Plus de reprise dès les bas régimes, une plage de régime utile plus large ou plus de puissance dans les hauts régimes, ça te tente ? C’est possible ! En adaptant les temps de distribution de ta perle, tu peux en tirer pas mal. Mais qu’est-ce que les temps de distribution, au juste ? Comment les adapte-t-on ? Comment les mesure-t-on ? Et quelles différences y a-t-il entre un Piaggio et un vélomoteur Peugeot ? On a réuni pour toi l’essentiel là-dessus. Alors : monte le disque gradué, vérifie les valeurs et règle ta perle selon ton objectif.

Qu’indiquent les temps de distribution sur un moteur de vélomoteur à lumières ?

Sur un vélomoteur 2-temps typique, c’est le piston qui assure l’échange des gaz, et ce via les lumières ménagées dans la paroi du cylindre. En descendant, son bord supérieur libère d’abord l’échappement, puis les transferts. En remontant, il referme les lumières dans l’ordre inverse. Le temps de distribution t’indique sur combien de degrés de rotation du vilebrequin une lumière reste ouverte.

Pourquoi en degrés et non en fractions de seconde ? Parce que la durée d’ouverture réelle change avec le régime. Si le moteur tourne plus vite, le vilebrequin parcourt le même angle en moins de temps. L’angle d’ouverture de l’échappement reste par exemple de 160°, que ton moteur tourne à 3’000 ou à 8’000 tr/min. Mais à 8’000 tr/min, il reste nettement moins de temps pour l’échange des gaz. Les valeurs en degrés te permettent donc de comparer directement deux cylindres, sans devoir te fixer d’abord sur un régime donné.

Prenons un temps d’échappement de 160°. Si l’échappement est commandé uniquement par le bord supérieur du piston, il ouvre 80° avant le point mort bas (PMB) et referme 80° après. La valeur ne te donne donc pas qu’une durée. Elle fixe aussi à partir de quelle position du piston les gaz d’échappement sous pression s’écoulent vers l’échappement, et combien de temps celui-ci reste ouvert sur la suite de la descente puis de la remontée.

Le temps de distribution dépend de plusieurs grandeurs. Parmi elles : la position du bord supérieur de la lumière, la course, la longueur de bielle et la hauteur de montage du cylindre. Si tu remontes par exemple le cylindre de ton vélomoteur Puch ou si tu relèves le bord supérieur d’une lumière, le piston de ton Puch atteint cette arête à un autre angle de vilebrequin. C’est précisément là-dessus que reposent toutes les adaptations des temps de distribution. On y reviendra plus loin.

Comment échappement, transferts et avance à l’échappement sont-ils liés ?

Lors de la course descendante, l’échappement ouvre en premier. À cet instant, les gaz d’échappement sont encore sous forte pression. Dès que le bord supérieur du piston libère l’échappement, ils s’écoulent vers le pot d’échappement de ton vélomoteur Sachs, et la pression dans le cylindre chute. Ce n’est qu’ensuite que le piston libère les transferts. C’est par eux que le mélange frais, précomprimé dans le carter, entre dans le cylindre.

L’angle entre l’ouverture de l’échappement et celle des transferts s’appelle l’avance à l’échappement. Sur cette plage, seul l’échappement est ouvert. L’avance à l’échappement crée donc l’écart entre le début de l’évacuation des gaz et le début du balayage. Si les transferts ouvrent tôt, la pression résiduelle dans le cylindre peut gêner le mélange frais qui entre. S’ils ouvrent plus tard, tu as plus d’angle de vilebrequin pour la chute de pression, mais le balayage commence d’autant plus tard.

L’avance à l’échappement se calcule à partir du temps d’échappement et du temps de transfert :

Avance à l’échappement = (temps d’échappement − temps de transfert) ÷ 2

Avec 160° d’échappement et 120° de transfert, tu obtiens 20° d’avance à l’échappement. Tu divises par deux la différence de 40°, car l’échappement et les transferts sont ouverts de part et d’autre du point mort bas. L’avance à l’échappement, elle, ne couvre que l’angle entre les deux ouvertures sur la course descendante.

