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Régime Maxi Et Choix Ressorts

Pour le gars orange

39 replies to this topic

#1 thor_eyerdhal

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Posté 30 August 2015 - 10:16 PM

Romuald, quand je vois tes explications et calculs dans ces posts :

 

http://www.mustangpa...ecial/?p=358655

 

http://www.mustangpa...papes/?p=425937

 

SI je prend pour exemple un moteur qui prendra 7000 RPM max et tes calculs pessimistes :

 

On a une Fr de 58.3 hz

En prenant l'harmonique 7, on arrive à 408 hz

 

Avec un ressort Beehive de 73g (soit 36.5 pour la moitié du poids), des demi lunes de 2.5g (les deux), une coupelle supérieure de 11.57gr et une soupape de 101g  => Md = 151.5 g (c'est ce que pèse mon matos)

On obtient une dureté de 25219N/m soit 144 lb/inch.

En prenant les ressorts PAC et ce qui va avec à la place çà donne 27882 N/m soit 159 lb/inch

 

 

Cela signifie donc qu'un ressort avec cette dureté entre 144  et 159 lb/inch serait suffisant pour un régime max de 7000 RPM.

 

 

 

Hors :

-D'une part on constate bien que tous les ressorts montés sur les culasses perfo sont tarés autour de 300 lb/inch, ce qui en fonction du poids des pièces autoriserait des régimes approchant les 14000 RPM

 

-D'autre part si on recherche un ressort de 144/inch, ben on trouve çà :

 

http://www.summitrac...75-16/overview/

http://www.summitrac...45-16/overview/

Vu leurs dimensions, ils me paraissent difficilement utilisables, on dirait des ressorts intérieurs, me gourje?

 

Après il y a ceux là qui semble utilisables tels quels :

http://www.summitrac...aillocation=int

 

 

 

Donc pourquoi les ressorts installés sont-ils beaucoup plus raides?

Force de fermeture qui doit rester au dessus d'un certain seuil?

Agressivité des lobes?

Force qui chute avec le temps?


Ce message a été modifié par thor_eyerdhal - 30 August 2015 - 10:24 PM.

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#2 Romuald

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Posté 01 September 2015 - 05:12 PM

Déjà grosse erreur dans l'approche mathématique.

 

Si en fonction de masse mobile et d'un harmonique tu définis qu'un ressort qui a un rate spring de x peut prendre un régime max de y, tu ne peux pas aller à la conclusion qu'en doublant x tu vas aussi doubler y puisque c'est en parti le carré de la base de y qui défini le rate spring. Le résultat ne peut donc pas être linéaire.

 

Si tu fais correctement les calculs, tu verras qu'avec ton poids de masse dynamique, si tu trouves un besoin de rate spring de ~150 lb/" pour 7000 rpm, en doublant le rate spring, tu vas te retrouver avec un regime max de ~10000 rpm et non pas 14000.

 

Ensuite il faut tenir compte du fait que les culasses alu 'perfo' n'ont pas des ressorts de 73 gr et des coupelles de 12 gr. En ressort simple tu peux très largement ajouter 50 ou 60 gramme pour l'ensemble et encore pas loin de 100 grammes si c'est du double ressort. Crois moi, les quelques grammes ajouter ici ou la on une incidence énorme.

 

Les ressorts des culasses ou de combo aac aftermarket sont toujours très largement dimensionnés, notamment pour pouvoir répondre à un maximum de cas de montage mais aussi pour compenser l'affaiblissement du ressort dans le temps et le poids d'encrassement. La taille de beaucoup d'acc impose aussi d'avoir un rate spring assez élevé pour limiter les rebonds à haut régime. C'est notamment le cas sur les aac hydrauliques à cause de leur rampes de silence relativement courte voir même quasi inexistante. Si tu cherches vraiment à optimiser, dans bien des cas tu peux monter des ressorts beaucoup plus souple que ce qui est requis sur les catalogues, mais il faut quand même garder de la marge et les contrôler périodiquement. 


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#3 thor_eyerdhal

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Posté 01 September 2015 - 05:40 PM

Merci pour ces précisions!

