Renfort de fixation de boîtier Burman

Bonjour à tous,

Aujourd'hui, notre ami Serpiton était de balade dans le sud.
Ce fut l'occasion de procéder à quelques expériences intéressantes.

En effet, ce dernier n'était pas venu les mains dans les poches ...
Il avait apporté dans son baluchon un renfort et quelques plaques découpées et percées judicieusement.

Quelques rappels :
Les types 105 sont majoritairement équipés de boîtier de direction de marque Burman (certains, en plus faible nombre, sont équipés de boîtiers ZF).
Le carter aluminium de ces boîtiers Burman a la très mauvaise habitude de se fissurer. Je ne saurais dire dans quelle proportion, mais la plupart des boîtiers que j'ai eu l'occasion de voir avait un problème ..
Ces fissures peuvent parfois aller jusqu'à la rupture, le boîtier devenant alors inopérant avec toutes les conséquences que l'on peut imaginer.

Monsieur Serpiton, dont l'esprit est fécond et les mains en ors, c'est penché sur le problème et a imaginé et fabriqué un renfort de carter de boîtier de direction. Les détails sont ici : https://alfa-romeo-classique.forumactif.com/t14940-renfort-de-direction-burman?highlight=boitier
Je conseille au passage à tous les possesseurs de boitiers Burman en bon état de se rapprocher de Serpiton pour équiper leur voiture de ce renfort.

Mais pourquoi ces boitiers ont-ils tendance à se fissurer ?
Il y a plusieurs raisons possibles, je les évoquent ici rapidement :

• Problème d'étanchéité du boitier qui se vide de son huile. L'absence d'huile augmentant les efforts en fonctionnement et donc les contraintes sur le carter,
  
• Détérioration des caractéristiques mécaniques de l'aluminium du carter (vieux de 40 ans ou plus ...),
  
• Manque de rigidité du longeron sur lequel se fixe le boitier de direction. Ce dernier en se déformant déplace le boitier ce qui engendre des contraintes à la liaison boîtier / colonne de direction.
  
• ...
  

Cette liste n'est probablement pas exhaustive ...

Pour le problème d'étanchéité, les solutions existent (réfection de l'étanchéité ou / et utilisation d'huile type DYNOLITE)

Les travaux du jour ont donc consisté à regarder comment rigidifier la fixation du boitier sur son longeron.
Ce sujet a été évoqué dans de nombreux posts.
Jean-Michel est donc venu avec un renfort de fixation très ingénieux (JM, je te laisse poster le lien qui explique comment fonctionne ton système si tu le souhaites) et de simples plaques percées de 3 trous.

Dans les locaux de Julian (AZ Méca) qui ont l'avantage d'avoir un sol bien plat et horizontal, nous avons donc procédé à quelques essais sur mon Coda Lunga de 1969.

D'abord sans rien touché sur la voiture, à l'aide d'un comparateur, nous avons mesuré sur le haut du boîtier son déplacement lors des sollicitations du volant.



Nous avions entre les coups de volant à gauche et à droite, un déplacement de 8 à 12 /100 de mm.

Puis, nous avons dévissé les 3 écrous de fixation du boitier et nous avons rajouté une simple plaque d'acier de 3mm. Je vous passe certaines petites péripéties ...
Le résultat est bluffant : Nous avons à peine mesuré 1/100 mm de déplacement.

Nous avons cherché à installer le renfort imaginé par Jean Michel, sans succès. En effet, le support de JM vient épouser le dessous du longeron. Il a été fabriqué en prenant comme modèle un coupé Bertone, il s'avère que le longeron de mon Spider est légèrement différent.

Nous avons aussi installé une plaque plus petite. Les déplacements étaient de moins de 2/100.

Pour aller plus loin, je pense qu'il serait intéressant de refaire la même expérience en mesurant les déplacements en bas du boitier.
Nous pouvons aussi mettre une plaque du coté du boitier et sur le relais, mais cela nécessite probablement de refaire la géométrie des roues car le boitier est déplacé.

Quoi qu'il en soit, je pense que nous avons là une solution simple (sans soudure ni colle) et à la portée de tous pour rigidifier la fixation du boitier de direction.
Il faut toutefois remplacer les vis de fixation qui deviennent trop courtes pour remonter la butée de direction.
Enfin, la zone d'appui de la plaque doit être bien propre (sans blaxon par exemple) pour bien plaquer sur le longeron (une surface salle ou un serrage merdique, aggrave les choses ...).