Pour l’adaptation ultérieure des temps de distribution, ce lien est déterminant. Si tu relèves uniquement le bord supérieur de l’échappement, celui-ci ouvre plus tôt et referme plus tard. Le temps d’échappement augmente, l’avance à l’échappement grandit. Si, au contraire, tu ne touches qu’aux arêtes de commande supérieures des canaux de transfert, les transferts concernés ouvrent plus tôt. Leur temps augmente, l’avance à l’échappement diminue.

Si tu remontes tout le cylindre, les deux temps changent d’un coup. Mais l’échappement et les transferts se situent à des hauteurs différentes, et leurs valeurs en degrés n’augmentent donc pas forcément de la même quantité. Après une telle modification, tu détermines donc l’avance à l’échappement à nouveau.

Comment l’admission est-elle commandée sur ton vélomoteur ?

Pour l’admission, tout dépend du type de construction de ton moteur. C’est lui qui décide quelle pièce ouvre et ferme la liaison entre le carburateur et le carter. Il n’existe donc pas de schéma unique pour la mesure ou la modification.

Admission commandée par le piston

Sur beaucoup de moteurs Puch et Sachs, c’est le bord inférieur de la jupe du piston qui assure la commande. Quand le piston monte, cette arête active libère l’admission. En redescendant, elle la referme. Le début d’ouverture et le moment de fermeture proviennent alors de la même arête sur la jupe.

Si tu raccourcis la jupe à l’endroit actif ou si tu modifies l’arête de commande correspondante de la lumière d’admission, l’admission ouvre plus tôt avant le point mort haut (PMH) et referme plus tard après le PMH. La durée d’admission s’allonge ainsi par principe des deux côtés du point mort haut. Avec cette commande simple, tu ne peux pas régler le début d’ouverture et la fermeture de l’admission indépendamment l’un de l’autre.

Les bords latéraux de la lumière d’admission agissent en revanche surtout sur la surface libérée. Si tu élargis la lumière, cela ne change donc pas automatiquement le temps de distribution, tant que l’arête de commande déterminante pour l’ouverture et la fermeture reste intacte.

Admission par distributeur rotatif

Sur les vélomoteurs Piaggio comme les Ciao, Si, Bravo ou Boxer, ça se passe autrement. Ici, c’est la fenêtre du carter et un flasque de vilebrequin de forme adaptée qui commandent le passage vers le carter. L’admission n’ouvre et ne ferme donc pas de façon symétrique par rapport au point mort haut. Tu dois donc considérer les deux événements séparément : quand le distributeur rotatif ouvre avant le PMH et quand il ferme après le PMH. Limer la jupe du piston ne sert à rien ici, car le piston ne libère pas du tout l’admission.

Admission à clapets

Avec l’admission à clapets, les lamelles ouvrent sous l’effet de la différence de pression entre le circuit d’admission et le carter. Leur ouverture et leur fermeture ne dépendent donc pas d’une arête de commande fixe, ni par conséquent d’un angle de vilebrequin précis. Au lieu d’un temps d’admission rigide, ce sont ici la surface des clapets, la rigidité des lamelles, le circuit d’admission et l’évolution de la pression qui comptent.

Pour l’adaptation ultérieure, cette distinction est importante. Ce qui modifie la durée d’admission sur un moteur Puch commandé par le piston peut rester sans effet sur un distributeur rotatif Piaggio et passer complètement à côté du principe de distribution sur un moteur à clapets.

Comment déterminer les temps de distribution avec le disque gradué ?

Avant de pouvoir comparer les temps de distribution ou les modifier de façon ciblée, tu dois mesurer l’ouverture et la fermeture sur ton propre moteur. Pour cela, tu montes un disque gradué solidaire du vilebrequin, ou d’une pièce fixée rigidement à lui. Un index rigide fixé au carter-moteur pointe sur la graduation pendant la mesure.

Déterminer précisément le point mort haut

Ton point de référence est le point mort haut. Tu dois le viser le plus précisément possible, car la moindre erreur au point zéro se répercute sur toutes les mesures suivantes. Autour du PMH, la hauteur du piston ne varie que peu, malgré plusieurs degrés de rotation du vilebrequin. C’est pourquoi ni la position la plus haute visible du piston, ni la simple recherche de la valeur maximale au comparateur ne sont assez précises.

