir de zéro. « Ce qui est important à ce niveau est l'intégration, comme le souligne Kurt Trieb. Le moteur avec tous ses accessoires doit s’adapter parfaitement dans la partie cycle. Et inversement le châssis vers le moteur. À l’entendre comme ça, cela semble très simple, mais implique un très gros travail et une intense réflexion. »
Le moteur de la Moto3 est nettement plus haut que le propulseur de la KTM 250 SX-F. Motif : une des caractéristiques les plus importantes en Motocross est la garde au sol, principalement après les sauts. En GP sur route ce n’est pas d’une importance capitale. Les pistes défoncées avec de vrais sauts, comme à Calwell Park, sont à l’heure actuelle réservées aux britaniques.

Kurt Trieb : Une différence importante entre les deux moteurs est le conduit d’admission dirigé droit vers le haut sur le moteur Moto3. Cette situation conduit l’admission droit vers la boite à air qui est située juste derrière la colonne de direction sur la KTM RC250 GP. Ainsi beaucoup d’air est fourni au moteur, ce qui se traduit positivement dans la courbe de puissance. »
« Au niveau général de la construction la position du centre de gravité est importante pour la tenue de route. C’est également le cas de la position du réservoir qui repose verticalement et descend assez profondément. Ainsi le réservoir est positionné un peu à l’arrière du moteur et très près de lui. L’embrayage aussi est situé comparativement plus bas. À première vue notre moteur semble long et haut, mais il s’intègre avec tous ses composants accessoires de façon optimale dans la partie cycle une fois monté. »

Exigences différentes de régime

Les pilotes de Moto3 et de MX2 ont des souhaits et des besoins différents. La plage de régime utile est située entre 9000 et 14 000 T/min en Moto3. Le pilote utilise la puissance maximum environ 70 % du temps par tour, ce qui veut dire qu’environ les trois quarts du temps il est plein-gaz et un quart du temps il sollicite les freins ou dosent la poignée sur les régimes intermédiaires. En Motocross le temps passé poignée dans le coin est nettement plus réduite.

Les exigences au niveau des régimes et la fiabilité qui en découle sont dons très différentes. Kurt Trieb l'explique : « Le moteur Moto3 a besoin d’un système de lubrification totalement différent. La quantité d’huile est plus grande (0.8 litres comparativement aux 0.3 litres du moteur MX2), un carter d’huile plus profond et un échangeur thermique huile/eau. La boîte de vitesse est l'embrayage ne sont pas lubrifiés par barbotage, mais sont graissée de façon ciblée. Le bloc moteur est constructivement plus haut, mais sa réalisation est optimisée pour permettre de l’intégrer dans le châssis avec une répartition des poids optimale. »

Le package Motocross est visiblement différent : la boite à air est placée sous la selle et le réservoir trouve sa place devant elle. Le conduit d’admission de la culasse doit être positionné en conséquence. La structure du moteur, spécialement au niveau de la culasse, découle des exigences le la moto dans son ensemble.
La raison pour laquelle la boite à air de la moto3 a un grand volume et est située loin sur l’avant découle de la grande partie de temps où la moto est pleins gaz. On a donc besoin de beaucoup d’alimentation en air, alors qu’en course MX la poignée est beaucoup plus souvent fermée, suite aux nombreux sauts et virages.

Puissance

Le bloc M32 sortait 54 Cv la première année de championnat du monde en 2012, celui du 250 SX-F, vainqueur en Championnat MX, 46 Cv. Le règlement technique Moto3 limite le régime maximum à 14 000 t/m et impose un boîtier électronique unique. Ces limitations n'existent pas en MX2, ce qui permet au moteur de tourner jusqu’à 15 000 t/m. En Moto3 un alésage maximum est imposé, pas en MX, ce qui permet de choisir un diamètre plus grand et de construire un moteur super-carré.
Il s’est avéré que, durant la première saison de championnat, le monocylindre Moto3 KTM brilla par une puissance suffisante. Les techniciens s’attelèrent donc à trouver une solution permettant d’améliorer la plage d'utilisation.

