[Oldies] Honda 6

Lu avec plaisir et intérêt la prose de Michel Guichard qui tord le coup aux intuitions fâcheuses!

Racers#70

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La transmission s’effectue par engrenages entre le vilebrequin et un arbre intermédiaire. Celui ci entraîne à son tour la magneto et l’arbre primaire de boîte portant l’embrayage.

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Distribution par cascade de pignons.
Les pignons d’entraînement des arbres à cames sont en acier cémenté et trempé. Ils sont usinés et polis avec une haute précision, montés sur roulements à rouleaux et lubrifiés sous pression.


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Présentation des caractéristiques mécaniques par le concepteur:

Le joint d’Oldham de liaison des arbres à cames 
Afin de faire face à des variations d’alignement dues aux dilatations thermiques de la culasse, les arbres à cames, portés par des roulements à rouleaux, sont en deux parties réunies au centre par un joint d’Oldham.
Par ailleurs, les cames sont stellitées pour augmenter leur résistance à l’usure.

Le joint d’Oldham se compose de trois parties : deux bossages de section rectangulaire à 180° l’un de l’autre sont usinés dans le flan du pignon de distribution solidaire du demi arbre à cames droit. ( en violet sur le schéma)
Le demi arbre gauche porte deux bossages identiques à son extrémité centrale pouvant s’engager dans la face concave du pignon.( en rose sur le schéma)
Dans une pièce intermédiaire sont usiné quatre rainures perpendiculaires où s’encastrent les bossages solidarisant ainsi les deux demi arbres.
Ce système permet de rattraper simultanément de légers décalages en flexion et faux rond.
Sur la 166, cette pièce a une forme particulière de pétales disposés en croix.

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Accouplement entre le pignon de distribution et l’arbre intermédiaire.
Ce mécanisme reprend le système utilisé sur le RC164 (Le RC146 présenté sur le schéma annexe illustre le même montage).
Comme les irrégularités cycliques de fonctionnement sont importantes sur un quatre cylindres, ce système a été conçu pour en supprimer les effets. Pour cette raison, l’analyse montre que ce système ne serait pas forcément nécessaire ( sur spécifié) sur un six cylindres ou les variations de couple entre le vilebrequin et les arbres à cames sont beaucoup plus faibles.
Quoi qu’il en soit, il se peut qu’il soit utile d’une manière ou d’une autre.
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( note perso: je suppose que ce dernier paragraphe fait référence à ce qu’ils appellent : « ressort amortisseur à disque », qui ressemble à une rondelle Belleville entre le pignon de distribution et le manchon qui le porte.)

Quelques ajouts photo perso pour plus de précision :
Concernant l’accouplement des ACT:
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Concernant la denture d’accouplement du pignon de distribution :
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Comme ce sont des détails agrandis de vues d’ensemble des pièces, c’est très flou, mais je n’ai pas trouvé mieux.

Je vais certainement me répéter, mais est ce grave? bien sûr on avait une bonne idée de la conception et construction de ce moteur ( au travers du JPX) mais il manquait des détails, avec tous ces plans et renseignements on s'aperçoit qu'il s'agit d'un véritable chef d'oeuvre de mécanique tant dans sa conception à la planche et calculs à la main , que dans sa fabrication oû semble t-il aucun compromis n'a été admis. Voir même qu'il y aurait une "sur qualité" dans l'emploi des matériaux et traitements.
Dans les documents présentés il y a très probablement des plans d'époque et aussi des vues 3D CAO bien plus récentes faites par les Japonais, archives modernes de travaux anciens?
Bon boulot d'Adco
Dan

Si ceci peut aider...

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Ça doit être la première fois que je vois un support de poussoirs par en dessous. Refait en alu, comme sur les 6 JPX . Là, il est carrément plus gros que le piston !

Exact, le piston en principe sur toutes ces Honda des ans 1960s, est toujours plus petit en diametre que le support de poussoirs, qui est legerement plus gros que les chambres de combustion en bronze.