Pour une valeur précise, tu relèves deux positions de vilebrequin où le piston se trouve exactement à la même hauteur de part et d’autre du point mort. Le PMH réel se situe exactement au milieu angulaire entre ces deux positions.

Avec un comparateur, tu procèdes ainsi. D’abord, tu cherches la position la plus haute approximative du piston. Puis tu tournes le vilebrequin en arrière jusqu’à ce que le piston se trouve à une valeur définie sous ce point le plus haut, par exemple 1 mm, et tu notes l’angle. Maintenant, tu continues de tourner par-delà le PMH jusqu’à ce que le comparateur affiche à nouveau exactement la même valeur de l’autre côté. Le milieu entre les deux angles est le point mort haut réel.

Avec une mesure par bloque-piston, tu tournes le vilebrequin doucement à la main dans un sens jusqu’à la butée et tu notes l’angle. Ensuite, tu le tournes dans le sens inverse jusqu’à la butée. Là aussi, le PMH se situe exactement au milieu entre les deux points de butée. Ce n’est qu’une fois ce milieu établi que tu cales le disque gradué sur 0° à cet endroit.

Lire les angles d’ouverture et de fermeture

Pour le temps d’échappement, tu tournes maintenant le vilebrequin dans le sens de rotation jusqu’à ce que le bord supérieur du piston libère tout juste l’échappement. Tu notes cet angle d’ouverture. Puis tu continues de tourner jusqu’à ce que le piston recouvre à nouveau entièrement l’échappement sur la course montante. À partir des deux positions relevées, tu calcules la durée d’ouverture.

Calculer le temps de distribution à partir des mesures

Si tu notes les deux valeurs en continu à partir du PMH sur une échelle de 0° à 360°, tu soustrais l’angle d’ouverture de l’angle de fermeture. Si l’échappement ouvre par exemple à 100° après le PMH et ferme à 260° après le PMH, le temps d’échappement vaut :

260° − 100° = 160°

Si la fenêtre d’ouverture passe par le point zéro du disque gradué, tu additionnes plutôt les deux angles partiels. Si une admission ouvre par exemple 70° avant le PMH et ferme 60° après le PMH, sa durée d’admission vaut :

70° + 60° = 130°

Autre méthode, tu calcules sur une échelle continue de 360° :

(360° − valeur d’ouverture) + valeur de fermeture

Cette convention fixe t’évite de soustraire par mégarde les valeurs d’ouverture et de fermeture dans le mauvais ordre.

Si l’échappement est symétrique et commandé uniquement par le bord supérieur du piston, tu peux aussi calculer le temps à partir de l’angle d’ouverture avant le PMB. S’il ouvre par exemple 80° avant le PMB, cela fait 160° de temps d’échappement.

Mesurer les transferts et l’avance à l’échappement

Le temps de transfert se mesure selon le même principe. Sur toutes les lumières de transfert, tu procèdes selon la même convention. Des bords de lumière arrondis ou chanfreinés n’ont pas de point d’ouverture nettement franc. Pour que tes résultats restent comparables, tu mesures donc toujours selon la même méthode avant et après une modification.

À partir du temps d’échappement et du temps de transfert, tu calcules ensuite l’avance à l’échappement. Note en plus le joint d’embase utilisé, les éventuelles cales et la hauteur de montage du cylindre. Une simple épaisseur de joint différente modifie déjà la position du cylindre par rapport au piston, et donc tes mesures.

Relever le temps d’admission selon le type de construction

Pour l’admission, la mesure dépend du type de construction. S’il est commandé par le piston, tu relèves l’ouverture et la fermeture au bord inférieur actif de la jupe. Comme cette commande simple travaille de façon symétrique autour du PMH, les deux événements se déplacent ensemble lors d’un usinage.

Sur le distributeur rotatif Piaggio, tu notes séparément l’angle d’ouverture avant le PMH et l’angle de fermeture après le PMH. À partir des deux, tu peux certes calculer la durée d’admission totale, mais ce sont les valeurs individuelles qui restent déterminantes. Deux distributeurs rotatifs peuvent avoir la même durée totale et pourtant ouvrir et fermer à des moments différents.

Le mouvement réel des lamelles d’une admission à clapets, tu ne peux pas le saisir avec cette mesure statique au disque gradué, car il dépend de l’évolution de la pression dans le moteur en marche.

