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Décalaminage

Voila un sujet simple qui aura pourtant fait couler bien de l’encre et circuler des octets… Et ce n’est surement pas fini!

Mais avant tout, qu’est-ce que la calamine?

(ZnOH)2SiO3 Orthorhombic pour les aprentis chimistes, la calamine se présente plus vulgairement sous la forme d’une gangue noire, très solide, pouvant atteindre plusieurs millimètres d’épaisseur. Elle tapisse les parois internes du moteur exempt de frottement ainsi que celle du système d’échappement (voir ci-contre).

Elle est la résultante de quatre facteurs principaux: la présence d’huile brulée dans les gaz d’échappement (issue du mélange utilisé dans nos bolides), la chaleur du moteur, une combution plus ou moins orthodoxe du mélange et l’absence de frottement mécaniques.

Les particules d’huile (plus ou moins brulées) contenues dans les gaz d’échappement se déposent en fines pellicules sur les parois internes du moteur. L’absence de frottement dans certaines zones offre l'opportunité d'une accumulation certaine allant jusqu'à former une gangue épaisse qui se solidifie avec la chaleur.

En quoi est-elle gênante?

  • Conséquence principale: en se déposant là où les conditions sont favorables, elle finit par obstruer progressivement les passages d’écoulements des gaz d’échappement et de ce fait perturbe leur éjection vers l’extérieur, étouffant ainsi le moteur (comme une cheminée dont on n’effectuerait jamais le ramonage et qui finirait par se boucher avec pour conséquence d’enfumer la maison et les andouilles qui l'habitent!).
  • Conséquence secondaire (moins dominante): elle interfère négativement sur le rendement de l’explosion dans la chambre de combustion et donc sur les performance du moteur. Les compétiteurs vous le diront tous: il faut polir la tête de piston et la culasse pour améliorer les performances. Car ce faisant, on améliore l’uniformité de l’émulsion avant étincelage et on génère une explosion mieux répartie et plus puissante (sans aller parler de la gestion du squish ni des masses en mouvements moindres)… mais je ne m’attarderai pas sur ce second point, le premier étant de très loin prépondérant dans le cadre de la simple remise en service d’un Solex.

Le phénomène de calaminage n’est pas anodin; la pipe d’échappement présentée plus haut appartenait à un 2200 qui se trainait poussivement à 15km/h sur le plat et était incapable d’escalader la moindre pente sans assistance; 20 minutes plus tard, après un bon décalaminage de cette simple pipe et la mise en place d’un pot propre, ce même Solex caracolait à 27km/h et montait sans peine (aux arbres bien sûr!)…

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La théorie

Faisons un peu de mathématiques et de physique pas compliquées pour rigoler et mieux se convaincre; lors de leur éjection, les gaz d’échappements doivent passer par cette pipe pour aller ensuite dans le pot et sortir à l’air libre. Sans tenir compte des phénomènes d’ondes et de résonances (propres à l’échappement si complexe des moteurs 2 temps), on conçoit facilement que la capacité des gaz à sortir du moteur est directement liée au diamètre intérieur du tube de sortie (plus il y a de place pour passer, plus facilement on sort; les parisiens feront l’analogie avec les couloirs du métro… je la poursuivrai plus loin également!).

Si l’on traduit cela en grandeur physique mesurable, on parlera de la section du tube pour quantifier la "taille" de la pipe d’échappement.

Elle est calculée par S = Pi.d²/4

où d est le diamètre interne du tube et Pi le célèbrissime 3,14... qui fit toutner le tête de nombreux matheux grecs ;-)
Pour une pipe d’échappement bien propre sur un 2200, prenons comme mesure simple d=10mm (1cm), ce qui donne une surface S=78.54 mm².

Sur celle présentée plus haut, d est réduit à 7mm (1,5mm de calamine sur le bord, donc 2 x 1,5=3mm de réduction du diamètre), et donc S=38.48 mm².

Le rapport entre les deux sections de tube est de 2,04!

En gros, il y a deux fois moins de place pour faire passer les gaz d’échappement dans le tube encrassé que dans le tube propre (dans le cas du métro, cela revient à vouloir faire passer aussi vite le même nombre de personnes dans un couloir 2 fois moins large!). S’il on jette tout cela sommairement dans l’équation de Bernoulli en admettant que la vitesse des gaz d’échappement dans la pipe est limitée (de même que la vitesse des piétons dans les couloirs), il en résulte un accroissement plus important de la pression des gaz dans le tube sale (ça bourre, ça s’affole, ça se compresse: c’est les couloirs du métro à l’heure de pointe). Cette pression va devenir telle qu’elle va entraver l’éjection des gaz de la chambre de combustion du cycle suivant (1 tour de moteur plus tard)… et ne pouvant descendre dans le tube obstrué, ils vont partiellement rester voir remonter dans la chambre de combustion (les passagers de la rame suivantes ne peuvent même plus descendre sur le quai encombré!). Conséquence: le cycle suivant se fera non pas avec des gaz frais, mais avec un mélange de gaz frais et de gaz brulés: l’explosion sera moins forte, les performances vont chuter.