Avant de continuer, je reviens sur le système d’entraînement du pignon de distribution par l’arbre intermédiaire. On a vu avec Julien que son positionnement par rapport à celui de transmission primaire permet de caler la distribution qui ne possède aucun autre réglage par ailleurs.
Dans le texte Japonais, il n’est fait aucune allusion à cet usage et à la réflexion je me dis que cette fonction de calage n’est peut-être qu’une conséquence et non la cause de ce montage.
Je m’explique :
On voit que le montage des arbres à cames, ce que nous confirme Julien, ne comporte aucun réglage, ce qui signifie que Honda était capable d’usiner les pignons d’entraînement parfaitement en phase avec les cames et rigoureusement positionnés par l’engrenage intermédiaire.
Dés lors, y-a t’il vraiment besoin d’un réglage dans la partie basse de la cascade, qui n’est en fait qu’un calage à effectuer « une fois pour toute » à l’assemblage du moteur ?
La fonction première serait alors ce que nous décrivent les Japonais : une sorte de « Damper » comme ce qu’il y avait sur les queues de vilebrequin des vieux mono cylindres, un amortisseur de couple destiné à en lisser les variations entre le vilo et les arbres à cames. Ce système étant logiquement qualifié de surspécifié sur un six cylindres puisque repris des quatre cylindres.
Dans ce cas, je suppose que les créneaux faciaux, trop flous sur la photo, sont légèrement trapézoïdaux pour permettre un mouvement sans doute infime mais protecteur pour l’ensemble de la distribution.
La balle est encore dans le camp de Julien.

Adco, 

Le reglage possible de la distribution en partie basse du moteur permet surement un reglage plus rapide du diagramme de distribution sur le banc d'essai, plus de AOA, moins de RFE etc, ce qui pourrais permettre, vu le diagramme pratiquement symetrique au depart, de trouver les courbes ideales de couple et puissance plus rapidement et surtout, sans demonter la partie haute du moteur.

Patrick

En passant.....

https://www.spotmodel.com/product_info.php?products_id=50373&language=en&fbclid=IwAR21ky9U0XTJZZKHqVbssQcz9GYvadhMMwje6ybSNBZn_KKzCkT0rtga8QA

Dan42 a écrit:

Je vais certainement me répéter, mais est ce grave? bien sûr on avait une bonne idée de la conception et construction de ce moteur ( au travers du JPX) mais il manquait des détails, avec tous ces plans et renseignements on s'aperçoit qu'il s'agit d'un véritable chef d'oeuvre de mécanique tant dans sa conception à la planche et calculs à la main , que dans sa fabrication oû semble t-il aucun compromis n'a été admis. Voir même qu'il y aurait une "sur qualité" dans l'emploi des matériaux et traitements.
Dans les documents présentés il y a très probablement des plans d'époque et aussi des vues 3D CAO bien plus récentes faites par les Japonais, archives modernes de travaux anciens?
Bon boulot d'Adco
Dan

Les cames et les plans d'origines de la fin de vie des 6 ne parle pas de stellite sur les cames. c'est du nitruré-rectifié, du solide.

Pour le maraging, c'est très pratique, 4 heures dans le four à 400-500° selon, et tu obtiens le durcissement structural, meme si c'est un peu plus cher à l'achat, les mecanos aiment usiner ces aciers propres, et sont autonomes pour un traitement termique rapide sans atmosphere particulière.
Si tu fais de la nitru ionique, tu fais les 2 en meme temps. Magique, économique, pas de couche blanche.


A plus,

Julien

Je viens de vérifier le stellitage des cames dans la traduction, ce n’est pas une erreur de ma part, c’est clair aussi bien en Anglais qu’en Français, mais  ce serait peut-être étrange de Stelliter à la fois les cames et les poussoirs non ?

