190sl Motorisation Mercedes 190SL

Reconditionnement moteur Mercedes 190 SL suite à un  défaut de lubrification.

 

 

 

 Préambule:

Notre client a fait l'acquisition de ce cabriolet Mercedes auprès d'un atelier de restauration situé à l'étranger. Pour sa première sortie "rallye", il s'engage sur l'autoroute avec sa magnifique voiture. Hélas quelques dizaines de km plus loin, le moteur devient très bruyant et cale. En panne au bord de l'autoroute, il choisit de nous confier le véhicule. Techni-Tacot a donc pour mission de découvrir l'origine de la panne moteur et la réfection de celui-ci. Nous tenons à préciser qu'il ne s'agira pas de juger le travail d'un confrère dont nous ne connaissons pas l'identité, mais tout simplement de relever des faits vérifiables, et de proposer nos conclusions. Découvrons ensemble l'analyse tout au long du démontage.

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Nous commençons par vérifier le haut moteur.  Rien à signaler de visible excepté un décalage de la distribution de 10° d'avance du volant moteur par rapport à l'arbre à cames.

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Ces moteurs sont très interférentiels. Cela signifie qu'en cas de décalage suffisant de la distribution des soupapes pourront être heurtées par les têtes de piston. Dans notre cas, avec le décalage trouvé, aucune soupape n'a laissé de trace sur les têtes de piston. (Il faut savoir que dans le cas d'un retard de 10° du vilebrequin par rapport à l'A.C, les soupapes commencent à flirter avec les pistons). Ici le décalage de la distribution n'est pas la source du bruit de "castagnettes". Nous décidons de continuer le diagnostic avec le bas moteur.

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 Dépose du carter d'huile : l'huile est de couleur gris anthracite, fortement chargée en paillettes de métal.

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Dépose d'un chapeau de palier : le coussinets est incrusté de limailles, et très fortement usé. Dépose d'un chapeau de bielle : les coussinets ont fondus. Les têtes de bielle sont noires, dû à une surchauffe. Inutile d'aller plus loin, l'embiellage est coulé. Il faut entièrement reconditionner le moteur. Nous déposons le moteur.

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Une fois le moteur sorti, nous découvrons un des écrous de la barre de direction dont la goupille de sécurité est absente. L'écrou se dévisse à la main. Nul professionnel n'est exempt d'une étourderie ou d'un oubli, mais une inattention de la sorte peut devenir dramatique. Il sera possible de penser (avec un peu de philosophie) que la casse du moteur survenue avant que l'écrou ne tombe, est peut être un mal pour un bien.

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Déshabillage du moteur : le carter de pompe à huile a été fortement usiné par les limailles. La pompe sera ferraillée. La crépine de pompe à huile montre un hérisson de particules métalliques plantées dans le tamis. Le filtre est lui aussi hérissé de bouts de métal arrachés. 

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Bielles : voici une comparaison visuelle entre une des bielles "coulées" et une autre "normale" ! Le métal bleui a donc perdu ses propriétés mécaniques.  Les bielles seront ferraillées.

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Coup de gueule sur un aspect trop souvent rencontré avec des moteurs soit disant "refaits de A à Z". A reconditionner un moteur, que ce soit celui d'une populaire de faible valeur ou d'une voiture plus prestigieuse, la rectification du volant moteur aurait été fortement appréciée. De même, qu'un ensemble mécanisme-disque-butée d'embrayage neuf ou reconditionné aurait été un minimum.

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 Le vilebrequin est déjà en cote 0.25. Vue l'usure, il va être très difficile de le sauver d'autant plus que la partie droite sur la photo montre une coloration caractéristique des effets d'une surchauffe.

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Préambule :

Compte tenu du fait que ce moteur a subi une avarie majeure ayant entraîné la destruction de pièces maitresses, nous allons devoir trouver l'origine du défaut, c'est à dire la cause initiale. Ceci a pour but de nous assurer de ne pas reconstruire un moteur comportant toujours le défaut qui entraînera une nouvelle casse. Voici notre méthodologie suivie de nos conclusions :

- nous avons constaté un grippage important du vilebrequin au niveau des 2 bielles AV. Les coussinets ont fondu et il y a d'importants arrachements de matière. Après mesure et lecture des références des coussinets, nous n'avons constaté ni défaut de cote, ni défaut de taille des coussinets. Un manque de lubrification est donc la cause de la destruction des coussinets..