J'ai laissé sur mon Duetto la première plaque que nous avions testée (la grande) et j'ai roulé aussi dans l'après midi.
Je ne sais pas si c'est un effet placébo ou pas, mais je trouve ma direction plus précise...

Quelques images :

JM en plein travail :


Là, la tentative d'adaptation du renfort (JM avait laissé dans le Nord les gans et les chaussures de sécurité // heureusement, il a pensé aux lunettes)


La grande plaque ...


... et la plus petite


Le garage de Julian, bien rempli. Mon Duetto, son cousin le 2000 S3 juste derrière, une Fiat 1936 à droite


Pour finir, voici ce que j'ai découvert sur les Spider 2000 S3 de 1984 lorsque j'ai démonté le boitier de direction :

Comme quoi, Alfa connaissait ce problème et les solutions possibles ...

PS : Merci JM pour cette matinée )

Exact, je pense que sur mon spider de 77 il y a ces plaques de renforts aussi, simple a réaliser pour ceux qui n'en n'ont pas.

Super test

Bonjour à tous,

Ces mesures effectuées sur le spider de Serge dans de très bonnes conditions ont permit de vérifier (grâce au verdict du comparateur) que même sur une voiture en très bon état il y a une déformation du longeron qui provoque un déplacement du boîtier.

Cela fait quelques temps que nous nous posons la question et que nous cherchons le meilleur palliatif avec d'autres alfistes (qui se reconnaîtront) sur la cause première ou principale des fissures des Burman.
C'est après en voir vu un bon nombre que je constatais que les premières fissures apparaissent sur l'arrière autour des 4 vis de liaison avec le tube de direction. Cela se propage ensuite tout autour mais pourquoi cela commence là ? Parce que que le boîtier bouge (pneus larges et longeron faible) mais la colonne et le tube en acier résistent à ce mouvement. On imagine alors bien les efforts de ces 4 vis dans l'alu étroit de cette partie du boîtier. Le manque d'huile provoque d'autres dégâts mais pas celui-là.
Lors de cet essai, le déplacement est resté faible car le sol peint était glissant, les pneus "étroits" et le longeron en très bon état, dans d'autres situations, même sans mesure, le mouvement est bien plus visible.

Voici un de ceux que je pense être un des meilleurs exemples :
- aucune fissure sur l'avant ni le haut,
- aucune fissure visible de l'extérieur (sauf une seule mais extrêmement difficile à deviner),
- trois fissures sur l'arrière, deux franches à droite et une plus faible en bas à gauche (peu visible sur la photo).

   

L'idée n'est pas nouvelle, beaucoup d'adeptes des circuits n'ont pas attendu cela pour renforcer leur longeron mais cette fois les chiffres sont là et montrent cet intérêt.

Merci à Serge pour cet essai

Bonjour,

Très intéressantes vos manips.

Pourriez-vous expliciter un peu les détails de la procédure de mesure au comparateur.
Je serais curieux de faire la même manip (si pas trop compliquée) sur mon GTC (déjà équipé du renfort).
Merci.

Salut Jean Pierre,

Mon "Duetto" est de 69 et est équipé d'une grosse boite à air du coté conducteur, juste derrière la batterie.
Nous avons déposé cette boite à air libérant ainsi un peu de place. Sur l'intérieur de l'aile, nous avons plaqué le support magnétique du pied articulé d'un comparateur.
Nous avons pris la mesure sur une tête de vis, le comparateur le plus perpendiculairement possible du boitier (voir photo ci-dessus).

Nous avons positionné le comparateur à cet endroit car nous voulions vérifier la théorie de Jeam-Michel concernant le déplacement du boitier à la jonction tube de direction et boîtier provoquant ainsi les contrainte dans les 4 vis de fixation tube / boitier (voir photos de JM).

J'aimerais bien faire une mesure en bas du boîtier, vers la biellette de direction. Non pas pour valider qu'il y a des contraintes qui détériorent le boitier (c'est fait), mais pour voir dans quelles mesures nous pouvons réduire le déplacement à cet endroit et augmenter ainsi la précision de la direction.

J'ai bien roulé avec le Duetto aujourd'hui et je confirme mes impressions. La direction semble plus précise, plus directe.

Si tu fais des mesures, partagent les, ça sera intéressant.
Je serais aussi curieux de voir comment sont faits le(s) renfort(s) sur le GTC.