Kurt Trieb : « Pour arriver à ceci, nous avons réfléchi à la possibilité de réduire l’alésage. Mais finalement nous avons réussi à trouver une grande plage d'utilisation avec l'alésage maximal, afin de  garantir une utilisation combinant souplesse et montées en régime. »

L’important c’est le fonctionnement interne

La cylindrée des deux moteurs est identique et pour certaines caractéristiques techniques il n'y a que peu de différences. L’alésage course de la RC250 R est de 81 × 48.5 mm, celui de la 250 SX-F est de 78 × 52.3 mm. Il faut bien regarder pour voir la différence de diamètre des pistons lorsque l'on démonte les deux culasses. Le poids des pistons est également très proche.

Kurt Trieb parle alors de la différence de montage des vilebrequins :
« Le moteur de la moto3 a un autre montage de roulements que celui de la SX et est équipé en plus d’un arbre d’équilibrage. Nous avons ainsi suivi le désir des pilotes d’avoir le moins de vibrations possible. »

Les architectures moteur ont quand même quelques points communs : les deux monocylindres ont des carters-moteur à plan de joint vertical, des cylindres séparés, des linguets à rouleaux pour la levée des soupapes ainsi que des pistons et des bielles de construction similaires.

Il n'y a pas de miracle, « chaque développement de moteur repose sur une expérience accumulée pendant de longues années. » conclut Kurt Trieb. Comme Mattighofen a déjà remporté de nombreuses victoires et titres en MX1, MX2, MX3, Enduro, Supercross, au Dakar et dans la catégorie Moto3, nous pouvons évidemment considérer que KTM bénéficie du know-how nécessaire pour construire des moteurs de classe mondiale.

Les caractéristiques techniques du moteur KTM Moto3 :

Les caractéristiques du moteur KTM Moto3 qui est conforme aux rèles techniques de la classe sont les suivantes :

Régime maximum : 14 000 tours
Alésage maximum : 81 mm
ECU unique
Durabilité du moteur : 2000 km avant la première révision
Boite six vitesses conçue pour tenir une saison de courses
Type de moteur :
Monocylindre 4 temps double arbre à cames en tête à refroidissement liquide
Alésage : 81mm
Course : 48.5 mm
Cylindrée: 249.5 cm³
Système d’admission à double injecteur
arbre d’équilibrage
Embrayage anti-dribble
Soupapes radiales en titane

Comment naît un moteur usine MX2 : Florian Ebner, Director technique, KTM Racing Off-Road

Les pilotes usine KTM courent avec un moteur qui va devenir le moteur de production de l’année suivante. Cela fait longtemps que nous pratiquons cette politique et aussi les motos d’usine sont basées sur des motos de série déjà d’un haut niveau

Grâce à cette philosophie READY TO RACE les motos KTM MX de série sont constamment améliorées et se trouvent à un très haut niveau. Cela explique pourquoi à n’importe quel rassemblement de motocross il y a tant de motos oranges qui prennent le départ.

Nos motos d’usine MX2 sont basées sur las 250 SX-F de série. Sur le moteur, on travaille sur les détails : il s’agit d’augmenter le niveau de performance ou d’adapter les caractéristiques de la courbe de puissance aux besoins de nos pilotes.

La préparation d’usine n’est ni de la magie blanche ni de la magie noire. Il s’agit d’améliorer certains composants ou de les remplacer. Ils peuvent être plus légers, avoir une plus haute résistance, ou être réalisés avec des tolérances d’usinage plus serrées. C’est la base du tuning d'usine. Mais la plupart de ces pièces sont accessibles à tout le monde à travers le programme KTM Powerparts.

Les réglages a une grande importance dans la préparation d’usine. Nous essayons constamment d’adapter les caractéristiques moteur et partie cycle aux goûts du pilote. Le caractère ou la manière dont est délivrée la puissance peut être adapté avec les settings de l’injection, les profils de cames ou les ressorts de soupapes. Il s’agit souvent de petites choses comme le dribble de l’embrayage.
Nous attachons beaucoup d’importance a la facilité de conduite de la moto dans son ensemble, et comme chacun le sait, sur une moto de cross, cela dépend beaucoup du cadre et des suspensions et de leur accord pour que le pilote se sente à son aise. D’un côté il y a le plaisir de piloter, de l’autre la performance optimale. Et la facilité de conduite est souvent beaucoup plus importante que la puissance brute.

