Jabiru 400 heures
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Technique
Moteur

Les deux vies d'un Jabiru 2200A
Août 2010
Par Freddy Janssen

L'auteur de ce document technique n'entend donner de leçon à personne. Il livre ses commentaires techniques de manière à éclairer ceux qui se posent des questions à propos du moteur Jabiru ou qui rencontrent des problèmes. Son exploration poussée et les solutions qu'il a trouvées pour donner une nouvelle jeunesse à son moteur ont en effet de quoi intéresser nombre d'utilisateurs.

Sommaire

A 200 heures
- Introduction
- Contexte personnel
- Jeu dans les guides de soupapes
- Lubrification des culasses
- La consommation d'huile
- La rupture des soupapes d'échappement
- Remèdes
- Situation intermédiaire
- Conclusions


A 400 heures
- Généralités
- Constats et résultats apportés par les modifications
- Equipements et paramètres
- Implantation dans la cellule du Skyranger
- Utilisation du moteur
- Données techniques et modifications apportées au moteur
- Conclusions

Première vie :
0 - 200 heures

Introduction

Depuis l'apparition du moteur Jabiru 2200A 85 CV à rattrapage de jeu hydraulique des soupapes, les moteurs sont affectés par des ruptures de soupapes d'échappement, à ce jour plus de 20 cas seraient répertoriés en France, les moteurs équipés du ''kit économie'' seraient plus particulièrement concernés par ces problèmes.
- DES LA PREMIERE HEURE d'utilisation, la consommation d'huile est importante (1 litre pour 20 à 25 heures).
- La lubrification des chambres de culbuteurs est parfois insuffisante ou inégale.
- Le retour d'huile des chambres de culbuteurs vers le carter moteur sont défectueux.
- Les guides de soupapes d'échappement s'usent très rapidement.

Il en résulte des ruptures de soupapes, dans une période qui est très variable, mais que l'on pourrait situer en moyenne entre 300 à 400 heures (parfois moins, parfois plus).

Au fil du temps, Jabiru (source Jabachat) a :
- annulé le bulletin de service " kit économie ", JSB 002-2, remplacé par JSB 018-1
- édité un bulletin de service " évent des chambres de culbuteurs ", JSB 014-1
- indiqué que le niveau bas de la jauge d'huile devenait le niveau haut, (4 avril 2008),
- modifié le volant moteur dont les vis cassaient
- peut-être modifié le circuit d'huile dans les culasses ?,
- peut-être modifié les guides de soupapes ?, et modifié l'entraxe des soupapes,
- modifié le profil de l'arbre à came, (conçu à l'origine pour un réglage mécanique du jeu aux soupapes),
- modifié les poussoirs hydrauliques (version fuite réduite),
- modifié l'ailettage des culasses,
- agrandi le carter d'huile, et modifié la jauge d'huile.

Jabiru Australie, n'a jamais ''officiellement'', considéré auprès de ses Clients, que la conception des guides de soupapes et la lubrification de ceux-ci, pouvait être mis en cause, imputant les problèmes à la qualité des carburants, à une mauvaise utilisation, à des hélices inadaptées, etc..., paramètres qui certes influent sur la tenue du moteur, mais n'expliquent pas les problèmes récurrents de rupture de soupapes.

Le perçage des évents dans les chambres de culbuteurs, (suivant JSB 014), a parfois donné lieu à d'importantes projections d'huile hors du moteur.

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Contexte personnel
J'ai un Skyranger Jabiru acheté neuf, mis en service en 2006 et qui totalise en octobre 2008, 230 heures. Un ami a aussi un Skyranger Jabiru qui a cassé en vol à un peu plus de 300 h de vol (rupture soupape d'échappement). A 200 heures, j'ai constaté :
- que l'huile moteur noircissait très rapidement (malgré le renouvellement dû à une consommation d'huile importante),
- que des traces suspectes apparaissaient et progressaient dans les chambres de culbuteurs.

Après installation d'un taquet sur la queue de soupape, j'ai alors mesuré au comparateur (soupape semi-enfoncée), le jeu dans les guides de soupapes d'échappement résultat :
- 1,2 mm de jeu (haut/bas) sur le cylindre le plus atteint,
- 0,8 mm sur le cylindre le moins atteint.

J'ai transmis ces clichés et informations à Jabiru-France, et j'ai demandé la prise en charge du remplacement des guides de soupape au titre de la garantie. Refus formel de Jabiru-France qui tout en reconnaissant que cette série de moteur est affectée par des ruptures de soupapes d'échappement, semble intervenir au titre de la garantie, que lorsque le casse a lieu ! Pourtant Jabiru annonce garantir une TBO de 1000 heures sur le haut moteur ! Les revendeurs US ou britanniques (source jabiru-engine-group-yahoo), semblent assurer cette opération préventive sous garantie !

J'ai donc entrepris de démonter moi-même et à mes frais, les culasses pour réfection des guides.
Les commentaires qui suivent sont le résultat de mes seules observations et interprétations.

