Norton 750 Commando Basket case (cas désespéré !)

[michelm]

C'est sûr !

Au début je m'étais dit je monte ce tas de pièces sans trop me creuser la tête, et je suis en train de refaire les calculs d'ingénieur

[michelm]

24 pages et je n'ai même pas encore mis un vilo avec les bielles dans un carter

[michelm]

Donner un exemple de Masse_eq avec
masse soupape 69 gr,
masse ressort 60 gr,
masse coupelle 20,
masse tige de culbuteur 32 gr,
masse poussoir 77 gr,
masse culbuteur 110 gr, rapport du culbuteur 1.13

Les IA font une erreur dans les calculs, enfin c'était la définition qu'ils avaient donné au début, la masse de la tige de culbu fait partie de la masse du coté poussoir, pas du coté soupape

Claude IA

Masse_eq = M_soupape + M_coupelle + (1/3 × M_ressort) + M_tige_culbuteur + (M_culbuteur × facteur) + (M_poussoir × facteur_inverse)

non c'est :
Masse_eq = M_soupape + M_coupelle + (1/3 × M_ressort) + (M_culbuteur × facteur) + ((M_tige_culbuteur + M_poussoir) × facteur_inverse)

Facteur pour le culbuteur = (1.13/(1.13+1))² = (1.13/2.13)² ≈ (0.53)² ≈ 0.28
Le facteur inverse (pour le poussoir) est généralement (1/(rapport+1))².
Facteur inverse pour le poussoir = (1/(1.13+1))² = (1/2.13)² ≈ (0.47)² ≈ 0.22

Masse_eq = 69 + 20 + (1/3 × 60) + (110 × 0.28) + (32 + 77 × 0.22) = 163.78 gr = 0.16378 kg

alors Perplexity indique :

Termes individuels
1. Masse soupape : 0.069kg
2. Masse coupelle : 0.020kg
3. 1/3 du ressort : 31× 0.060 = 0.020kg
4. Tige culbuteur : 0.032kg
5. Culbuteur × facteur (R²) : 0.110 × (1.13)² = 0.110 × 1.2769 = 0.140kg
6. Poussoir × facteur inverse (1/R²) : 0.077 × 1/(1.13)² = 0.077 × 0.783 = 0.060 kg
2. Somme finale
Meq = 0.069 + 0.020 + 0.020 + 0.032 + 0.140 + 0.060 = 0.341kg (ou 341 grammes)

pareil la tige de culbu doit être avec le poussoir
ça donne
Meq = 0.069 + 0.020 + 0.020 + 0.140 + (0.032 + 0.077 × 1/(1.13)²) = 0.334 kg

il y a un problème avec le facteur inverse coté poussoir il y a (1/(1.13+1))² donc 1/(R+1)² , et l'autre c'est (1/R²)
il faut que je cherche qui dit vrai

[zerton]

Je ne retrouve plus une vidéo du fonctionnement comportement des soupapes à haut régime, qui en fait montrait
les limites de l'efficacité d'un ressort hélicoïdal à partir d'un certain régime, et qui entrant en résonnance induit des mouvements
erratiques des soupapes. Filmé à très haute vitesse, afin de pouvoir lire en image/image.

Et en recherchant cette vidéo, j'en ai vu une autre qui devrait apporter de l'eau à ton moulin.
Sur Youtube ( je sais plus mettre une vidéo, bordelle !

calcul du régime d'affolement des soupapes

[michelm]

Oui il y a plusieurs vidéos de ressort de soupape qui commence à s'affoler !
https://www.youtube.com/watch?v=uUYn5kFFb5s Valve Spring - Slow Motion
https://www.youtube.com/watch?v=cfGg15WgSEU Short Valve Float Movie
https://www.youtube.com/watch?v=_REQ1PUM0rY Valve Float

[michelm]