Oui erreur grossière pour le doublement du rate.

 

Les valeurs de poids sont bien celles de mes pièces

72 grammes pour les ressorts Beehive, contre 93g pour les doubles ressorts PAC

12 g pour les coupelles "beehive" Howards contre 17.5 pour les coupelles PAC

Les demi lunes restent les mêmes, 1.25 g par demi lune.


Ce message a été modifié par thor_eyerdhal - 01 September 2015 - 05:41 PM.

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#4 Romuald

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Posté 01 September 2015 - 06:59 PM

Dans tous les cas de figure, pour prendre 7000 rpm avec des soupapes en 1.9, n'importe quel ressorts de soupapes de culasse after market peuvent faire l'affaire justement parce qu'ils sont toujours très largement surdimensionné. En plus faut pas confondre un moteur qui prend 7000 rpm une fois tous les 6 mois entre 2 rapports et un moteur qui va tenir régulièrement de longue pleine charge à ce régime. En fait plus le moteur va être sollicité et plus il faut calculer au plus juste les ressorts. Après, c'est plus une histoire de compromis entre performance, fiabilité et cycle d'entretien. Perso, j'ai beaucoup bossé sur les parties mobiles de la distri du RRP2 et j'ai tablé sur des ressorts très performants que je remplacerai plus souvent. Mon principale handicap dans les calculs à été poids des soupapes d'admission et la vitesse d'impact à la repose, mais j'ai fini par définir l'aac et tout ce qui va autour.


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#5 Romuald

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Posté 02 September 2015 - 03:03 PM

Je viens de relire un bout ton post et j'ai vu que tu étais passé en roller. Il faut en tenir compte dans tes calculs parce que les accélérations de soupapes sont beaucoup plus importante en roller qu'en flat. Même chose si tu viens à remettre tes rocker 1.7, tu vas encore accélérer les mouvements et ca a énormément d'incidence sur les ressorts. La résonance des ressorts est une base importante de calcul, mais il faut être sur qu'au moment ou l'accélération de la soupape est la plus importante, la masse dynamique des pièce en mouvement ne dépasse pas la force instantanée du ressort. Tu a fais des relevés angle/levée avant de tout refermer ?


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#6 thor_eyerdhal

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Posté 02 September 2015 - 08:09 PM

Les ressorts sont des Lunati Beehive 75818

  • O.D. Big End: 1.290"
  • I.D. Big End: 0.885"
  • O.D. Small End: 1.055"
  • I.D. Small End: 0.650"
  • Coil Bind: 1.140"
  • Seat Load: 130@1.800"
  • Open Load: 318@1.200"
  • 0.600" max lift
  • Rate (lbs/in): 313

Caractéristiques du KIT PAC 8017 installé précédemment :

  • 1.290'' O.D.; .685'' I.D.
  • 135 lbs @ 1.800''; 340 lbs. @ 1.230''
  • 1.050'' Coil Bind
  • 360 lbs/in Spring Rate
  • .600'' Max Lift*
  • Chrome Silicon

Les beehive sont installés à 1.750 au lieu de 1.8 avec les PAC

Ce qui donne :

145 lbs en seat load contre 135 pour les PAC

ADM    312 lbs à 0.533 contre 327 lbs pour les PAC

ECH  305 lbs à 0.511 contre 318 lbs pour les PAC

 

Pour les Beehive ça donne 0.08" du coil bind pour ADM et 0.1" pour ECH   pour les PAC 0.21" du coil bind pour ADM et 0.24" pour ECH

 

Non je n'ai pas fait de mesures angle/levée, je n'aurai pas su quoi en faire :(

Aie non pas taper!


Ce message a été modifié par thor_eyerdhal - 02 September 2015 - 08:09 PM.

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#7 Romuald

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Posté 03 September 2015 - 10:14 AM

Bha écoute, pour moi ça devrait le faire. A la première lecture, les beehive à 313 lbs peuvent sembler limite, mais en creusant un peu on est dans des valeurs cohérentes (d'un point de vue théorique). Ce serait pour un usage race fréquent, je t'aurais déconseillé ce montage, mais pour un roulage standard avec un peu de folie de temps en temps, pas de raison que ça le fasse pas.