Serge

Merci Serge
Oui moi aussi j'ai cette boîte à air.
Facile à enlever.
En général je vire tout d'un coup boîte à air, soufflet et couvercle du plenum des carbus.
Je vais tenter de faire la manip dès que possible.
Je vous tiendrai bien sûr au courant des résultats.

Le renfort dont je parlais est le serpiton de J.M.
Pour les autres renforts (plaques), je ne sais pas trop si il y en a, ni où ils sont.
Ca m'étonnerai mais je vais regarder.
A +

Merci pour ce retour très intéressant.

Je vais de ce pas faire découper une tole de 3 mm

merci

Pour ceux qui auraient un doute, qui se disent que 12/100 ce n'est rien :
J'ai retrouvé une vidéo que j'avais faite il y a quelques temps.
La "caméra" est posée sur le plancher conducteur et la prise de vue est faite par le trou du pédalier au plancher.

Si vous regardez bien, on voit nettement le longeron se déplacer (regarder par exemple le petit trou à gaucher de l'image)

https://youtu.be/HrZURGPVMfs

Impressionnant

fred-964 a écrit:

Je vais de ce pas faire découper une tole de 3 mm

Bonne idée !
Quelques précautions auparavant tout de même :

La plaque de tôle doit reposer sur une surface propre. Eviter le blaxon par exemple : L'effort de serrage ferra fluer le blaxon et le serrage ne sera plus efficace. Une surface propre est donc impérative.

Il y a parfois des languettes de maintient du tube d'évacuation de l'eau du pare brise qui sont soudées vers la fixation du boîtier. La plaque ne dois pas reposer sur l'une de ces languettes. Elle ne doit être en contact que sur la tôle du longeron.

Les vis de fixation deviendront trop petites : M10 longueur 80.
Prendre de nouvelles vis de 85 ou 90 en fonction du nombre de plaques installées. Choisir une classe importante, ce sont des organes de sécurité ... Le pas est fin, mais je ne le connais pas.
(pour ma part, je vais prendre des vis M10 - Longueur 90 - Pas de 1,25 - Classe 10.9)

Merci pour ces précisions, je fais le gabarit ce weekend .
En effet tout sera retiré, blaxon étc

Tout retirer blaxon etc .. oui mais peut etre passer quelques couches d'antirouille type frametaux avant la fixation de la plaque car cette endroit est tres 'humide' et le sandwich pas etanche.

Faudrait pas que l'humidité qui stagne fasse pourrir le longeron plus vite

Ptêtre même un cordon de silicone non ?

Oui c est sur , mais mon auto est en cours de restau alors je ferai ce qu'il faut
Merci

Si ton auto est en cours de restauration, alors fait souder ton renfort.

ça sera encore plus efficace. Tu soudes à 50%, tu étanche le reste avec un cordon polyuréthane et tu peint par dessus.

On le fait couramment en réparation.

Bonjour,

La soudure de la plaque est bien sûr la plus efficace mais elle nécessiterait une forme légèrement différente de celle de cet essai afin d'éviter tout risque de perforation du longeron. Si l'on ne veut pas d'une soudure définitive, il suffit d'enduire la plaque d'un produit d'étanchéité et de la placer immédiatement avant séchage.

Il est important de contrôler le bon serrage des 3 vis durant les semaines suivantes.

Quant à la tôle, l'acier doux me semble le mieux adapté. La forte pression des vis durant des décennies a légèrement écrasé le longeron derrière les rondelles. L'acier doux s'adaptera à cette forme sans trop relever ses extrémités ce qui diminuerait l'effet de la pièce.

Bonjour à tous,

Je reviens sur ce post pour vous communiquer les mesures que je viens d'effectuer.
Je suis affolé.
20/100 de part et d'autre.
Toutefois il faut préciser que la voiture repose sur un sol en ciment brut particulièrement rugueux. Ceci explique peut-être cela.
D'autre part n'ayant aucun jeu dans la direction les roues amorcent le mouvement à la première sollicitation du volant pratiquement sans déplacement du boitier (1 ou 2/100 max) mais le jeu augmente à mesure que j'insiste  pour  dépasser la limite d'élasticité des pneus et les faire glisser sur le sol. Et il faut tirer fort sur le manche.

+/- 20/100 ça me parait énorme quand même.

Il faurdrait peut-être que j'envisage l'installation d'une plaque de renfort.

Jean-Michel as-tu l'intention d'en commercialiser ?
C'est sûr que ce n'est pas très difficile à réaliser mais je ne suis pas très outillé pour tailler dans de la tôle de 3 ou 4 mm.