Le moteur de la 250 SX-F est un moteur très compact. Il est évident que, comparé à la Moto3, on a besoin de beaucoup de garde au sol. C’est pourquoi le moteur est plus compact en hauteur. Lors de la conception on a essayé de centraliser le poids et les masses sur la moto. C’est plus simple avec un moteur compact qui est proche du pivot de bras oscillant et proche du centre de gravité.

Le moteur est construit moins haut. C’est pourquoi le carter-moteur s’arrête directement sous le vilebrequin et à l’air comme coupé. Le carter d’huile ne dépasse pas beaucoup vers le bas. La boîte de vitesse et l'embrayage y sont lubrifiés par barbotage. Cela permet une meilleure garde au sol.

Les pilotes de MX utilisent l’embrayage de manière différente d’un pilote de vitesse. Un pilote de MX change de rapport environ 50 fois par tour et fait patiner l’embrayage dans certaines situations pour moduler l'arrivée de la puissance, ce qui peut permettre d’avoir de meilleurs temps au tour. Pour cette raison, l’embrayage et la boîte de vitesses baignent dans l’huile, et même si un peu de puissance est perdue par le barbotage, cette construction est bénéfique pour la facilité de pilotage.

Il y a en effet quelque points qui s'étaient perdus dans les traductions en chaîne, et des choses plus précises dans la trad de Rbischoff.

La lubrification, L'intégration du moteur dans la moto, le radiateur huile/eau...

Je lève un point. Tu parles de "basculeurs a rouleau", moi j'ai traduit "finger followers " par linguets.
Si quelqu'un pouvait eclaircir ou donner sa propre version...

très interessant

Merci

En allemand ils parlent de "Rollen-Schlepphebel", donc à rouleaux.

Je pense que le texte original a été écrit en allemand (ou en autrichien, ce qui dans la réalité n'est pas complètement la même chose, quoique, au niveau technique, si) puis traduit en anglais avec les inévitables pertes qui en découlent, comme c'est de nouveau le cas de l'allemand en français...
Mais une traduction allemand->anglais->français ne fait que multiplier le nombre de déformations.

Rbischoff a écrit:

En allemand ils parlent de "Rollen-Schlepphebel", donc à rouleaux.

Avec un rapide passage sans traduction dans google image, on peut penser qu'il s'agit de "linguet à rouleau", un mix entre la traduction anglaise et celle allemande donne ce qui semble être le plus juste.

Guichou a écrit:
Avec un rapide passage sans traduction dans google image, on peut penser qu'il s'agit de "linguet à rouleau", un mix entre la traduction anglaise et celle allemande donne ce qui semble être le plus juste.

Exact et corrigé. Merci

Ok merci, je ne savais pas que ça existait.
Les pertes par frottement doivent etre plus faible que sur un simple linguet.

J'ai trouvé ça comme photos.

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Pour moi,
"Le moteur de la moto3 a un autre montage de roulements que celui de la SX"
n'a pas de sens. La version depuis l'anglais me semble plus exacte, c-à-d on mont le vilebrequin sur paliers plutôt qu'en roulements. Je comprends que la traduction y est délicat, en anglais les paliers et les roulements sont tous des "bearings", on dit "plain bearing" pour des paliers, "rolling element bearing" pour tout genre de roulement, "roller bearing" quand l'élement roulant est cylindrique et "ball bearing pour un roulement à billes.

Je soupçonne qu'il soit correcte de dire
"Le moteur de la Moto3 a le vilebrequin monté sur paliers plutôt que par roulements à billes comme dans celui de la SX, d'ailleurs il y a un arbre d'équilibrage pour réduire la vibration"

même si ce ne vient pas directement de la traduction.