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Jeu dans les guides de soupapes
- J'ai pu constater au démontage que le jeu mesuré initialement sur le bloc moteur, était représentatif du jeu réel dans les guides des soupapes d'échappement, j'ai constaté également un jeu significatif dans les guides de soupapes d'admission.
- J'ai constaté que l'ampleur des traces marron dans les chambres de culbuteurs sont proportionnelles à l'usure des guides d'échappement, puisqu'il semble qu'une partie des gaz brûlés fusent à travers le jeu dans les guides d'échappement.

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Lubrification des culasses
La faible quantité d'huile (quand elle arrive aux culasses !, source Contrails) alimentant les guides et culbuteurs s'écoule par le 1er orifice (d= 4 mm) de la rampe d'huile dans la chambre des culbuteurs, elle ne lubrifie en fait que le 1er guide au droit de la soupape d'admission et RIEN NE COULE DIRECTEMENT sur la soupape d'échappement si ce n'est que par les projections des mouvements alternatifs du ressort de la soupape d'admission.
Résultats : soupapes et guides d'échappement mal lubrifiés et surtout mal refroidis.

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La consommation d'huile
Les contre-pressions dans les chambres de culbuteurs (poussoirs hydrauliques inadaptés), gênent le retour d'huile dans le carter inférieur, les évents dans les couvercles de culbuteurs améliorent le retour d'huile, mais ne modifient pas significativement la consommation d'huile.

Mes observations me conduisent à penser que ces consommations d'huile sont dues essentiellement.
- A un jeu excessif dès L'ORIGINE dans les guides de soupapes d'admission.
- A la présence d'un trou de lubrification dans le guide de soupape (d= 4 mm) orienté vers le haut, pour une tige de soupape (d= 7 mm), diminuant virtuellement l'étanchéité du guide et provoquant une rétention d'huile qui ne demande qu'à être aspirée à l'admission.
- A l'absence de joint de queue de soupape (de toute façon inutile avec le trou dans le guide).
- A la conception de la galerie de graissage qui on le voit plus haut n'alimente que la soupape d'admission.
Résultat : consommation d'huile et dépôt important de carbone sur sièges et soupapes, coté admission !

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Rupture des soupapes d'échappement
L'origine de ces ruptures me semble être la conséquence directe d'une usure et d'un jeu excessif (je pense dès l'origine), dans les guides de soupapes et comme montré plus haut à un défaut de lubrification de ces guides.
- Compte tenu de ce jeu excessif, le siège de soupape d'échappement se déforme, dès lors le siège n'est plus étanche, la soupape ''godille'' sur le siège, les gaz chauds amplifient les dégâts, et la soupape finit par casser par effet de contraintes répétées en fatigue, et ce d'autant plus que l'arbre à came et les poussoirs hydrauliques semblent inadaptés.
- Comme on peut le voir sur le cliché ci-dessus, à seulement 200 heures, les portées, des soupapes et sièges coté échappement, sont tellement déformés qu'il a fallu fraiser profondément les sièges pour retrouver une portée correcte.
- Enfin j'ai observé que la matière composant les guides est de nature très différente des guides de bonne qualité que l'on trouve en motorisation automobile, dureté, copeaux de décolletage :
- les copeaux des guides Jabiru se fractionnent en petits morceaux, comme pour un laiton de décolletage ?
- les copeaux d'un guide bronze type automobile forment des filaments qui s'enroulent derrière l'outil.

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Remèdes
Dans la mesure ou j'effectuais la remise en état des culasses par mes propres moyens et à mes frais, il était hors de question de remettre la même configuration qu'à l'origine (mêmes causes, mêmes effets). J'ai donc été amené :
- à changer les guides pour des guides en bronze de bonne qualité type automobile, sans trou de graissage et équipés de joints de queue de soupapes à l'admission comme à l'échappement,
- à toiler légèrement les restricteurs, pour assurer un débit d'huile suffisamment significatif dans chaque culasse (faute de moyens, je n'ai pas mesuré ce débit).
- à modifier la rampe de graissage des culasses pour obtenir un écoulement de lubrifiant directement sur LES DEUX SOUPAPES dans chaque culasse,
- à remplacer les soupapes d'échappement qui avaient subi trop de contraintes, pour être remontées sans risques.
Bien sûr à ce moment je n'ai pas le recul suffisant pour juger du bien fondé de ces interventions.

Je ne prétends pas que ce remplacement des guides est LA SOLUTION, car comme évoqué ici, de nombreux facteurs peuvent contribuer à la rupture des soupapes : cinématique des culbuteurs, arbre à came, ressorts, refroidissement, etc... Je peux affirmer cependant :
- que la consommation d'huile est maintenant infime,
- que le pot du reniflard ne recueille que très peu d'huile,
- que la température culasse a baissé de -5 à -10 °C en croisière,
- que si je n'étais pas intervenu préventivement le moteur aurait sans doute cassé dans les heures suivantes (reste à savoir combien ?).