Photo du dispositif.

Merci pour ce retour

Si commercialisation il y a , je suis ok pour mon bertone

Bonjour,

Très bien tes mesures Jean-Pierre, cela apporte encore un élément à celles déjà effectuées. Tout d'abord il faut dire que, comme nous tous, je ne saurais dire à partir de quelle valeur il faut s'affoler. Il est évident que tout chiffre supérieur à zéro provoquera des contraintes sur la jonction boîtier / colonne. Maintenant, tes valeurs de 2/10 prises sur un sol rugueux, comparateur placé sur l'avant du boîtier ne me semblent pas dramatiques. Les mesures effectuées avec Serge le mois dernier l'étaient sur un sol glissant avec le comparateur placé plus en arrière.

De plus tu as le renfort pour pédalier au plancher et ce modèle solidarise bien boîtier et colonne afin de limiter les efforts sur les vis arrière du boîtier.

Bref, ce qui est certain est que plus le longeron est rigide, mieux c'est pour la direction.

Pour en arriver à la question, oui, il y aura commercialisation de ces plaques de renforts, le kit est déjà prévu, il comprendra une grande plaque a placer dans l'aile gauche, une plus petite qui pourra être placée soit dans l'aile droite (pour rigidifier le relais), soit entre boîtier et longeron à la place des rondelles existantes. Ce kit comprendra aussi toute la visserie de remplacement, l'ancienne devenant un peu trop courte.

J'ai déjà commencé à fabriquer quelques exemplaires mais je n'assurerai pas directement leur commercialisation, c'est Rétro Rosso qui s'en chargera. J'ai commencé (et continue) à commercialiser directement les "serpitonis" imaginés seul. Depuis le début d'année, les nouvelles idées étant meilleures à plusieurs, c'est avec Rétro Rosso que nous imaginons les nouveaux besoins et les nouvelles idées. Nous concevons ensemble, je fabrique et Rétro commercialise. Vous avez déjà vu le premier fruit : le parallélogramme de Watt pour Giulia que Florent vous as présenté, les renforts des longerons par plaques avaient été aussi longuement envisagés. Il y a d'autres projets plus ou moins avancés mais il est encore un peu tôt pour dévoiler.

Revenons au sujet : oui, ce kit de plaques est disponible mais contactez plutôt Rétro Rosso que moi. Bien sûr je continue à répondre à tous ces sujets comme avant, j'ai simplement choisi ce mode de fonctionnement pour des raisons de temps et d'efficacité ayant de plus en plus de mal à tout faire avec ces nouveaux projets passionnants

 Jean-Michel

Salut Jean-Michel.

Merci pour ta réponse.
En dépit de ton commentaire rassurant, depuis que j'ai fait cette mesure je cogite sur le problème.

En y réfléchissant il m’est venu un doute sur l'utilité des plaques de renfort
basé sur le raisonnement suivant :

Les fissures qui se déclarent sur le boitier proviennent de l'effort appliqué
sur ses vis de fixation sur le longeron. OK
Mais en quoi le renfort du longeron atténuera-t'il cet effort ?
Le longeron ne bougera plus mais f'effort sur le boitier ne restera-t'il pas le même ?
Je ne doute pas que le longeron soit rigidifié mais c’est le boitier qu’il faudrait renforcer.

En allant plus loin encore dans ce raisonnement (idiot ?),
La déformation du longeron ne joue-t-elle pas un rôle d'amortisseur
en détournant une partie de l'effort appliqué au  boitier dans cette déformation.

C'est peut-être complètement farfelu comme approche.
Je ne suis pas ingénieur structures donc je soumets ces arguments
à réflexion en toute humilité et avec la réserve qui s’impose.

Qu'en penses-tu ?

Quoi qu’il en soit il n’en reste pas moins que ce renfort peut avoir son utilité
pour améliorer la précision de la direction.

Cordialement.

Sans être non plus ingenieur...je me permet dajouter ma pierre

"Les fissures qui se déclarent sur le boitier proviennent de l'effort appliqué
sur ses vis de fixation sur le longeron. OK"

Non justement mais de l'effort appliqué sur les vis de fixation des plaques dans l'axe de l'arbre dû a la deformation du longeron

Donc moins le longeron se deforme moindre est le desaxage de l'arbre donc moindre l'effort sur les vis de fixation desdites plaques

Au plaisir

Stef

Salut Jean-Pierre et Stef,

Tout d'abord :  

sfurax a écrit:

Sans être non plus ingenieur

, donc on est 3 !