Dans le texte allemand on ne parle ni de paliers ni de roulements : "Das Moto3-Triebwerk ist anders gelagert als der SX-Motor" ce qui veut dire que le moteur SX3 a un autre système que le MX sans aucune précision.
Après on peut extrapoler tout ce que l'on veut...

çà ce sont des basculeurs de moteur Diesel avec rattrapage automatique du jeu ( hydraulique), se montent aussi sur des blocs essence. Des basculeurs ou culbuteurs à rouleaux ont en principe un petit galet monté sur aiguilles à l'extrémité qui appuie sur la soupape ( pour éviter le frottement dû au décalage radial de l'extrémité du basculeur sur la tige de soupape et ainsi réduire les frottements entre tige et guide). Sur des gros moteurs çà se justifie, et encore mais sur des petits moulins rapides, le poids du galet n'est pas favorable. J'ai des linguets de F1, ils n'ont pas cette chose  .
A moins que ce soit l'axe des linguets qui soit sur roulements, pas mieux, un bon film d'huile est meilleur pour des oscillations de faible amplitude ( voir axes de piston de 4T).
A+ Dan ( sorry pour la majuscule d'entrée, ç veut pas  )

Oui Graham, pour moi c'était clair, le vilo moto3 est monté sur paliers lisses alors que le cross est sur roulements comme un classique 2T et comme beaucoup d'anciens mono-cylindre Manx Norton compris, ce qui permet une bielle monobloc sans chapeau ni boulons et une pompe à huile plus réduite ( pas besoin de pression élevée).
A+ Dan

J'ai trouvé ça:

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Il semblerait que ce soit un moteur de Honda 250 CRF L, le trail utilitaire. On ne parle pas de performances, mais c'est la même taille de moteur.

Un moteur de F1, c'est la référence, mais ça tournait il y a quelques années a 25.000 tr/min. Grosse différence avec la KTM qui prend 14.000

Dan42 a écrit:

( sorry pour la majuscule d'entrée, ç veut pas  )

Tenir la touche "alt" enfoncée et taper 128 , ça donne Ç (z'auraient pu faire plus simple... )  

Dans le texte il est clairement écrit que les bielles (et les pistons) sont de conception similaires entre les moteurs Moto3 et MX.

Bon, les gars, avec vos deux traductions, vous ne me facilitez pas le travail....

  

Enfin, si, évidemment.
La traduction de Rbischoff, à partir de l'Allemand, semble plus "pure" et plus stylée.
Je vais donc la retenir, avec juste les petites modifs précisées.

En tous les cas, un énorme merci à vous deux; je suis bien placé pour savoir le temps que cela prend...

    

    

Très beau ce moteur de CRF, une seule came attaque un basculeur double pour 2 soupapes et par l'intermédiaire d'un galet sans doute sur aiguilles, et là c'est justifié car entraîné en rotation permanente par la came, bien vu, excellente solution: le minimum de pièces et frottements.
A+ Dan

Comme je n'aime pas spéculer sur des choses que je ne sais pas, je me suis renseigné sur les différences entre les deux moteurs:
Le moteur M32 est effectivelment monté sur paliers lisses avec bielles démontables.

Le moteur MX2 (de série):

CULASSE

Le cœur du moteur est une culasse ultra-moderne avec deux arbres à cames en tête et des culbuteurs à revêtement DLC : un design qui permet d'atteindre des régimes de 14 000 t/min (donc si on suit le texte 15000 pour la version usine) avec des soupapes ultra-légères en titane (admission 32,5 mm, échappement 26,5 mm)

PISTONS

Les pistons forgés en construction Box-in-Box brillent par leur structure super robuste tout en gardant un poids minimal. Grâce aux faibles masses en mouvement, le moteur présente des caractéristiques particulièrement dynamiques.

EMBIELLAGE (pour la version 2014)

L'embiellage de la 250 SX-F est équipé d'un palier lisse dans l'œil de pied de bielle inférieur. Deux coussinets pressés sont directement reliés au maneton de l'embiellage. Cette construction est une condition essentielle pour les régimes très élevés et les performances de pointe imbattables du moteur 250 cm3. Cela bénéficie aussi à la durabilité du moteur. D'après les listes de pièces détachées les modèles précédents étaient montés sur roulements.