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Situation intermédiaire
L'installation d'évents sur les couvercles de culasses et les gicleurs plus riches mis en place par Jabiru-France, vont effectivement dans le bon sens (retours d'huile, contraintes thermiques échappement diminuées). Si ces dispositions permettent probablement de prolonger la durée de vie des guides de soupapes, le défaut initial me semble être induit par un défaut de conception que Jabiru Australie n'a jamais réellement admis, laissant les Clients se dépatouiller par eux-mêmes.
A lire Jabiru (source Jabachat)
- Le client devrait se fabriquer des couvercles transparents et vérifier et apprécier lui-même, que les culasses sont correctement alimentées en huile,
- le client devrait au besoin ré-usiner les restricteurs des conduits d'arrivée d'huile aux culasses.
- Le client devrait remplacer les paliers de culbuteurs qui ont pris un jeu excessif par défaut de lubrification.
- Le client devrait installer des sondes EGT sur chaque cylindre.
- Le client (au moins en France) doit prendre à sa charge le remplacement préventif des guides de soupapes défectueux.
En appliquant toutes ces recommandations le client n'a même pas la satisfaction d'avoir un moteur pleinement opérationnel puisque les composants essentiels du moteur resteront inadaptés (arbre à cames, poussoirs hydrauliques, volant moteur, refroidissement et lubrification des culasses...).
Autant dire que les versions hydrauliques du Jabiru 2200 A 85 CV, vendues il y a seulement deux ans sont aujourd'hui complètement obsolètes par rapport à la définition actuelle du moteur, dont d'ailleurs j'ignore totalement la fiabilité.

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Conclusions
Jabiru commençait, avec les anciennes versions à poussoirs mécaniques, à devenir une alternative crédible en moteur ULM. Depuis la sortie des versions à poussoirs hydrauliques, Jabiru, ne semble avoir aucun devoir, aucune responsabilité, vis à vis de ses clients. Jabiru aurait dû depuis longtemps, développer des solutions techniques (culasses améliorées, remplacement des moteurs), pour les Clients des versions concernés par ces ruptures de soupapes. C'est d'autant plus regrettable que ces moteurs sont agréables d'utilisation et relativement légers par rapport aux autres moteurs ULM disponibles sur le marché.

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Seconde vie :
200 - 400 heures

Généralités

Moteur 2200A, avec poussoirs hydrauliques (première version), mis en service en 2006, monté dans une cellule ULM de Skyranger. Ce moteur totalise en août 2010, 400 heures d'utilisation. Depuis le remplacement préventif des guides de soupapes d'origine Jabiru, par des guides spécifiques d'origine automobile et la modification du circuit de lubrification des culasses, ce moteur me donne maintenant toute satisfaction :
- je n'ai aucun bruit suspect, pas de phénomènes vibratoires, aucun symptôme d'anomalie,
- la consommation d'huile est très réduite, pratiquement aucun rejet par le reniflard, et à part quelques gouttes sous les culasses, il n'y a aucune fuite d'huile sur le bloc moteur,
- le démarrage du moteur est instantané quelques soient les conditions climatiques et la durée d'immobilisation,
- les compressions sont bien présentes et uniformément réparties,
- les paramètres températures CHT, EGT, T° huile sont dans les ''tolérances Jabiru''.

Cependant, peut-être ai-je pour le moment ''la chance'' :

- de ne pas avoir de problèmes avec les composants mécaniques obsolètes (arbre à cames, poussoirs hydrauliques, culasses, pistons, etc...), qui ont été modifiés par rapport à la version actuelle du moteur,
- de ne pas avoir cassé des vis de volant moteur,
- de ne pas avoir un moteur comprenant des pièces dont le traitement thermique a été ''oublié'' (arbre à cames, culbuteurs...), comme c'est arrivé à certains utilisateurs,
- de ne pas avoir un siège de soupape desserti,
- de ne pas avoir de problèmes apparents, avec les écrous d'embases des cylindres,
- de ne pas avoir les axes des distributeurs détériorés par un mode de graissage qui semble assez aléatoire.

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Constats et résultats
Suite aux modifications apportées aux guides de soupapes et au circuit de lubrification, à 400 heures (soit 200 heures après ces modifications, les observations suivantes sont réalisées :
- Aspect des culasses (chambres de culbuteurs) :

Aspect à 200 heures (guides Jabiru)
Importantes traces marron-orangé dans les chambres de culbuteurs.

Aspect à 400 heures (200 + 200) (nouveaux guides et lubrification spécifique)
Aucune trace marron-orangé dans les chambres de culbuteurs.

Commentaires : Les traces ''marron-orangé'', ne sont nullement des dépôts ''d'huile brûlée'' comme l'affirme certains ''spécialistes'', mais bel et bien des dépôts très adhérents des métaux composants les guides de soupapes, métaux qui ont été arrachés et sublimés par le passage forcé à travers les guides des gaz d'échappement vers 800 °C. On peut d'ailleurs noter à 400 heures, que la couleur marron-orangée subsiste sur le ressort et la coupelle d'échappement du cylindre N°4, qui ont été remontés tels quels.

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Aspect des soupapes
1) Aspect des soupapes d'admission à 200 heures (guides Jabiru).
Les soupapes d'admission étaient couvertes de plaques de calamine, due à une consommation d'huile importante aspirée à travers des guides de soupapes usés.

2) Aspect des soupapes d'admission à 400 heures ( nouveaux guides).
On peut constater même si le cliché n'est pas très net (photo prise directement dans la tubulure à la bride d'admission), qu'AUCUN DEPOT DE CALAMINE, ne s'est formé sur la soupape.

Aspect des bougies
Aspect avec les guides Jabiru, lors des révisions de 50 heures l'électrode des bougies cotés soupapes d'admission étaient plus ou moins couvertes d'une gangue de calamine.