Je suis un peu perdu dans les formules de cette masse équivalente de la distribution

dans une copie d'une doc de livre (je suppose)
Meq = Msoup + Mcoup + Mr / 3 + Mculbu + (Mpoussoir + Mtige) x (d1 / d2)²
R rapport du culbu c'est d2 longueur coté soupape / d1 longueur coté poussoir
donc
Meq = Msoup + Mcoup + Mr / 3 + Mculbu + (Mpoussoir + Mtige) x (1 / R)² donc là il y a directement la masse culbu

dans le livre technique de l'ingénieur je vois :
Meq = Msoup + Mcoup + Mr / 2 + Inertie Culbu x 1 / R² + (Mpoussoir + Mtige) x (1 / R)² cette fois c'est inertie culbu x 1 / R²

et les IA :

après correction (Mpoussoir + Mtige)
Masse_eq = M_soupape + M_coupelle + (1/3 × M_ressort) + (M_culbuteur × facteur) + ((M_tige_culbuteur + M_poussoir) × facteur_inverse)
Meq = Msoup + Mcoup + Mr / 2 + Mculbu x R² + (Mpoussoir + Mtige) x (1 / R²)

et je lis aussi : Le facteur inverse (pour le poussoir) est généralement (1/(rapport+1))². donc (1 / (R + 1) )²

apparemment la masse poussoir et tige c'est souvent x (1 / R²), sauf avec Claude IA (1 / (R + 1) )²
le plus souvent Mressort c'est 1 / 3, sauf le livre technique de l'ingénieur c'est 1 / 2
mais le plus incertain c'est la Mculbu et ça change beaucoup le résultat c'est la masse la plus importante
Mculbu x 1 ou Mculbu x R² ou Inertie Culbu x 1 / R²

avec ça j'ai le choix des formules

[michelm]

J'ai lu d'autres docs en anglais et j'avoue que je ne suis sûr de rien au niveau culbu, moment d'inertie x accélération angulaire, j'aimerais faire une approximation
exemple

Moment d’inertie est donné par :
= m x (Kp)²
= 0,2125 x 0,024 ²
= 0,0001224 Kgm²
Couple développé = moment d’inertie x alpha (alpha = accélération angulaire)
FL2 = I x alpha
alpha peut être écrit (a / L2)
FL2 = I x a / L2
donc F = I x a / (L2)²
la masse équivalente du culbuteur sur le coté soupape est
= I / (L2)² Kg

Bref pour le calcul de la masse équivalente coté soupape j'ai fait :
Msoup + Mres / 3 + Mcoup (+ Mclavettes) + (Mtige + Mpoussoir) x 1 / R² et reste le culbu j'ai pris aussi 1 / R²

avec cette masse équivalent de la distribution en prenant une accélération maxi à 1600 m/s², j'arrive à 451 N (apparemment 1200 m/s² est une valeur raisonnable ça donne 338 N)

c'est la force nécessaire du (des) ressort, alors j'ai peut-être de la chance ça correspond aux 445 N nominal mais sur le siège, pleine levée c'est 900 N !
alors je ne sais que conclure pour le moment ....


si je reprends ce que j'avais mis pour la dureté des ressorts :

Je cherchais la dureté des ressorts d'origine et j'ai trouvé une info intéressante, je n'ai jamais vérifié ça au remontage d'un moteur

https://www.accessnorton.com/NortonComm ... ure.10667/

soupape sur sa portée on doit avoir entre 80 et 100 lb 80 lb = 356 N, 100 lb = 445 N
soupape ouverte levée maxi on doit avoir 180 à 200 lb 180 lb = 801 N, 200 lb = 890 N

Jim Comstock says that he sets the stock springs at 95 lb seated, which brings it to ~202 lb at full lift for a stock cam.

Jim Comstock dit qu'il définit les ressorts d'origine à 95 lb (423 N) sur le siège, ce qui le porte à ~ 202 lb (898 N) en pleine levée pour une came d'origine.

On peut le voir tester des ressorts :
levée 0.320" = 8.128 mm 203 lb (903 N) ressort standard, il met la levée à 0 " à 95 lb

https://www.youtube.com/watch?v=x64NvwT ... s Comstock

Mon tableau mis à jour, j'ai donc mis des valeurs "net" pour tenir compte du 1/R²
j'ai regardé le culbu et j'ai essayé de faire la mesure des bras L1 L2 et ça me donne effectivement un R d'environ 1.13
la mesure d'une came la levée 8.2 mm et comparée avec la levée maxi de la soupape 9.3 mm donne 1.134 donc c'est proche

[michelm]

Erreur le coefficient à appliquer dans les masses équivalentes des culbuteurs c'est R ² et pas 1/R ² comme pour le poussoir et la tige.
J'ai vu ça dans les différents documents, si j'ai bien compris parce que c'est un peu compliqué pour moi, des fois le référentiel c'est coté soupape (ce qui me semble bien pour le calcul du ressort), de fois c'est coté came...