 

Juste un truc important à savoir qui devrait un peu plus t’éclairer. En faisant un calcul qui prend en compte la soupape et ses composants, on arrive à une valeur de base qui sert de référence (il en faut une puisque l’on cherche une valeur de ressort que l’on ne possède pas). Dans le cas d’un montage à contact de came direct (la soupape directement en contact avec l’aac), on est très proche de la bonne valeur. En revanche pour nos type de moteurs, il faut aussi penser à l’autre bout de la chaine, à savoir, le basculeur, le pushrod et le lifter.

 

Pour bien comprendre comment cela fonctionne, ce n’est pas très compliqué. Ce qui faut déterminer c’est la masse dynamique de l’ensemble des pièces en mouvement à une accélération donnée. Si on part du lifter et qu’on va jusqu'à la soupape, tout se déplace. La somme du poids de toutes ces pièces est la masse statique. Pour connaitre la masse dynamique, il faut préciser à quelle accélération. L’accélération maximum dépend de la forme de la came et du régime maxi choisi. Pour aller plus loin dans la ‘pesée’ des pièces, tout ne se déplace pas de la même façon. Le ressort ne se déplace pas à proprement dit. Seule une portion est en mouvement et c’est pour ça que l’on ne prend qu’une fraction de son poids (en général 1/3 est déjà pessimiste). Ensuite tu as le basculeur. Son axe ne bouge pas, par contre le reste oui. De plus le basculeur n’est pas forcement équilibré autour de son axe donc en théorie il faudrait prendre en compte son moment d’inertie. Dans la pratique, on se contente de peser le basculeur sans son axe et on reparti la masse en fonction du ratio de celui-ci. Ce ratio a aussi son importance. Plus il est élevé et plus il minore le poids des pièces qui se trouve du petit côté. Si par exemple tu as un lifter qui fait 60 grammes et un ratio de basculeur de 1.6, la masse statique de lifter que tu vas intégrer dans tes calculs ne sera pas 60 gramme mais 60/2 gramme. Quand tu as calculé tout ça, il faut bien t’assurer qu’à tout moment, la pression exercée par le ressort soit toujours supérieur à la masse dynamique de l’ensemble.

C’est là que l’on arrive à l’importance des relevés. En général, on met les ressorts qui vont avec le kit ou en tâtonnant dans les docs,  on trouve un truc à peu près équivalent et on est rarement aux choux. Ça c’est le cas d’un montage classique. Par contre, quand tu commences à faire dans l’exotique pour une utilisation extrême, c’est plus la même. Quand tu achètes un aac, la notion d’accélération de soupapes n’est stipulée nulle part et pourtant c’est la valeur la plus importante pour savoir si un ressort sera suffisamment dimensionné. Dans l’approche théorique on fait l’étude de façon empirique en se basant sur une courbe d’accélération moyenne linéaire qui prend en compte l’ange totale d’ouverture et la levé maxi et suivant le type d’aac on gonfle tout ça d’un petit coef. qui va généralement de 1.1 à 1.5. Dans la réalité, le fait de prendre des point de mesure réels au bout du lifter te permet de connaitre précisément la levée pour chaque ° d’angle d’ouverture, donc de connaitre la vitesse de la soupape à chaque point, de la tu peux connaitre la valeur d’accélération entre chaque point et déterminer précisément la masse dynamique que tu peux enfin comparer avec la force du ressort pour chaque instant. Il y a beaucoup d’autres à tirer de la connaissance de position instantanée de la soupape, mais ça fait déjà pas mal pour aujourd’hui.

 

Voilà pourquoi, plus le moteur ne tourne vite et plus il faut des ressorts durs. Pareil quand tu as de grosse levée puisque forcement la soupape accélère plus. Si un ressort est trop souple, il y a séparation entre la soupape et l’aac et c’est ce qu’on appelle l’affolement.