Depuis l'installation des nouveaux guides aucun décalaminage des électrodes n'a été nécessaire en 200 heures d'utilisation. La teinte blanchâtre des bougies témoigne d'une carburation plutôt appauvrie.

Bougies 250 heures de fonctionnement


Jeux dans les guides de soupapes Jabiru
Pour mémoire à 200 heures les relevés de mesures de jeux sur les guides d'échappement étaient les suivants :
Cyl1 : 0,8 mm, Cyl2 : 1,0 mm, Cyl3 : 0,8 mm, Cyl4 : 1,3 mm.



Jeux dans les guides (nouveaux guides)
Maintenant à 400 heures, soit 200 heures après la mise en place des nouveaux guides, le test pratiqué en faisant levier avec un tournevis sur la queue de soupape légèrement enfoncée, permet de constater l'ABSENCE TOTALE DE JEU DANS LES GUIDES DE SOUPAPES. La mesure au comparateur confirme qu'aucun jeu mesurable n'est décelable.


Commentaires
Tolérances des guides : quand la tolérance est serrée le premier centième d'usure apparaît après un grand nombre d'heures d'utilisation, le 2eme centième après un nombre d'heure un peu moins grand, et ainsi de suite, l'accroissement de l'usure est exponentielle, en partant d'une tolérance serrée les guides de soupapes peuvent largement passer le potentiel de 1000 heures prévu pour le haut moteur.
Refroidissement de la soupape : ce refroidissement est optimisé lorsque la tolérance est serrée dans les guides de soupapes, car le contact avec la queue de soupape est important, lorsque le guide est usé, la queue de soupape ne porte plus que sur 2 points, accentuant ainsi la détérioration des guides. A partir du moment où les gaz d'échappement fusent à travers les guides, l'échauffement des queues de soupapes devient très important.

Aspect de l'huile
Aspect entre 100 à 200 heures (guides Jabiru)
Le lubrifiant a rapidement pris une couleur noire, opaque, ''goudronneuse'', due probablement à l'accumulation des métaux d'usure inclus dans les guides et aux accumulations de dépôts de carbone sur les soupapes et sièges d'admission.

Aspect entre 300 heures à 400 heures (nouveaux guides)
Le lubrifiant clair et jaune/ambré lors du remplissage d'huile neuve est devenu ambré foncé, toujours légèrement translucide.

Aspect huile de 300 à 400 heures (nouveaux guides)

Consommation d'huile :
Avec guides Jabiru la consommation était de l'ordre de 1 litre d'huile pour 20 heures, (la moitié de ce que Jabiru considère comme normal).
Les importants rejets d'huile par le reniflard avaient été réduits par l'installation d'évents sur les couvercles des culasses.

Avec les nouveaux guides la consommation d'huile est maintenant est de l'ordre de 1 litre pour 100 heures de fonctionnement, (consommation d'huile désormais 10 fois inférieure à la ''norme Jabiru'').
Pratiquement aucun rejet d'huile par le reniflard, du coup les évents qui avaient été installés sur les couvercles de culasses ont pu être supprimés.

Température d'huile d'huile
Avec le circuit d'huile initial (sans radiateur d'huile) la température maxi de l'huile dans le carter est de 115°C (avec 25°C de température extérieure).

Avec le circuit d'huile modifié la température maxi d'huile dans le carter est de 105 °C, (avec 25°C de température extérieure). De plus les températures culasses CHT ont baissées de 10°C.

Répartition d'huile dans les culasses
Avec le circuit initial l'huile même avec un débit assez important ne s'écoule que par le premier orifice au droit de la soupape d'admission. La soupape d'échappement n'est pas alimentée directement en huile.

Circuit de lubrification des soupapes initial

Avec le circuit d'huile et de culasse modifié l'huile arrivant aux soupapes est MAINTENANT REFROIDIE, et elle s'écoule directement SUR LES DEUX SOUPAPES.

Circuit de lubrification des soupapes modifié


Pression d'huile à chaud :
Avec la pompe à huile Jabiru 2200 :
Pression d'huile à 10 °C et 2350 t/mn : 1,8 BAR.

Avec la pompe à huile Jabiru 3300 ;
Pression d'huile à 105°C et 2350 t/mn : 2,8 BAR.