Comment adapter et optimiser les temps de distribution ?

Au départ se pose la question de savoir quelle partie de l’échange des gaz tu veux modifier. L’échappement doit-il ouvrir plus tôt, le balayage commencer plus tôt, ou la durée d’admission être différente ? Ce n’est qu’avec un objectif clair que tu sais où intervenir.

Ta base, ce sont les valeurs mesurées auparavant pour l’échappement, les transferts et l’avance à l’échappement, et selon le type de moteur, en plus l’ouverture et la fermeture de l’admission. Ces valeurs, tu les examines toujours ensemble. Si tu modifies le temps d’échappement, l’avance à l’échappement suit. Une autre hauteur de montage du cylindre agit en plus sur la bande de squish, le volume de la chambre de combustion ainsi que sur les taux de compression géométrique et corrigé. Et pour l’admission, l’intervention possible dépend de savoir si c’est la jupe du piston, le distributeur rotatif ou les clapets qui commandent l’écoulement.

Modifier la hauteur du cylindre

Avec un joint d’embase plus épais ou une cale, tu remontes le cylindre. Les bords supérieurs de l’échappement et des transferts se situent alors plus haut par rapport au piston. Le piston libère les deux lumières plus tôt et les referme plus tard. Les temps d’échappement et de transfert augmentent.

L’avance à l’échappement, elle, ne reste pas identique d’elle-même. L’échappement et les transferts se situent à des hauteurs différentes, et leurs temps ne changent donc pas forcément de la même quantité. Après avoir remonté le cylindre, tu mesures donc à nouveau les deux valeurs et tu recalcules l’avance à l’échappement.

Avec une culasse inchangée, la distance entre le piston et la culasse au PMH augmente en même temps. La bande de squish s’agrandit, le volume restant de la chambre de combustion augmente. De ce fait, le taux de compression géométrique baisse en règle générale.

S’ajoute à cela que l’échappement remonté ferme plus tard sur la course montante. La compression proprement dite de la charge emprisonnée ne commence donc qu’à une position du piston plus tardive. Le taux de compression corrigé, calculé à partir de la fermeture de l’échappement, peut donc lui aussi baisser.

Taux de compression géométrique et taux de compression corrigé sont deux choses différentes. Même si tu corriges ensuite la bande de squish agrandie par un usinage de la culasse, la fermeture plus tardive de l’échappement subsiste comme une influence à part entière. Bande de squish, volume de la chambre de combustion et fermeture de l’échappement, tu les évalues donc ensemble.

Au PMB, tu vérifies en plus si le piston libère entièrement les sections des lumières. Une adaptation par la hauteur du cylindre exige donc que tu gardes à l’œil, ensemble, les temps de distribution et toutes les grandeurs géométriques concernées.

Adapter le temps d’échappement

Si tu relèves le bord supérieur de l’échappement, celui-ci ouvre plus tôt et ferme plus tard. Le temps d’échappement augmente. Si tu laisses le temps de transfert intact, l’avance à l’échappement grandit en même temps.

Tu as ainsi plus d’angle de vilebrequin entre l’échappement et les transferts. De plus, les gaz d’échappement sous pression commencent à s’évacuer à une position du piston plus précoce. Que cela t’apporte ce que tu veux dépend de savoir si le pot d’échappement et la plage de régime visée correspondent à ce moment d’ouverture plus précoce. Un temps d’échappement plus élevé n’est donc pas à lui seul un gain de puissance.

La hauteur et la largeur de l’échappement, par ailleurs, sont deux choses distinctes. Si tu n’usines que la largeur, l’angle d’ouverture du bord supérieur reste le même. Tu modifies surtout la surface libérée. Temps de distribution et section utile, tu les évalues donc séparément.

Adapter le temps de transfert

Si tu relèves les toits des canaux de transfert, c’est-à-dire leurs arêtes de commande supérieures, les canaux concernés ouvrent plus tôt et ferment plus tard. Le temps de transfert augmente. Si le temps d’échappement reste identique, l’avance à l’échappement diminue.

La liaison entre le carter et le cylindre ouvre ainsi plus tôt. Savoir s’il y a déjà, à ce moment-là, assez de différence de pression pour le flux de mélange frais dépend de la quantité de pression évacuée auparavant par l’échappement. Un temps de transfert plus long ne balaye donc pas automatiquement mieux.