 

Un des inconvénients du roller (d’un point de vue technique), c’est qu’il a des pentes très raides. Pour ça il provoque des accélérations de soupapes plus importantes, ce qui impose plus de résistance au niveau des ressorts. Le problème, c’est que c’est la roulette du lifter qui encaisse et c’est ce qui provoque la majorité des casses. Il y a aussi le poids des lifters qui sont souvent plus lourd, notamment en hydraulique et ça aussi ça se compte. Concernant les ressorts beehive, c’est très bon dans le sens où ça permet de réduire les masses et cela résonne moins, mais pour les cas d’utilisation sévères c’est peu conseillé et il faut préférer les doubles, voire triples ressorts qui sont beaucoup plus endurant et beaucoup plus safe


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#8 thor_eyerdhal

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Posté 03 September 2015 - 09:38 PM

J'ai pris des nitrided, censés être plus endurants..

 

J'ai pesé les poussoirs, çà passe effectivement de 103 gr à 145 gr

Les pushrods sont plus courts que les précédents mais je ne les ai pas pesés...


Ce message a été modifié par thor_eyerdhal - 03 September 2015 - 09:39 PM.

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#9 Romuald

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Posté 04 September 2015 - 08:29 AM

143 gr, c'est pas encore trop lourd. J'ai vu des poussoir roller beaucoup plus lourd que ca. Si on regarde bien, dans l'ensemble tu as des pièces plutôt légère comparé au montages habituels.  La feuille de calcul que j'ai ici n'est pas aussi évoluée que le soft que j'utilise d'habitude, mais elle est bien suffisante pour faire une bonne estimation. J'ai mis 160 gr pour les poussoirs et 10 gr pour le pushrod. ce n'est peut être pas exact, mais on ne doit pas en être très loin. si on se base sur l'harmonique 7, on est pas loin des 7000 et compte tenu de la qualité des ressorts, pas de raison que cela ne le fasse pas sur des excès occasionnels. Si ca peut te rassurer, j'avais mesuré la dureté d'un ressort et fait le calcul sur cette feuille en prenant des pièces sur un 289 stock que j'avais démonté et de mémoire j'avais péniblement 4500 rpm sur fpH7 ...

 

Fichier joint  thorSpring.png   22.66 Ko   1 Nombre de téléchargements 

 

 


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#10 thor_eyerdhal

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Posté 04 September 2015 - 10:40 AM

Quel grand malade :)

 

L'harmonique 6 n'est elle pas suffisante pour un moteur street?


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Posté 04 September 2015 - 12:27 PM

généralement h6 est une valeur critique à ne pas atteindre et de toutes façons, il faut déjà des ressorts de très bonne qualité pour y arriver. Perso, je considère déjà h7 comme une valeur limite d'entrée en zone rouge surtout si le moteur doit subir des pleines charges prolongées. Mais la on parle déjà de moteur 'poussé' avec les pièces de qualité adéquate. Faut savoir qu'autrefois, h10 était déjà une valeur critique ... La qualité des matériaux et leur fabrication à beaucoup évolué et c'est ce qui permet d'aller bien plus haut a moindre risque aujourd'hui.

 

Ce que je peux te dire, c'est que la feuille que je t'ai mis plus haut est très très pessimiste sur le calcul des masses. Elle prend en compte le poids du basculeur et son ratio alors que dans la réalité, on tiens compte du moment d'inertie et ca n'a plus rien a voir du tout. En fait cette feuille de calcul exagère les charges pour se retrouver à peu près au niveau des ressorts surdimensionnés que l'on trouve dans les catalogues pour tel ou tel aac. Ce soir, si j'ai le temps, je rentrerais tes valeurs dans le logiciel de calcul du RRP2 qui est beaucoup plus évolué et précis que ca et je suis près à parier qu'a 7000 rpm tu ne sera même pas a h7.

 

Si tu veux quelque chose bien plus de précis, il faudrait que j'ai:

le diamètre de l'axe de basculeur

la distance entre le centre de l'axe et le centre du point d'appuis du pushrod ou centre de la roulette coté soupape

le poids d'un pushrod (ou on peu faire une approche si on a le diamètre et la longueur)


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#12 thor_eyerdhal

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Posté 04 September 2015 - 01:22 PM

Tain je viens de refermer le CC  passager ce midi (vérification serrage culasse), j'hésitais à ouvrir celui coté conducteur puisque le resserrage ne s'est pas avéré nécessaire de l'autre coté...