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Equipements et paramètres
- Hélice : bipale bois blindée ULX diamètre : 1,52 m, pas : 0,95 m, régime maximum au sol et en vol 2 950 tr/mn, (le régime maximum qui était de 3 000 tr/mn, a été dégradé depuis le remplacement du gicleur principal (fonctionnement trop riche au dessus de 2 650 tr/mn).
- Bougies : Antiparasitées NGK DPR 9EA-9 (aspect légèrement blanchâtre, témoin d'une carburation légèrement appauvrie).
- Carburateur standard BING.
- Gicleur principal de initial 225 maintenant 250, aiguille 'aiguille initial 280, puis 285, puis retour au puits initial de 280, les autres gicleurs ralenti et starter restent inchangés.
- Températures/pressions : EGT (1 seule sonde, cylindre n° 4) à 2 800 tr/mn ; 640 °C, à 2 350 tr/mn 670 °C, à 2 550 tr/mn 690 °C, (+10 à 15 °C en hiver) ; CHT (1 seule sonde, cylindre n° 4) : 170 °C - - T°C huile : 80 (hiver), à 105 °C (été).
- T°C d'air d'admission (1 sonde à proximité immédiate du filtre à air), 40 à 60 °C.
- Compressions à froid à 400 heures : (PSI) Cyl 1 = 125, Cyl 2 = 133, Cyl 3 = 135, Cyl 4 = 136, soit en moyenne 9 bars.
- Pression d'huile : 2,8 bars à 105 °C et à 2 350 tr/mn.
- Réservoir : en PPHD, tubes bleus en uréthane, pompe à essence électrique type ''en ligne'', à l'arrêt, l'essence aspirée par la pompe mécanique transite par la pompe électrique (enlever impérativement le petit tamis à l'entrée de la pompe), 2 tamis à gasoil (1 en sortie de réservoir et 1 en entrée de carburateur).
- Filtre à air : (cornet oblong KN, sans réchauffe carburateur).

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Implantation du moteur dans la cellule du Skyranger
La cloison pare-feu est avancée au maximum, sous les capots il n'y a strictement que le moteur, tous les périphériques sont regroupés dans la cellule sous la console centrale. Ajout de 2 déflecteurs sous le carénage inférieur pour améliorer la dépression du flux d'air de refroidissement (1 déflecteur général pour les culasses, cylindres, 1 déflecteur spécifique pour le carter. Partage des flux d'air de refroidissement entrants et sortants :
- Flux E/S de refroidissement des culasses par les RAMAIR.
- Flux E/S de ventilation sous capot et radiateur d'huile.
- Par le cloisonnement du capot inférieur, flux E/S pour le carter d'huile inférieur nervuré et second déflecteur de sortie d'air.
- Implantation du radiateur d'huile modifiée (voir ci-après).

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Utilisation du moteur
- Régime de croisière usuel : 2 300-2 550 tr/mn, régime maxi 2 950 tr/mn.
- (Le régime de croisière est faible par rapport aux «préconisations» Jabiru, mais ce régime de croisière modéré me convient).
- Mise en route moteur, chauffe quelques minutes, puis roulage au point d'attente, lors du décollage, l'huile n'est pas encore à 50 °C.
- Je proscris tout point fixe plein gaz et je m'astreins à chaque fois que c'est possible, à effectuer des mises et réductions de gaz progressives afin de permettre un bon équilibre des températures internes du moteur.

Consommables
- Carburant SP 95 (acheté en grande surface).
- Consommation carburant 9,2 litres/heure à 2 350 t/rmn, 12 litres/heure à 2 550 tr/mn.
- Huile semi-synthèse multigrade SAE 15-50.
- Aucun additif n'est utilisé ni dans l'huile, ni dans l'essence.

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Données techniques et modifications apportées au moteur
Il va sans dire, que les modifications ci-après, ne sont nullement homologuées Jabiru, (et bien entendu si je dis ce que j'ai fait, je ne vous dis pas, de faire ce que je vous dis)... Ce blog ne contient que les remèdes et résultats faisant suite à mes observations et interprétations (parfois intuitives). Je ne prétends pas que ces remèdes sont les seules solutions applicables, j'observe simplement qu'entre les premières 200 heures et les 200 heures suivantes, les paramètres critiques tels l'aspect des culasses, les tolérances des guides et les consommations d'huile, sont significativement améliorés. Il reste à savoir si les modifications N°1 et N°2, permettent effectivement d'atteindre la T.B.O. de 1000 heures, pour le haut moteur ? La totalité des modifications ont été mises en oeuvre par moi-même sans l'aide d'aucun professionnel.

Modification N°1 : Guides de soupapes (depuis 200e heure)
- Les guides de soupapes d'origine Jabiru, ont été remplacés par des guides automobiles (VW, Golf 16 soupapes), équipés de joints de queues de soupapes, ces guides ont un alésage interne, qui donne un jeu avant pose de 0,05 mm avec les queues de soupapes dont les cotes sont parfaitement à 7,00 mm.
- L'intérêt de ces guides est qu'il n'y a pas a retoucher aux cotes critiques (cotes d'emmanchement, cotes alésage/queues de soupape), cependant, ces guides sont plus courts de 2 mm.
- Ils ont été ré-usinés extérieurement et équipés d'un clip d'arrêt, afin d'assurer un positionnement parfaitement maîtrisée. lors de l'insertion du guide dans la culasse,
- La pose et le maintient des guides dans les culasses est assuré par dilatation (cote de serrage de 5/100eme), après pose, le guide ''serre'' sur les queues de soupapes, il convient alors de passer un alésoir pour obtenir le jeu minimal de l'ordre de 0,03 à 0,05 mm.

Interrogations

Est ce que les joints de queues de soupapes ne vont pas provoquer un défaut de lubrification de ces guides ? La réponse est dans cet article : aspects impeccables, tolérances minimales, de plus les moteurs automobiles utilisent ce type de joint depuis de nombreuses années sans dommages. En définitive l'orifice de lubrification des guides Jabiru, semble, plus nuisible que bénéfique, par contre un bon débit d'huile bien réparti dans les culasses EST INDISPENSABLE pour améliorer la dissipation des calories, notamment à l'échappement.