Ce n'est pas completement idiot de mettre des duretés équivalentes en vis à vis. Mais je suis peu convaincu d'un contact came poussoir stellité. Les poussoir d'origines que j'ai vu était aussi nitrurés. mais en 1964 après tout, cela pouvait etre possible. Je n'ai vu que le RC174-801

Adco a écrit:

Avant de continuer, je reviens sur le système d’entraînement du pignon de distribution par l’arbre intermédiaire. On a vu avec Julien que son positionnement par rapport à celui de transmission primaire permet de caler la distribution qui ne possède aucun autre réglage par ailleurs.
Dans le texte Japonais, il n’est fait aucune allusion à cet usage et à la réflexion je me dis que cette fonction de calage n’est peut-être qu’une conséquence et non la cause de ce montage.
Je m’explique :
On voit que le montage des arbres à cames, ce que nous confirme Julien, ne comporte aucun réglage, ce qui signifie que Honda était capable d’usiner les pignons d’entraînement parfaitement en phase avec les cames et rigoureusement positionnés par l’engrenage intermédiaire.
Dés lors, y-a t’il vraiment besoin d’un réglage dans la partie basse de la cascade, qui n’est en fait qu’un calage à effectuer « une fois pour toute » à l’assemblage du moteur ?
La fonction première serait alors ce que nous décrivent les Japonais : une sorte de « Damper » comme ce qu’il y avait sur les queues de vilebrequin des vieux mono cylindres, un amortisseur de couple destiné à en lisser les variations entre le vilo et les arbres à cames. Ce système étant logiquement qualifié de surspécifié sur un six cylindres puisque repris des quatre cylindres.
Dans ce cas, je suppose que les créneaux faciaux, trop flous sur la photo, sont légèrement trapézoïdaux pour permettre un mouvement sans doute infime mais protecteur pour l’ensemble de la distribution.
La balle est encore dans le camp de Julien.

La il ne faut pas que cela bouge! cela serait destructeur. C'est déja une cascade avec jeu de denture, n'en rajoutons pas.

T54 a écrit:

Exact, le piston en principe sur toutes ces Honda des ans 1960s, est toujours plus petit en diametre que le support de poussoirs, qui est legerement plus gros que les chambres de combustion en bronze.

Sur la RC174 et RC166b le support en aluminium s'inscris dans un Ø40. 1mm de moins que l'alésage.

L'appareil photo avait une disquette. la qualité ne fait pas rêver.




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Ce qui est interressant, mais je me repete, c'est de remarquer que les cames 2-5 sont differentes de 1-6 3-4. Pour mettre de la raideur dans l'arbre. Je ne connais pas cela ailleurs. les lois de came ne sont pas les meme, pour etre la meme loi à la soupape. 1mm au rayon. de quoi passionner des mécaniciens.

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Donc, si je comprends bien, le diamètre du corps du demi arbre à cames est progressif avec un maximum au milieu pour augmenter la rigidité. Du coup le cercle de base des cames du milieu (2 et 5) est plus important mais avec la même loi de levée aux soupapes ?

Adco a écrit:

Donc, si je comprends bien, le diamètre du corps du demi arbre à cames est progressif avec un maximum au milieu pour augmenter la rigidité. Du coup le cercle de base des cames du milieu (2 et 5) est plus important mais avec la même loi de levée aux soupapes ?

Exactement, dans le même esprit que le vilebrequin !

Ça c'est vraiment étonnant. Quelle complexité dans la recherche d'optimisation.

Je leur fait confiance pour avoir peaufiné les bons profils de cames respectives de manière à obtenir des diagrammes identiques ( au poil de zbi près bien dans les tolérances imposées). Quel casse tête pour les concepteurs qui devaient "obéir" certainement aux directives du chef. Tout ceci pour éviter les vibrations, les flexions parasites et entrées diverses en résonnance. C'était une obsession chez Honda à cette époque, même sur des moteurs de série, la distribution était attaquée au milieu sur des bicylindres et distri et transmission au centre sur les 4 cylindres, alors qu'en automobile il y a eu certes ces dispositions rares, mais des arbres à came de 6 cylindres en ligne de 70 cm de long avec une âme de 25 mm de dia était de mise sur des moteurs de sport ( Aston, Jaguar....)par contre ils avaient plus de paliers intermédiaires ( lisses) donc plutôt sollicités en seule torsion. Une bible pour les motoristes ces moteurs, avec le NR pour enfoncer le clou.
Dan