Mais on peut tout de même avoir des avis, le mien est que la déformation du longeron ne génère pas d'effort au niveau des grandes vis de fixation du boîtier sur le longeron. Si le longeron ploie un peu, le boîtier l'accompagne mais rien de plus. Les deux forment un ensemble qui bougera au grès des mouvements du longeron.

Le souci se situe ailleurs et là il est sérieux. Lorsque le boîtier accompagne le longeron dans ses mouvements de droite à gauche, il n'est plus dans l'axe du tube et de la colonne de direction. A ce moment les efforts sont importants au niveau des 4 petites vis reliant le tube de direction sur l'arrière du boîtier. Ces même efforts se porteront aussi sur les roulements de la vis sans fin qui elle aussi ne sera plus bien dans l'axe du boîtier.

J'en suis arrivé à cette conclusion après avoir constaté que la majorité des fissures des boîtiers commencent par l'arrière, à la jonction avec le tube.

En un mot : si le longeron bouge, le boîtier aussi, mais tube et colonne de direction refusent de bouger, cet ensemble se désaxe, force sur ses vis de liaison et sur les roulements, donc au final sur les parois du boîtier. Il faut limiter ce désaxage, c'est le but original des premiers serpitonis (modèle pédalier au plancher reliant fortement boîtier et tube). Ces plaques de rigidité du longeron vont dans le même sens.

OK Jean-Michel.
Ton explication est convaincante.
Je n'avais pas intégré dans mon raisonnement le fait que la colonne de
direction restait fixe pendant que le longeron bougeait.
Et là effectivement il y a contrainte interne dans le boitier
(et non externe comme j'avais cru comprtendre).
Donc les plaques renfort prennent effectivement tout leur intérêt.

De la discussion jaillit la lumière .
Merci.

serpiton a écrit:

J'en suis arrivé à cette conclusion après avoir constaté que la majorité des fissures des boîtiers commencent par l'arrière, à la jonction avec le tube.

Et je suis arrivé à la même conclusion. Non pas en observant les boitiers de type 105 mais celui d'une Montreal.
En effet, sur ce modèle, Alfa conscient du problème a renforcé son boîtier. Ils avaient d'autant plus intérêt que le boîtier Burman supporte sur cette voiture un V8 et des pneus bien plus larges ...
Grace à ces renforts, les boitiers ne se fissurent plus aux endroits que nous connaissons. Bravo Alfa.
Mais Alfa n'a rien fait sur les longerons qui on continués à se déformer.
Du coup, les 3 vis de fixations du boitier à la caisses suivent le mouvement et provoquent des contraintes très fortes dans le boîtier, ... qui fini par casser, ailleurs.



Ma conclusions c'est que un longeron qui bouge excessivement sous la contrainte du boitier de direction c'est :

• mauvais pour le boîtier qui encaisse des contraintes pour lesquelles il n'est pas conçu,
  
• mauvais pour la précision du train avant.
  

Donc, rigidifions nos longerons, c'est facile à faire !

Et d'ailleurs, qu'a fait Alfa après la Montreal, sur les spiders S3 ? ...

A propos des S3, le mien est donc équipé d'origine de 2 plaques de renfort de part et d'autre du longeron conducteur et d'un boîtier ZF.
Savez-vous si tous les S3 sont équipés du boîtier ZF ?

Serge

Bonjour

En effet les S3 ont un boitier ZF. Je viens d'en acheter un prélevé sur un Spider US de 1987. Sur ce modèle, la longueur du tube ainsi que l'emplacement de l'encoche pour l'anti-vol sont identiques avec un 2000GTV. Donc aucune restriction pour remplacer un Burmann par un ZF !

Par contre sur mon 2000GTV version US, c'est un boitier Burmann, mais je viens juste de remarquer que le long tube fixe est absent.
A la place on trouve un arbre cannelé d'environ 20 cms qui est sensé coulisser dans un autre arbre, qui lui est fixé sur le support alu et le tablier

C'était la solution d'Alfa pour se plier aux régles US, genre colonne télescopique en cas de choc.

Je me renseignerais si ces "petits" boitiers type US connaissent les meme faiblesses que chez nous

M.F

Citation :

la longueur du tube ainsi que l'emplacement de l'encoche pour l'anti-vol sont identiques avec un 2000GTV. Donc aucune restriction pour remplacer un Burmann par un ZF !

c'est bon à savoir çà !!