Guides Jabiru et nouveau guide spécifique


Schéma d'adaptation du nouveau guide

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Modification N°2 : Circuit de lubrification (depuis 200e heure)
Généralités : Le circuit de lubrification comprend, la réserve d'huile dans le carter inférieur, la pompe à huile aspire et refoule l'huile successivement à travers, le pressostat, le clapet de décharge, une plaque sandwich Jabiru alimentant, un radiateur d'huile et ses durits, le filtre à huile, la galerie d'alimentation en huile des composants internes du moteur, 2 sorties calibrées (restricteurs), pour alimenter les chambres de culbuteurs, une ou deux sorties goutte à goutte (huile perdue ?), pour lubrifier les pignons et axes de distributeurs haute tension de l'allumage, enfin les différents retours d'huile qui ramènent par gravité l'huile vers le carter inférieur.

Refroidissement huile :
- Le montage du radiateur d'huile au bout de durits, sur plaque sandwich Jabiru, entre la pompe et le filtre à huile, ne me convient pas :
- Ce montage en série oblige toute l'huile à transiter en permanence à travers le radiateur, ce qui est inutile (voir nuisible), pour des températures d'huile inférieures à 90/95°C.
- Il rend difficile ou voir inefficace la filtration, en effet, si l'huile est à '80°C dans le carter, ça veut dire, quen sortie de radiateur et en entrée de filtre la température d'huile est beaucoup plus basse, la pompe doit alors forcer l'huile épaissie à travers le média filtrant de la cartouche, il est possible que face à cette perte de charge importante, le clapet de décharge du moteur ou de la cartouche filtrante s'ouvre et que l'huile ne soit plus ou partiellement filtrée.
- Il fausse la lecture de la pression d'huile, le capteur mesure essentiellement la perte de charge de l'huile à travers le radiateur et le filtre à huile, je pense qu'en aval, dans la galerie principale d'huile la pression est beaucoup plus faible que celle affichée sur le manomètre.

Idéalement :
- Le radiateur et même le filtre à huile devraient être installés en dérivation sur un circuit d'huile spécifique.
- Au pire, le radiateur d'huile devrait être raccordé après le filtre à huile et non avant ce filtre.
- Une plaque sandwich thermostatée à 90/95°C est nettement préférable à la plaque Jabiru, non seulement pour une mise en température plus rapide du moteur, mais surtout pour qu'à chaud, le lubrifiant circule plus ou moins en dérivation dans le radiateur d'huile.

Vous avez compris que je suis plutôt partisan d'une température d'huile proche de 100°C que de 80°C. Ceci étant dit, le moteur étant ce qu'il est, il ne va probablement pas casser pour autant, mais le circuit d'huile n'est pas réellement optimisé.

Circuit d'huile modifié :
- J'ai utilisé le moteur sans radiateur d'huile pendant les 200 premières heures (température maxi d'huile 115°C).
- Lors du remplacement des guides : J'ai augmenté le débit d'huile dans les chambres de culbuteurs . Plutôt que de faire un trou diamètre 0,5 mm dans les restricteurs alimentant les culasses, j'ai préféré faire un toilage périphérique, pour augmenter la fuite donc le débit d'huile, c'est un peu aléatoire, mais le débit est visuellement augmenté. A défaut de méthode de mesure, j'ignore toujours quel est le débit en fonction du régime et de la température de l'huile.:
- Depuis la 350e heure, j'ai augmenté le débit de la pompe à huile: En effet les moteurs Jabiru 1ere génération à poussoirs hydrauliques, ont la fâcheuse tendance à montrer une pression d'huile anémique dès lors que la température d'huile atteint 100°C. Remplacement facile des éléments de la pompe à huile (rotors et couvercle) du moteur 2200 (rotors épaisseur 14 mm), par des éléments du moteur 3300, (rotors épaisseur 20 mm, le débit théorique est augmenté de 35 %).
- Je pense qu'il n'est pas judicieux de modifier le tarage du clapet de décharge (pressure valve relief), cette intervention peut amener une surcharge des pressions d'huile à froid au niveau des joints spi, et entraîner des fuites d'huile ultérieures , sans pour autant augmenter la pression d'huile à chaud.
- J'ai modifié la répartition de l'huile dans les chambres de culbuteurs : On sait que la galerie d'huile alimentant chaque culasse, ne permet pas à l'huile d'atteindre la soupape d'échappement, puisque même avec un débit assez fort, toute l'huile s'écoule par le 1er orifice au droit de la soupape d'admission. J'ai inséré en force dans la galerie d'huile de chaque culasse, une ''gouttière'' réalisée au moyen d'une goupille élastique fendue effilée, (fente en haut), et taraudée en entrée (pour permettre de l'extraire au besoin). L'arrivée d'huile passe ainsi au-dessus de l'orifice de la soupape d'admission et puis s'écoule prioritairement sur le guide et la soupape d'échappement.
- J'ai intercalé le radiateur d'huile, sur les 2 circuits d'huile alimentant les 4 culasses (voir schéma) : Les arrivées d'huile chaude raccordées aux ''T'' en caoutchouc sont déviées en entrée du radiateur d'huile, en sortie de celui-ci l'huile refroidie revient aux ''T'' en caoutchouc et alimente les 4 culasses. L'huile moteur est ainsi globalement refroidie (105°C maxi), soit –10 °C par rapport au montage sans radiateur d'huile.