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Le décalaminage

Le mal de crâne étant maintenant bien établi, les parisiens rescapés du métro et dans leurs chaumières, passons aux travaux pratiques.
L’exemple ci-après est donné pour un 3300 (donc moulin de 2200 et cadre proche du futur 3800!). Il y a quelques variantes sur les autres modèles (présence ou non d’un mécanisme de synchronisation, d’une tige de réglage des gaz entre guidon et carburateur…); chacun saura adapter!

Pour être efficace, le décalaminage doit au minimum être effectué sur le pot & sur la pipe d’échappement (en incluant l’orifice d’échappement du cylindre). En ce qui concerne la chambre de combustion, c’est toujours mieux de le faire sans toutefois être critique (cela implique également un rodage de la soupape – non traité ici!).

On commence par la pipe d'échappement.

On ôte le filtre à air pour dégager le carburateur (voir ci-contre).

Pour faciliter l’accès, je recommande de démonter la plaque de protection du carburateur (attention de ne pas enlever complètement la vis inférieure mais de seulement la déserrer… le contre écrou est méga chiant à remettre et nécessite la dépose de le roue avant!). Voir flèche rouge sur la photo plus bas!

Puis on démonte le mécanisme de synchronisation des gaz que l’on met de cote (clef de 9). Attention à ne pas égarer le boisseau du carburateur désormais libre.

On décroche l’arrivée d’essence au carburateur (où à la pompe si on a enlevé le réservoir, c'est plus accessible). Voir flèche bleue sur la photo.

Enfin, on déserre les deux vis de retenue de la pipe d’échappement qui se dégage naturellement du pot (liaison rotule libre). Mettre le joint de coté (il est souvent presque invisible car gravement roussi par les années et incrusté soit sur le cylindre, soit sur la face plane de la pipe).

On peut ensuite facilement retirer le carburateur de la pipe.

Ôtez la virole d’étanchéité en plastique et l'écrou de 12 de serrage en alu avant de passer tout cela au chalumeau (quelques minutes suffisent), puis de ramoner tout cela avec le câble en acier qui va bien (vieil antivol ou autre de diamètre adpaté).

La chaleur a eu pour effet de sécher et de fragiliser la calamine; le ramonage permet alors de décrocher la décrocher sous forme de poudre. 

On va faire subir le même sort au pot d’échappement.

Le démontage du pot est on ne peut plus simple: enlever le boulon supérieur de retenue à la jupe du moteur et déserrer la vis inférieure de plaquage au garde boue (clef de 9 toujours et encore).

Dix à quinze minutes au barbecue pour le pot (après les saucisses, ça limitera le goût et le reste de la tablée vous en sera reconnaissant…) et ramonage de tout ce petit monde avec notre câble en ferraille.

Pensez à ramoner le pot en le mettant à l’envers: cela évite aux particules enlevées d’aller se loger dans la gamelle inférieure du pot sans espoir de sortie. Je dis ça, je dis rien hein...

Attention également à ne pas mettre le pot à cuire dans une cheminée: la chaleur y est trop forte et vous risquez de détruire la bête.

 

Voilà, reste à frotter le pot et la pipe pour leur redonner l’aspect du métal (brosse manuelle ou sur perceuse). Le pot sera repeint avec une peinture résistant à la chaleur (peinture radiateur par exemple) et les éventuels trous apparus après cuisson rebouchés (soudure, pâte à souder…).

 

Tout ce petit monde peut être remonté avec un nouveau joint et essayé... argggllll, mais je vois que vous avez salement oublié de passer également à la flamme et ensuite de gratter l'intérieur du trou d'échappement du cylindre. C'était bien la peine de tout nettoyer si ce passage obligé reste obstrué!!!

 

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Ayant tout de même sué sur le sujet et sans envie particulière de recommencer la semaine prochaine, la question à se poser est comment réduire au maximum la formation de cette calamine?

Tout simplement en agissant lorsque c’est possible sur les causes de formation:

  • rouler avec un mélange adapté (type d’huile, concentration) afin de réduire la quantité d’huile dans l’échappement;
  • régler l’allumage: un allumage bien réglé favorise une meilleure combustion et limite la formation de calamine;
  • réduire la chaleur émise par moteur: suffit de ne pas rouler! (warf, le con ;-) )

Bonne roulade.

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