 

Bon, je vais voir çà, à moins qu'on puisse trouver les valeurs en fonction du modèle..

 

Les basculeurs sont des Crane Gold 1.6 :

http://www.summitrac...08-16/overview/

 

les pushrods des Crane Pro series  en 6.4" :

http://www.summitrac...08-16/overview/

 

Poids des autre pièces :

 

Lifters Howards : 145 g

Coupelle supérieure Howards : 12 g

Demi lunes : 2.5 g les 2

Ressorts Beehives Lunati : 72 g

Soupapes ADM : 102 g

Soupape ECH : 101 g


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Posté 04 September 2015 - 05:09 PM

Calcul de masse statique avec le soft RRP2 (1/3 ressort et 30% majoration globale). bon les valeurs sont pas au gr pres, mais la majoration de 30% laisse pas mal de marge

 

Fichier joint  thormasse.png   6.27 Ko   0 Nombre de téléchargements 

 

Ca donne 7300 Rpm à fpH7, donc tu vois, t'as de la marge.

 

pitetre que je te ferais la simule en dynamique si je trouve un peut de temps mais la  c'est un peux plus complexe et ca fait un bout de temps que j'avais pas mis les main la dedans


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#14 thor_eyerdhal

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Posté 04 September 2015 - 05:15 PM

Merci ;) euh par contre 59 g le pushrod, çà me parait beaucoup me gourje?

 

 

 

Edit, je viens de vérifier les anciens pushrods Comcamps Magnum en 6.8, ils pèsent 48 g, les nouveaux doivent être un poil plus légers, mais j'aurais pas cru autant, je voyais çà dans les 30g...


Ce message a été modifié par thor_eyerdhal - 04 September 2015 - 06:59 PM.

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Posté 05 September 2015 - 11:24 AM

Les masses coté aac ont moins d’incidence  que celles coté soupapes, mais dans le cas présent, 19 gr de moins sur le poushrod représente ~ 8 gramme de moins en masse statiques non majorées et pratiquement 100 rpm de marge en plus à fpH7, donc ce n’est pas négligeable.

 

Reste à voir ce que ça peut donner en fonction des accélérations de soupapes. Le petit moteur de calcul que j’avais développé ne tient pas compte des propriétés des ressorts non linéaires comme les beehive et les seuls donnés d’aac que j’ai sont pour des flats hydro et méca mais ça pourrait donner une idée quand même.

 

Sinon, modéliser précisément  le comportement d’un ressort dans les conditions d’utilisation d’un moteur est quelque chose de très pointu qui demande des compétences balaises en physique. N’étant pas un physicien,  je fais appel  des documents très techniques sur le sujet. C’est passionnant, mais très difficile à exploiter  et à mettre en application dans un logiciel de calcul (ce que je m’efforce quand même de faire quand je me mets la dedans). Ceci dit, si les méthodes empiriques que j’utilise encore aujourd’hui ne permette pas de calculer au lbs près le ressort idéal pour un cas précis, elles permettent quand même de faire un choix dans la jungle des pièces dispo et de s’assurer qu’un ressort est adapté. Si on prend les préconisations des fabricants d’aac, on se rend compte qu’un même ressort est recommandé pour des dizaines d’aac et paradoxalement, quand on prend 2 aac à caractéristiques identique entre deux fabricants, les préconisations de ressort ne sont pas les même.