Avantages :
- L'huile refroidie arrive directement au point le plus chaud du moteur (culasses et soupapes d'échappement), améliorant ainsi l'échange de calories.
- La mise en température du moteur est quasi équivalente à un montage sans radiateur d'huile.
- Une fois le moteur en température, le filtre à huile travaille à chaud, avec de l'huile bien fluide.
- La pression affichée est plus proche de la réalité, (celle qui s'applique sur les paliers du vilebrequin).
- Le radiateur, et ses durits sont fixés directement sur le bloc moteur.
- Le radiateur et ses tubes d'alimentation aller/retour, ne sont soumis qu'à une très faible contrainte de pression, le débit d'huile, derrière les restricteurs, étant quasiment en écoulement libre à la pression atmosphérique.
- Le débit d'huile est équilibré sur les 4 culasses, car même si derrière les restricteurs le débit est inégal, en sortie de radiateur les flux d'huile sont rétablis en 2 flux d'égal débit.

Inconvénients :
- Par températures extérieures très élevées, et fortes sollicitations moteur, le refroidissement d'huile est moins énergique.
- Montage non conventionnel avec 4 durits de petits diamètres.


Schéma circuit radiateur d'huile



Modification de la galerie de graissage des culbuteurs et guides



Raccordements du radiateur d'huile sur le circuit de lubrification des culasses



Remplacement pompe à huile (augmentation, débit et pression à chaud)

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Modification N°3 : Circuit du reniflard de vapeurs d'huile (depuis la 50e heure)
Le circuit du reniflard comprend 3 étages de récupération/évacuation :
1 - Une durit (1a) de liaison du reniflard moteur au récipient récupérateur, est raccordée en position basse de ce récipient, lui-même positionné horizontalement, pour permettre, lors des arrêts moteur, qu'une partie de l'huile ainsi récupérée, retourne au moteur.
2 - La sortie latérale plus haute que l'entrée est raccordé un tube (2a) d'évacuation des vapeurs d'huile, arrivant sur une branche haute d'un raccord ''Y'', au bout de la branche basse du raccord ''Y'', est raccordé un tube (2b) allant au filtre à air moteur, permettant de maintenir une légère dépression et d'envoyer au carburateur les vapeurs ou gouttes d'huile résiduelles.
3 - Sur l'autre branche montante du raccord ''Y'' est raccordé un tube (3a) muni d'un clapet anti-retour qui rejoint le bas de la cloison pare-feu et la mise à l'air extérieure. Auparavant (guides Jabiru), des évents soudés sur les couvercles de culbuteurs, rejoignaient le piquage (1b) au dessus de la durit de reniflard et il fallait nettoyer de temps à autre la ''mayonnaise'' qui se formait. dans le récipient et les tubulures. J'ai enlevé ces 4 évents devenus inutiles avec les nouveaux guides, et qui laissaient apparaître 7 bouts de tuyauteries et 3 raccords en ''T'' sur le moteur.
Désormais, plus aucune goutte d'huile, ne sort de la mise à l'air finale et je n'ai plus eu à nettoyer le récipient récupérateur d'huile, ni le filtre à air qui s'imbibait d'huile.

Système reniflard

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Modification N°4 : La fixation des RAMAIR sur les culasses est modifiée (depuis l'origine)
Au lieu de serrer les vis des couvercles de culasse, directement sur le composite, les RAMAIR sont équipés d'un renfort aluminium qui vient coiffer les têtes cylindriques des 2 vis supérieures des couvercles de chambres de culbuteurs. Pour retirer un RAMAIR aucune vis n'est à démonter, il suffit de décrocher le ressort, celui-ci est accroché (non pas à un fil de fer), mais à une patte positionnée entre les ailettes des 2 cylindres, de débrancher les fils de bougies et de déboîter et retirer les RAMAIR.



Fixation des RAMAIR

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Modification N°5 : Refroidissement des bobines d'allumage (depuis l'origine)
Un flux d'air frais est dirigé sur les bobines, par installation de 2 conduits en tubes d'aluminium sur les capots ''RAMAIR'', pour refroidir ces bobines et prolonger ainsi leurs durée de vie.

Système reniflard


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Modification N°6 : Refroidissement des culasses et carter d'huile (depuis l'origine)
Ajout de 2 déflecteurs sous le carénage inférieur pour améliorer la dépression du flux d'air de refroidissement des culasses, cylindres et carter). Cloisonnement du capot inférieur, autour du carter d'huile du flux entrée/sortie d'air, avec diffuseur d'air en entrée.

Cloisonnement du capot inférieur

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Modification N°7 : Enrichissement démarrage à froid (depuis la 350e heure)
Il m'est arrivé 2 fois, de ne pouvoir démarrer le moteur surtout par temps froid et humide. J'attribue ce problème à la position basse du carburateur, aux parois froides des conduits d'admission, empêchant une vaporisation suffisante de l'essence, ou favorisant une condensation d'eau, qui s'écoulerait vers le carburateur ? J'ai donc prolongé la tubulure de mise à l'air, afin qu'elle soit accessible de l'extérieur des capots et permettre ainsi de souffler dans la cuve de carburateur afin de faire remonter l'essence à travers les gicleurs. Cependant depuis cette installation le moteur a toujours bien démarré, et je n'ai pas pu tester, cette modification, à vérifier, l'hiver prochain !