En 1959, sur la première Honda 125 engagée auTT (bicylindre RC142), on avait ces curieux arbres à cames qui ont laissé penser à des essais de desmo. Après renseignements au Japon, par l’intermédiaire de Pierre Philread il me semble, il est apparu que ces fausses cames supplémentaires entre les « vraies » cames sont des masses d’équilibrage pour luter contre les vibrations /flexions.
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Sur le modèle de l’année suivante,1960, toujours un bicylindre 125 à entraînement de distribution par arbre vertical, ces bossages ont disparu remplacés par des arbres de gros diamètre à section majorée au centre.
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Du coup, sur les 6, il suffisait « juste » de mettre des cames là où l’arbre est renflé !
Wat else…..

hondarc174 a écrit:

Ce qui est interressant, mais je me repete, c'est de remarquer que les cames 2-5 sont differentes de 1-6 3-4. Pour mettre de la raideur dans l'arbre. Je ne connais pas cela ailleurs. les lois de came ne sont pas les meme, pour etre la meme loi à la soupape. 1mm au rayon. de quoi passionner des mécaniciens.

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Ca me rappelle la différence d'ACT entre la CB350 K1 et la K4, pour améliorer la fiabilité ils ont augmenté les diamètres de cames, en annonçant les mêmes caractéristiques de puissance, ma K1 de 69 prenait allègrement 11200 tours, la K3 de 71 1000 tours de moins, moins vivante, performante, j'avais une ACT neuf de K1 en stock je décide de le garder, plus tard mon cousin décide d'acheter une K4 alors je lui dit: quand elle sera rodé on montera l'ACT K1 ce qu'on a fait, je m'équipe je part l'essayer et instantanément elle tournait comme une K1 en prenant 11200 tours.

Cette disposition avec arbre à cames gonflé au centre ( bi conique) était pratiquement obligatoire pour:
- Limiter les masses de métal et optimiser les poids de ces 4t , permettre en outre de réduire les inerties favorables aux accélérations et vitesses de rotation.
- Coller avec le design général sur roulements ( billes et rouleaux) de bas en haut, et être en accord avec le type de lubrification à basse pression, c'est pratiquement impossible de loger un roulement supplémentaire au milieu de ces AC, donc il faut une très bonne rigidité des arbres.
Tout ceci devient inutile avec la technique des paliers lisses qui permettent de loger autant de paliers intermédiaires qu'on le souhaite, mais il faut commencer par le design de l'embiellage, CB 750 chez Honda en moto, probablement avant avec les autos ( 1300 ou autres).
Dan

Racers#70

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Sans précédent 
Conçu et fabriqué il y a environ 60 ans, découvrez la réalisation extraordinaire d’un vilebrequin assemblé pour moteur 6 cylindres.
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Par où commencer la description ?
L’ embiellage à lui seul est composé de plus de trente pièces. Ensemble mécanique spectaculaire, il tourne à un régime extrêmement élevé de plus de 300 tours par seconde avec une grande fiabilité. Sa sophistication est extrême bien qu’il ait été conçu et fabriqué il y a soixante ans avec les principes mécaniques de l’époque et il est encore perçu comme un chef d’œuvre.

Cette technologie de pointe qui représente le meilleur de la science peut se comparer à la conquête de l’espace ou à la course aux armements qui ont eu lieu à la même époque et on reste bouche bée devant la rigueur de conception et de réalisation de ses créateurs.