ARBRE D'ÉQUILIBRAGE

Pour équilibrer les masses, le moteur de la 250 SX-F intègre un arbre d'équilibrage multifonction qui entraîne simultanément la chaîne de distribution et la pompe à eau. Ceci contredit un peu le texte qui semble dire que l'arbre d'équilibrage est spécifique à la Moto3, mais peut être n'existe-t-il que dans la version 2014...

Super.

Tu peux expliquer DLC et Box to Box ?

DLC = Diamond Like Carbon, ce traitement de surface noir et très dur qui réduit le frottement et l'usure.

Box in box, je ne sais pas ...

Pour l'arbre d'équilibrage, une des versions insiste sur un arbre *complet* dans la Moto3, c'est à dire qui passe tout le largeur du moteur afin d'être d'agir le plan de la bielle. J'imagine que l'arbre multifonction se trouve côté droite, ce qui ne peut pas équilibrer aussi bien du fait d'être écarté du centre.

Edit: box in a box :

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DLC voir GrahamB
Box in Box : je ne sais pas, j'ai juste recopié ce qu'on m'a envoyé. Je vais me renseigner.

Voila la réponse qu'on vient de m'envoyer:

"Der Kolben ist durch die Herstellung einer aus der Formel 1 stammenden Struktur mit Namen „Box-in-Box“ leichter und robuster, was die Vibrationen verringert und die Leistung erhöht."

Le piston est plus léger et plus robuste par l'utilisation d'une structure provenant de la Formule 1 nommée "box-in-box", ce qui réduit les vibrations et augmente le rendement.

Il semble que le dessous du piston soit composé d'un assemblage de "boite ouvertes". J'enverra une photo dès que j'en aurai une correcte.

J'ai travaillé pour une entreprise automobile qui utilise le DLC sur les injecteurs diesel HDI.

Ils traitent ainsi les pièces internes. A savoir que la pression est de 2000 bars, qu'il y a jusqu'a 7 injections par cycle moteur (pré-injection, injections principales, post injections pour la pollution). C’est des contraintes énormes répétés quelques milliards de fois sur la durée de vie de l’injecteur.

C’est un dépôt de quelques microns, noir et très. Si le traitement est mal fait, il se décolle comme une fine pellicule.

La mise en œuvre est assez compliqué. Les pièces qui entrent dans le réacteur doivent être extrêmement propres. Il faut faire le vide dans le réacteur. Ensuite le réaction gazeuse est projetée sur les pièces. De mémoire, le cycle dure environ 12 heures.
C’est bien souvent l’étape finale de fabrication et les pièces à traiter ont couté cher avant de rentrer dans le réacteur. S’il y a une saleté ou une micro fuite pendant le process, il faut tout jeter et l’addition est souvent lourde.

Marc, si le sujet te passionne je peux te mettre en contact avec un spécialiste a la Rochelle que je connais bien

Voila une photo d'un piston "box in box":
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René Bischoff

Un peu dans l'esprit F1, le piston est hyperrigide sur ce qui reste de la jupe  
Est -ce qu'ils prevoient une admission differenciée? cela améliore le remplissage par un vortex turbulent à l'aspiration.Un peu comme leur pot de longueur différente.
Cela améliore le remplissage à certains régimes (pulsations néfastes de la veine gazeuse) surtout pour un monocylindre qui est fortement acyclique. Il y a moyen de faire encore mieux.
Sur ma smart, les cames sont veinées sur la partie non pointue > encore un gain de poids >diminution des vibrations, lubrification aisée.
Le linguet permet d'avoir la même levée avec des cames moins bosselées> moins de frictions aussi   
La smart , dont le moteur ne tourne qu'à 6000 tours,possède ce genre de montage avec rattrapage hydraulique en plus.(roulette large sur le linguet)

Dommage que le desmo est interdit (FIM bad rule   )