Prolongement du tube de mise à l'air carburateur

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Modification N°8 : Peinture des cylindres (depuis la 50e heure)
Peu après la mise en service du moteur, les cylindres commençaient déjà à rouiller. J'ai décidé de repeindre les cylindre en peinture riche en zinc type ''galvanisation à froid'', qui protège maintenant efficacement le métal de l'oxydation et qui tient bien en température.

Cylindres exempt de corrosion à 400 heures

Modification N°9 : Trappe d'accès à la jauge d'huile (depuis l'origine)
Modification moins utile maintenant, car la faible consommation d'huile permet de vérifier le niveau que tous les 10 heures.

Modification N°10 : La manette de gaz et le ressort de rappel (depuis l'origine)
Les gaz sont commandés par une biellette rigide, cette biellette est actionnée au manche au moyen d'une poignée tournante (origine VTT), au moyen d'une gaine et d'un câble, pour les puristes, ce n'est pas très ''aéronautique'', mais je trouve pratique cette solution qui permet un dosage moteur tout au manche.
Le ressort de rappel des gaz est inversé et positionné de manière à réduire les gaz sous l'action du ressort.
La commande rigide permet un réglage des gaz de secours en cas de rupture du câble de la poignée tournante.

Ressort et biellette de commande de gaz


Commande de gaz ''au manche''

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Conclusions
Les seules modifications apportées aux guides de soupapes et à la lubrification, donnent après 200 heures d'utilisation, d'excellents résultats (aspect des culasses, usure des guides et consommation d'huile). Je n'ai rien changé dans l'utilisation et la maintenance du moteur. Concernant le carburateur, seul le gicleur principal est changé, en croisière je suis dans les conditions initiales du ''kit économie.''

Je confirme donc que :
- La cause initiale de rupture des soupapes est essentiellement due à une conception et des tolérances de jeux inadaptées des guides de soupapes.
- La consommation excessive d'huile et les rejets au 'reniflard sont également le conséquence dune conception et des tolérances de jeux inadaptées des guides de soupapes.
- La lubrification des chambres de culbuteurs est particulièrement inadaptée dans sa conception : le débit, et la répartition de l'huile, ne permet pas une lubrification et surtout un refroidissement efficace des soupapes d'échappement.
- En réalité Jabiru a livré au moins une série de moteurs neufs avec des guides en limite de tolérances d'usure, et ce jusqu'à 15/100e, ce qui a été démontré par certains utilisateurs qui ont remplacé les guides sur des moteurs neufs. D'ailleurs quand on constate au démontage à 200 heures, que MÊME LES GUIDES DE SOUPAPES D'ADMISSION SONT USES, on ne peut pas dire que la température EGT est en cause.

Mon avis est très tranché : les problèmes du moteur (rupture de soupapes) , quoi qu'en disent Jabiru et d'autres ''SPÉCIALISTES'', ne sont dus :
- Ni aux carburants.
- Ni aux huiles.
- Ni aux hélices.
- Ni au carter d'huile.
- Ni aux évents de reniflard,
- Ni a des régimes de croisière trop faibles.
- Ni mêmes dans certaines limites, aux réglages appauvris des carburateurs.

Cependant l'attitude de Jabiru, en tentant d'imputer les problèmes de conception, à une mauvaise utilisation, (EGT, essence, hélice, etc...) contribue à dégrader durablement sa mauvaise réputation, mauvaise réputation malheureusement justifiée par les nombreuses errances techniques de conception et de fabrication que subissent ses clients. Ce moteur n'a pas que des défauts, il est léger, simple, agréable. Si pour commencer Jabiru avait revu la conception et la lubrification des guides de soupapes, le constructeur aurait fait la preuve d'une réelle prise en compte de l'intérêt de ses Clients.
En fait depuis plus de 2 ans que les problèmes de soupapes, sont connus, Jabiru, n'a jamais officiellement communiqué, sur les VRAIES causes et surtout les VRAIS remèdes à apporter.
Publier des ''Bulletins de Services'' sur le perçage des évents dans les culasses, sur les paramètres EGT, sur l'utilisation des carburants, etc, ne permettra jamais d'éviter une casse de soupape, si les guides du moteur sont initialement en limite d'usure.

A ma connaissance Jabiru, n'a jamais émis le moindre ''Bulletin de Service'', sur l'essentiel, à savoir que l'apparition des traces marron/orangées dans les chambres de culbuteurs, sont les premiers signes évidents d'une usure avancée des guides de soupapes, usure dont il résultera tôt ou tard, une rupture de soupape. C'est en tout cas mon opinion et le résultat de ma propre expérience.

J'espère avoir contribué à faire prendre conscience, qu'un remplacement préventif des guides de soupapes s'impose dès l'apparition des traces marron-orangée dans les chambres de culbuteurs (syndrome Jabiru, comme disent certains), pour éviter le risque d'une panne moteur en vol.

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