 

Pour conclure et répondre simplement à la question ‘quel ressort pour tel aac’, la solution de prendre le ressort conseillé par le fabricant est forcément  bonne. Ce n’est pas forcement la plus optimisée et cela sous-entend que l’on respecte bien les hauteurs de pose et le ratio de basculeur défini. Après, pour les cas spécifiques de montages ou d’utilisations, c’est l’étude sur de nombreuses données constructeur  existantes associées à quelques méthodes de calcul simplifié qui permettent de faire un choix cohérant. L’expérience et la réflexion sont des outils très précieux dans ces cas-là, par contre le pifomètre doit être utilisé avec beaucoup de modération …

 

 

 

 

 

 


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Posté 05 September 2015 - 11:39 AM

 

 Si on prend les préconisations des fabricants d’aac, on se rend compte qu’un même ressort est recommandé pour des dizaines d’aac et paradoxalement, quand on prend 2 aac à caractéristiques identique entre deux fabricants, les préconisations de ressort ne sont pas les même.

 

 

Exact, j'ai vu çà dans tous les catalogues, c'est un peu déroutant, on se dit que çà n'a pas l'air très sérieux techniquement et qu'ils ne veulent pas se casser la tête (alors qu'ils vendent aussi plein de ressorts différents)...

 


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Posté 05 September 2015 - 12:12 PM

C'est ce qui me fait dire que les ressorts préconisés pour les aac soft et middle ou ceux qui sont en place sur les culasses 'perfo' sont souvent beaucoup trop dur. C'est autant de petits hp qui s'envolent et des contraintes complètement inutiles sur la distribution. Fondamentalement, prendre le ressort préconisé se range dans la catégorie 'assemblage' alors que rechercher le ressort le plus performant, ca va dans la catégorie 'préparation'. Il y a aujourd'hui d'innombrable 'assembleurs' et de moins en moins de 'préparateurs' donc commercialement parlant ca reste intéressant. Si tu prend un ingénieur de chez comp cam ou de chez howard et que tu arrives à lui faire calculer le ressort le plus adapté a ton cas, il ne te préconisera jamais celui qui est censé le faire sur le catalogue. Le calculer soit même présente quand même un risque, mais c'est justement ca qui est intéressant ;)


wot_1.jpg
It's not a Clevor. it's a RRP Windland build in Burgundy 


#18 PiOnPiOn (Cédric)

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Posté 06 September 2015 - 12:28 PM

très intéressant ce post, merci pour la technique!


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#19 PiOnPiOn (Cédric)

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Posté 06 September 2015 - 02:10 PM

Pour compléter le sujet sur les ressorts conseillés avec les aac, pour ma part, Howard conseille le même kit de ressorts pour mon aac (hipo) que pour celui bien plus velu type 'lemans'... du coup forcement il sont surdimensionnés pour mon aac bien plus sage:

 

mon aac est le 217322-14.

 

Fichier joint  howard.jpg   45.45 Ko   0 Nombre de téléchargements 

 

voilà les caractéristiques des ressorts

 

http://www.summitrac...parts/hrs-98438

 

Number of Springs Per Valve:Dual

Outside Diameter of Outer Spring (in):1.465 in.

Coil Bind Height (in):0.950 in.

Damper Spring Included:No

Spring Rate (lbs/in):420 lbs./in.

Inside Diameter of Outer Spring (in):1.091 in.

Inside Diameter of Inner Spring (in):0.807 in.

Valve Spring Style:Standard

 

ce qui m'embête encore plus c'est que le kit conseillé nécessite de l'usinage supplémentaire sur les culasse, et ça si je pouvais m'en passer.... 

 

bref c'est vraiment pas évident ce choix de ressort.

 

 

 


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#20 PiOnPiOn (Cédric)

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Posté 06 September 2015 - 02:22 PM

Vu que la levée n'est pas un élément contraignant de mon montage (a vérifier tout de même si ça passe) ceux ci en simple pourrait aller?

 

http://www.summitrac...98218/overview/

 

Number of Springs Per Valve:Single

Outside Diameter of Outer Spring (in):1.265 in.

Coil Bind Height (in):1.150 in.

Damper Spring Included:Yes

Spring Rate (lbs/in):415 lbs./in.

Inside Diameter of Outer Spring (in):0.875 in.

Valve Spring Style:Standard

 

 

 

comme pour l'instant les culasses ne sont pas prête et que je n'ai pas les coupelles ni demi lunes, je manque de données....  (hauteur utilisable, poids des pièces,etc....)


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