Je demande aux IA pour voir : Claude IA me sort un nouveau coeff de je ne sais où et différent sans certitude ni explication :

Pour le culbuteur, le coefficient est généralement lié au ratio du bras de levier. Puisque nous avons un rapport de culbuteur de 1.13, le coefficient du culbuteur serait probablement [(R-1)/R]² ou quelque chose de similaire.
Si vous avez une valeur de Masse_eq connue qui devrait être atteinte, nous pourrions calculer le coefficient exact en résolvant l'équation.

n'importe quoi !


Perplexity me semble bien plus perspicace

Pour déterminer les coefficients corrects dans le calcul de la masse équivalente lorsque le côté soupape est pris comme référence, voici la synthèse des principes physiques et des pratiques techniques :
1. Coefficients selon le référentiel

Le rapport de culbuteur R (ex: 1.13) est défini comme le ratio entre la levée de la soupape et le mouvement du poussoir. Son carré intervient pour conserver l'équivalence énergétique.

• Composant Côté référentiel Coefficient de conversion
  Masse soupape Soupape 1
  Coupelle, ressort Soupape 1
  Culbuteur Soupape R ²
  Poussoir, tige Came 1/R ²

2. Application avec vos données
Données :

R =1.13 → R ² =1.2769 , 1/R ² = 0.783

Masses (converties en kg) :
Soupape : 0.069 kg
Coupelle : 0.020 kg
Ressort : 0.060 kg (1/3 pris en compte)
Culbuteur : 0.110 kg
Poussoir : 0.077 kg
Tige : 0.032 kg

Calcul de Meq :
Meq = (Msoupape + Mcoupelle + 1/3Mressort) + Mculbuteur × R2 + (Mpoussoir + Mtige) × 1/R ² = (0.069 + 0.020 + 0.020) + 0.110 ×1.2769 + (0.077 + 0.032) × 0.783 = 0.109 + 0.1405 + 0.0854 = 0.335 kg (335 grammes)

3. Explications des coefficients
Culbuteur (R ²) :
Sa masse est amplifiée car il amplifie les forces côté soupape. L'énergie cinétique de rotation se traduit par une contribution équivalente à Mculbuteur×R2Mculbuteur×R2

Poussoir et tige (1/R ²) :
Leurs masses côté came sont réduites par 1/R ² lors de la conversion vers le référentiel soupape

4. Validation expérimentale
Une étude sur moteur PSA 1.6L montre que cette méthode réduit l'erreur sur le régime d'affolement à ±3% contre ±12% avec d'autres conventions

5. Limites et optimisations
Effets non linéaires :
Les flexibilités et amortissements réduisent le régime max théorique de 15-20% en pratique.

Impact du rapport R :
Une augmentation de Rde 1.13 à 1.15 diminue Meq de 2.1%, améliorant le régime max

Conclusion : Oui, avec le référentiel soupape, on applique bien R ² au culbuteur et 1/R ² aux masses côté came (poussoir et tige).
Cette méthode est validée par les normes SAE J1127 et ISO 7967-2 pour les calculs de distribution

J'espère que c'est bon pour cette partie, je corrige le tableau, j'ai une petite différence de 2 gr sur le culbuteur, pas grave ils sont assez différents les uns des autres au niveau poids

[Alain B.]

Bureau d'études Norton bonjour !




Passionnante, ton étude!
On comprend pas toujours tout: avec les données produites par l'IA, ça se complique....

Mais c'est intéressant!

[Richard]

Moi j'aime bien ce feuilleton, des trucs qu'on croirait simple ou presque.
Bonne continuation Michelm

[michelm]

Ah ah !

Merci Richard

Je pense au bureau d'étude chez Norton, surtout à la fin, ils ne devaient pas avoir grand chose pour travailler, et aujourd'hui il y a des outils perfectionnés.
J'ai regardé des descriptions de bancs d'essai distribution : capteur laser au micron, et mesures à la micro seconde apparemment, capteur de contrainte sur la soupape, sous le ressort, sur les tiges si besoin, etc.
C'est certain qu'ils n'avaient pas ça à l'époque, ils faisaient autrement, avec les moyens du bord.


Sinon j'ai reçu des guides et des poussoirs, ainsi que des tiges de culbu de Triumph, super. merci le MAC et Xpongebob
Je me demande si je vais arriver à faire cohabiter tout ça avec le cylindre Norton et ses tiges, j'ai l'impression que les embouts Triumph pourraient aller sur les tiges Norton (diamètre qui semble proche).
Mais les tiges Norton sont trop longues avec des poussoirs Triumph, à voir si ça ne va pas poser problème dans le cylindre, l'inclinaison des tiges, leurs déplacements,
J'ai une tige Norton cassée au bout elle va me servir de cobaye.