- concernant les paliers de vilebrequin qui sont endommagés de la même manière que ceux des bielles  : même méthode et conclusion identique. Il y a eu un manque de lubrification.

Nous devons trouver l'origine du problème de lubrification.

- la pompe à huile est en place, les canalisations sont présentes et non obstruées, le clapet de décharge est présent et fonctionnel et aucun bouchon n'est manquant. La pompe est toujours opérationnelle (pas de casse d'arbre), elle était donc en fonctionnement pendant l'avarie. De plus, l'importante quantité de limailles retrouvée dans le carter d'huile confirme qu'elle a fonctionné en aspirant la limaille contenue dans l'huile. Cette limaille a laminé et rendu la pompe inutilisable pour un nouveau moteur.

- le carter d'huile contenait un épais dépôt gris, très chargé de particules métalliques et une huile grisâtre. Ce qui signifie pour nous que le moteur a bien cassé alors qu'il avait son huile. Sinon, on aurait trouvé une huile claire, avec des morceaux de métal déposés en fond de carter.

Conclusion :

Comme le réseau de lubrification était en place et fonctionnel, que paliers (0.25) et coussinets (0.25) étaient bien adaptés au vilebrequin rectifié en conséquence (0.25 / 0.25), nous pensons que ce moteur a été mis en route sans huile (oubli) lors de son ou ses premiers démarrages. Cette étourderie démontre que le mécanicien n'a pas pris soin de mesurer la pression d'huile lors de l'essai initial. C'est à notre avis, cette erreur qui a eu de lourdes conséquences sur la mécanique, même si le moteur a reçu son huile ensuite. Le mal étant déjà fait, le moteur n'a pas résisté longtemps lorsque la voiture a été livrée à son propriétaire.

Démarrage des travaux de reconditionnement :

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Un nouveau vilebrequin (occasion) est acheté. Après nettoyage et métrologie, nous nous assurons de bon état par un contrôle par radiographie.

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L'ancienne pompe à huile est ferraillée.  Une nouvelle (occasion) est reconditionnée après un contrôle attentif.

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 La culasse a été ressoudée à plusieurs endroits par apport d'aluminium. Des taraudages devront être repris.

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Nous commençons les travaux de décapage en profondeur. La seconde photo montre un culbuteur avant et après décapage. C'est grâce au brossage ou au microbillage que nous débarrassons les pièces des dépôts de calamine. La calamine est générée par la combustion. C'est donc la propriété abrasive de la calamine qui entraîne un vieillissement accéléré des moteurs refaits mais mal nettoyés. La culasse n'est que provisoirement rassemblée le temps d'une photo. Ensuite, nous allons nous occuper des différents travaux à réaliser comme le remplacement ou la rectification des guides, des soupapes, etc.

Reconstruction du moteur :

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Après la métrologie du bloc, nou avons constaté que la cote cylindre était celle d'origine. On peut se demander comment un moteur soit disant reconditionné, ayant plus de 60 ans,  a pu rester avec ses pistons d'origine et offrir des performances satisfaisantes ? Mais nous ne sommes pas au bout des surprises. Pour respecter les règles du métier, après un nettoyage en profondeur, le bloc est réalésé en cote réparation. De ce fait, il sera équipé d'un jeu de pistons complets neufs. Le plan de surface est réalisé, ce qui garantit une portée parfaite avec la culasse.

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Le vilebrequin de remplacement était usé au niveau de son jeu latéral. Devant l'impossibiilté de trouver des paliers à joues en cote suffisante, nous sommes obligés de réaliser une pièce de bronze. Le montage est fiable et utilisé sur des moteurs de ces époques. Ainsi, nous récupérons un jeu latéral conforme aux prescriptions Mercedes.

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La ligne d'arbre est rectifiée ainsi que les manetons de bielle. Toujours pour assurer la qualité de nos travaux, nous équilibrons le vilbrequiin. Cete opération est obligatoire car nous associons le volant moteur du moteur à un vilebrequin de remplacement (celui d'origine étant devenu irrécupérable). La deuxième photo montre les perçages réalisés pour retirer l'excédent de matières aux zones de balourd. L'équilibrage sur cette pièce n'a pas été une mince affaire.