Le vilebrequin de RC166 et ses pièces annexes qui vont être présentés ont été reproduits le plus fidèlement possible sur la base des plans originaux et des pièces d’époque. On dit que pour certaines pièces ou procédés de fabrication, le savoir faire et le matériel nécessaires n’existent plus et que les recréer a nécessité des efforts considérables.
Quand on y réfléchit, il semble que certaines méthodes de fabrication deviennent peu à peu des technologies perdues comme l’acier Damas (wootz) ou les canons du célèbre cuirassé Yamato.
(Bien sûr, en fonction de l’évolution technologique, maintenir certaines techniques de fabrication n’est plus nécessaire et cela conditionne leur survie.)
Quoi qu’il en soit, c’est une chance d’avoir pû accéder à une parfaite connaissance de l’ensemble de la réalisation après plus d’un demi siècle et on peut même voir cela comme un enseignement de la part de nos brillants prédécesseurs.


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Bielles 

Fabriquées en acier cémenté et trempé, la surface est soigneusement polie pour éliminer toute amorce de rupture. Le pied est cuivré pour une meilleure compatibilité avec l’axe de piston.

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Parties circulaires des masses.
Elles servent à collecter l’huile centrifugée provenant des roulements de paliers qui lubrifie les têtes de bielles à travers les manetons. Elles ont aussi un rôle d’épurateur centrifuge des impuretés véhiculées par le lubrifiant qui se déposent en périphérie de la gorge circulaire.

Contrepoids 
Ils réalisent l’équilibrage à 50% grâce à des plots en alliage de tungstène insérés et sertis.

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Prise de force centrale 
PTO (power take-off) 
Elle engrène sur l’arbre intermédiaire qui se situe entre la partie moteur (vilebrequin) et la transmission et qui entraîne la distribution et l’arbre primaire de la boîte de vitesses.

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Pistons et segments.
Afin de réduire les frottements, il n’y a que deux segments par piston : un segment de feu et un racleur. Les petits trous visibles sous le racleur servent à évacuer l’huile. La jupe est recouverte d’un traitement d’étamage alcalin de 3 à cinq mirons d’épaisseur pour améliorer le contact avec les chemises.
La calotte des pistons est anodisée sur une épaisseur de 2 dixièmes pour augmenter la tenue en température.


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Cages extérieures des roulements de paliers.
Elles sont en acier à haute résistance fondu et dégazé sous vide, refondu pour éliminer les impuretés.
Conçues pour fixer en sept points le vilebrequin au carter supérieur, la mise en place de l’ensemble demande une habileté certaine que maîtrisaient les mécaniciens de grands prix.
En raison de la pression très élevée sur la faible surface de contact entre paliers et carter, il y avait un tassement du matériau avec les carters en magnésium ( pression maximale admissible de 5kg/mm2) ce qui a conduit à leur abandon.

(Note perso: Au fur et à mesure de la lecture, il me semble que le descriptif des matériaux et traitements concerne les pièces présentées qui ont été refabriquées ( comme l’ensemble des moteurs ?) lors de la restauration des machines par le Honda collection hall.
Ça expliquerait des choses qui me semblent bien modernes et différentes de ce qu’a constaté Julien à l’analyse de la machine de Murayama.)

Citation :

Traduction Adco: Parties circulaires des masses. Elles servent à collecter l’huile centrifugée provenant des roulements de paliers qui lubrifie les têtes de bielles à travers les manetons.

... Que dire... dans les annees 20, c'est ainsi qu'etaient graissees les tetes de bielles des Koelher-Escoffier... En bon francais, ils appelaient ca un larmier et ca necessite un transfer via force centrifuge sans continuite des canalisations. Ca n'a pas une reputation de longevite...

Tout ca pour garder des roulements partout et un graissage qui ne fonctionne qu'en fonction du debit et qui est toujours tres pres de la casse permanente.

Dans les choix faits pour ce moteur, pourquoi ont ils abandonne l'idee des paliers lisses (utilises depuis l'antiquite des moteurs multi cylindres a combustion interne...) qui presente des avantages certains sur le graissage par debit?

Patrick