S’y ajoute la forme des toits des transferts. Elle contribue à déterminer dans quelle direction le mélange frais entre dans le cylindre. Si tu usines les arêtes de commande supérieures, tu ne modifies donc pas seulement l’angle d’ouverture, mais peut-être aussi le guidage de l’écoulement. Cette intervention ne peut donc pas s’évaluer d’après le seul nombre de degrés.

Adapter la commande d’admission

Sur l’admission simple commandée par le piston, le bord inférieur de la jupe détermine à la fois le début d’ouverture et le moment de fermeture. Si tu raccourcis la jupe ou modifies l’arête d’admission active, l’admission ouvre plus tôt avant le PMH et ferme plus tard après le PMH. La durée d’admission s’allonge ainsi par principe des deux côtés du point mort haut.

Avec cette commande, tu ne peux pas choisir indépendamment le début d’ouverture et la fermeture de l’admission. Une modification qui fait ouvrir l’admission plus tôt décale en même temps le moment de fermeture. Tu évalues donc toujours l’effet comme un allongement commun de la durée d’admission.

Sur l’admission par distributeur rotatif, la fenêtre du carter et le flasque de vilebrequin imposent les arêtes d’ouverture et de fermeture. Ici, tu peux modifier séparément le début d’ouverture et la fermeture de l’admission, dans les limites de la géométrie. Une même durée totale peut ainsi résulter d’angles d’ouverture et de fermeture différents. Elle ne convient donc pas comme unique grandeur cible.

L’admission à clapets ne connaît pas de temps d’admission fixe défini par une arête de commande. La surface des clapets, la rigidité des lamelles et le circuit d’admission influencent l’ouverture et la fermeture, qui dépendent de la pression. Ces interventions suivent une autre logique de réglage que la commande par piston ou par distributeur rotatif.

Contrôler les modifications et les accorder au setup

Après chaque intervention, tu mesures à nouveau les valeurs concernées. Sur le cylindre, ce sont au minimum le temps d’échappement, le temps de transfert et l’avance à l’échappement.

Si tu as modifié la hauteur du cylindre, tu contrôles en plus ces points :

• la bande de squish
• le volume de la chambre de combustion
• le taux de compression géométrique
• la fermeture de l’échappement et le taux de compression corrigé
• la libération complète des lumières au PMB

Pour l’admission, tu documentes séparément les angles d’ouverture et de fermeture, dès lors qu’il s’agit d’une commande fixe. Sur l’admission commandée par le piston, cela met en évidence la modification symétrique autour du PMH. Sur le distributeur rotatif, tu consignes ainsi la position asymétrique des deux événements.

Ensuite, tu confrontes les valeurs mesurées à ton pot d’échappement, à ton système d’admission et à la plage de régime visée. Le temps d’échappement détermine à quelle position du piston les gaz entrent dans le pot d’échappement. L’avance à l’échappement t’indique combien d’angle de vilebrequin reste pour la chute de pression avant que le balayage ne démarre. L’ouverture et la fermeture de l’admission fixent, sur les systèmes à commande rigide, à quel moment le circuit d’admission vers le carter est ouvert.

La surface libérée en fait aussi partie. Deux cylindres avec le même temps de distribution peuvent se comporter différemment si la largeur, la forme ou la section des canaux divergent. Le nombre de degrés te donne la durée d’ouverture, pas la quantité de gaz qui passe pendant ce temps.

La transmission ne modifie pas les temps de distribution, mais elle contribue à déterminer si le moteur atteint la plage de régime visée et la tient sous charge. Le carburateur ne modifie pas non plus les temps de distribution, mais il doit fournir la quantité de mélange qu’exige le débit de gaz modifié. Et le pot d’échappement doit correspondre au moment d’ouverture de l’échappement et à la plage de régime visée.

Tes temps de distribution ne sont donc pas parfaitement réglés à travers une seule valeur. Le résultat doit s’accorder au cylindre, au pot d’échappement, à la commande d’admission, à la compression et à la transmission. Chaque modification, tu la consignes et tu la compares à l’état précédent. Tu vois ainsi quelle adaptation améliore vraiment l’ensemble et si une étape d’usinage supplémentaire est techniquement justifiée.