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Voici les diagrammes d'équilibrage obtenus avant et après travaux. Pour information, ces vilebrequins nus sont déséquilibrés. C'est uniquement avec leur propre poulie que l'ensemble s'équilibre (par construction). En premier lieu, nous consatons qu'avec le vilebrequin muni de sa poulie d'équilibrage, il accuse des balourds de 12.6 et 56.6 g. Ces valeurs sont très conséquentes et bien au-delà de la tolérance. C'est grâce aux multiples retraits de matière que les choses sont rentrées dans l'ordre. Au final, nous obtenons un résiduel inférieur au 1/2 gramme (0.534 g). Cette valeur est bien en dessous de la prescription Mercedes. C'est un des avantages de nos technologies actuelles, qu inous permettent d'aller plus loin dans la précision. Enfin, ceci n'étant vrai qu'avec les pros qui s'en donnent les moyens (je dis ça, je dis rien ;-)) Pour résumer, un mécanicien qui se serait contenté de remplacer le vilebrequin et de remonter l'ensemble sans s'être assuré de la cohérence de l'équilibrage, aurait abouti à un moteur vibrant énormément. Quelque soient la qualité et le soin de sa prestation, ce simple fait, aurait fichu par terre son travail. Et c'est sans oublier que si le moteur avait fonctionné, sa durée de vie, sa consommation, son inconfort auraient alimenté l'insatisfaction du client.

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Encore une fois, la confiance n'excluant pas le contrôle, nous pesons et apparions bielles et pistons. Une opération ne demandant que de la patience pour aller vers une mécanique de qualité. Avant montage des pistons dans leur cylindre, nous contrôlons les jeux à la coupe de TOUS les segments. Nous insistons bien sur l'intégralité des segments.  Un seul avec un jeu insuffisant et c'est un moteur qui perd ses performances à chaud, voire qui serre en régime. Avis aux amateurs de roulette Russe !

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L'embiellage est terminé, écrous de bielle et chapeaux de palier serrés au couple prescrit, sans oublier un freinage de sécurité des écrous qui ne possédent pas d'arrêtoirs.

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La culasse ... Toujours une partie plaisir ! Ici nous avons eu le bonheur de découvrir que si celle-ci avait bien été surfacée, c'était hélas de travers.  Entre-nous, il faut vraiment être incompétent pour ne pas réussir à caler une culasse sur la machine et usiner parallèlement sur les deux plans. Ah, oui, c'est vrai il y a deux plans à vérifier, donc deux raisons de se tromper ! Bon bref. La remise en état a demandé le remplacement des soupapes, des guides et la rectification des sièges. Je passerai sur les taraudages foirés, et les vis de fortune recoupées sur un coin de table pour tenter de faire tenir les supports de culbuteurs. Il est vrai que le jeu de 4 vis vendu plus de 120 euros HT, laisse un petit goût amer à l'achat mais ... c'est  une Mercedes nous a explqiué le distributeur.

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La distribution. Ahhhh, encore un moment délicieux avec ce moteur. Heureusement que ces motorisations sont fréquentes à l'atelier, mais je plains le novice qui se lance le coeur vaillant. Mais revenons à ce moteur. Le système d'entraînement de la distribution est une partie sensible sur ces moteurs. D'emblée je rappelle que le moteur est très interférentiel (c'est à dire que les soupapes peuvent être heurtées par les pistons en cas de rupture ou de mauvais réglage). Ensuite, il faut savoir que le système ne tolère pas d'avance à l'arbre à cames. Donc, il est oblgatoire d'obtenir un calage avec les repères alignés (poulie vilo et repère sur AC). Sur ce moteur, le grand mécanicien précédent (surnommé "Jojo la Bricole"), avait contourné le problème de distention de la chaîne et la faiblesse du tendeur, par un raccourcissement de celle-ci. Et oui, quand c'est trop usé, ça devient trop long, et donc il suffit de raccoucir pour avoir la sensation du neuf ! Marrant non ? De notre côté, nous avons commandé une châine neuve. C'est aussi simple que cela et pour un tarif très abordable par rapport aux 4 vis précédentes. Allez comprendre !

Fort de toute cette belle mécanique soigneusement remise en état, nous remontons la chaîne avec un tendeur hydraulique neuf. J'avoue qu'avec les années d'expérience, je suis devenu un peu "frileux". Mais, en vérifiant les alignements, la chaîne ne se présente pas parfaitement dans son axe par rapport à l'attaque sur le pignon d'arbre à cames. C'est en contrôlant le pignon du tendeur que la raison nous saute au yeux. Tout simplement, il est faussé. L'axe de basculement est différent de celui de rotation. On pourrait penser que c'est dû à une rupture de la chaine, dans sa vie antérieure à nos travaux. Bref, on en est là, mais on ne va pas rester bloqué pour autant.

 A suivre ...

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