[michelm]

Une autre question à Perplexity, la raideur des ressorts Norton

Pour déterminer la raideur combinée des deux ressorts concentriques, on utilise la loi de Hooke et la différence de force entre la position fermée et ouverte de la soupape. Voici la démarche :
Calcul de la raideur totale

Données :
Force fermeture (soupape au siège) : 420 N
Force ouverture (levée 9.3 mm) : 900 N
Course (Δx) : 9.3 mm = 0.0093 m

Formule :
ktotale = ΔF / Δx = (900 N − 420 N) / 0.0093 m

Résultat :
ktotale = 480 / 0.0093 = 51 612.9 N/m ou 51.6 N/mm

Explications complémentaires

Force de précharge : Les 420 N correspondent à la compression initiale des ressorts à fermeture.
Ressorts en parallèle : La raideur totale est la somme des raideurs individuelles (ktotale = kinterne + kexterne).

Vérification cohérence :
Une raideur de ~51.6 N/mm est typique pour des ressorts de soupapes de moteur haute performance.

Exemple de raideurs individuelles

Si on suppose un rapport de raideur standard (ex: 60/40) :
Ressort externe : 0.6 × 51.6 = 30.96 N/mm
Ressort interne : 0.4 × 51.6 = 20.64 N/mm

Cette méthode est validée par les normes SAE J1127 sur les systèmes de distribution. Pour séparer les raideurs exactes, une mesure individuelle sous presse hydraulique serait nécessaire.

Oui ça me semble bon, les ressorts Norton sont "raides" effectivement, j'ai cherché ailleurs et j'ai vu des ressorts moins durs que ça pour des culbutés...

[zerton]

Ce qui m'épate, c'est que tu aies le temps de faire tes expériences, et de les mettre en forme pour le présenter aux badauds que nous sommes
pour la plupart au Mac.
J'ai appris bien des choses, mais je n'ai pas tout capté !

[michelm]

Oui ça prend du temps, j'enlève les erreurs que je pense voir, je fais des tableaux des copies etc.
Mais comme ça vous pouvez me dire ce qui vous paraît faux, ce que vous connaissez etc.
Et quand on essaye d'expliquer aux autres on comprends mieux en même temps

Là je voulais mettre le tableau mis à jour avec vitesse et accélération de la soupape et je m’aperçois que les chiffres sont loin de ce que je devrais avoir.
Je suis tombé sur un doc épreuve BTS mécanique sur moteur de F1, et les chiffres sont très différents, ok c'est du moteur F1 qui tourne à 10 500 tr/mn avec rappel pneumatique des soupapes, mais quand même, je cherche....

sinon c'est ça que je voulais mettre

Je reprends le diagramme de levée soupape, vitesse, accélération,
cette fois au lieu de le faire tous les 5° je le fais avec vraiment une vitesse en m/s et accélération m/s2 comme il devrait être.

Je calcule que tous les 5° à régime moteur maxi pour Norton c'est à dire à N = 7 000 tr/mn ou N = 166.66666 tr/sec
chaque tour vilo c'est 360° x N = 48 000° vilo / sec
tous les 5° (pas de mon relevé de levée soupape) ça fait : 48 000° / 5° = 8 400 pas de 5°
il y a donc 8 400 pas de 5° pendant 1 sec ou 1 000 ms
donc la durée entre chaque pas de 5° c'est 1 000 ms / 8 400 = 0.119047619 ms

donc entre chaque pas du tableau il s'écoule 0.119 ms, c'est avec ce temps que je calcule la vitesse de la soupape au régime moteur maxi de 7 000 tr/mn
pour l'accélération nouvelle dérivée au temps
alors des mm / ms c'est pareil que m / s (1 000 mm = 1 m, 1 000 ms = 1s)

oui mais mes chiffres semblent loin de la réalité d'autres moteurs ............

j'ai la valeur d'accélération négative (décélération de la soupape sur la came, elle doit suivre le profil de la came sinon il y a début d'affolement de la distribution)
maxi - 3.58 m/s2

[Alain B.]

Une étude très intéressante sur les différents types de commande des soupapes depuis l'invention du moteur à 4 temps.
Norton y est cité pour sa distribution par valve rotative (sans soupapes).

https://autopassion.net/forums/301602-h ... -soupapes/