Mitsubishi Colt CC4A

Juillet 2024 : la préparation du bloc 4g93 avec le compresseur Eaton M45 est officiellement abandonée.
Les raisons sont multiples:

• Les résultats de boost obtenus ne sont pas satisfaisants : impossible d'aller au dela de 0.4 bars.
• Le bruit de fonctionnement est très présent: ce n'est pas désagréable (au contraire) mais pose problème avec les niveaux de bruits admissible sur circuit.
• L'encombrement avec un compresseur plutot volumineux, qui reclame un berceau dédié, poulie, courroie et galet tendeur.

Au vu de toutes ces contraintes, je choisi de passer au stade supérieur en greffant un turbo GT28.

Afin de mener à bien cette nouvelle préparation, il faut réunir et installer les pieces suivantes :

• Un collecteur de turbo avec flange T25
• Un turbo
• Intercooler symétrique
• Les piquages AN4 pour alimentation en huile
• Re-installer le radiateur moteur de l'ancienne préparation
• Piquages AN10 pour le retour d'huile au carter
• Installation du circuit d'eau pour le turbo
• Modification du cache culasse
• Modification et installation de deux Oil Catch Cans
• Une flasque d'échappement T25
• Fermer la tubulure de la wastegate
• Une downpipe
• Un support de downpipe
• Modification du support de la capsule de la wastegate interne
• Retouche et amélioration des soudures/polissage/coating de la ligne d'échappement et du turbo.
• Admission et filtre à air.
• Le silencieux intermédiaire et la ligne vers le silencieux final
• Le silencieux final.
• Un boost controler
• Papillon de gaz d'EVO 1
• Visserie, pipping, clampes, durites,etc...

• Le collecteur d'échappement pour le turbo.

C'est de toute évidence l'opération la plus difficille : les collecteurs turbo pour le 4g93 sont rares, car le 4g93 n'a été décliné en version turbo que pour la Lancer Turbo 1.8, qui n'a pas été vendue dans beaucoup de pays...
Trouver un collecteur OEM est impossible, ils sont rarissimes.
Des collecteurs fontes type "log" sont facilement touvables, mais avec leur design droit, ce ne sont pas les modèles les plus performants. De plus la fonte est fragile et quasi impossible à souder en cas de modifications...

Quitte à partir sur une préparation optimisée à tous les niveaux, et pouvant être modifiée aisément, je préfère choisir un collecteur type "spaghetti" en Inox.
Ils sont plus chers, un peu plus encombrants, mais ont l'avantage d'offrir un design performant avec leur tubulures inox identiques et peuvent être coupés, soudés, modifiés facilement.

La encore il n'y a pas beaucoup de choix disponible, mais j'ai finalement réussi à trouver la perle rare en Asie, avec ce collecteur tout inox, équipé d'un port pour wastegate externe, et d'une bride pour turbo Mitsubishi T3/T4.
Deux modifications doivent être apportées :
-Un des goujons sur le bloc doit être racourci de 5 mm afin de pouvoir passer l'écrou de fixation
-Les deux trous en périphérie qui acceuillent les deux goujons les plus gros, sont sur-dimensionnés: de fait lors du montage, l'alignement du collecteur n'est pas parfit, il suffit donc de rajouter un tube inox de la bone dimension par dessus le goujon (avec un trou de 9 mm) et c'est parfait !

• Le turbo

Le choix du turbo n'est pas un problème, il y a des milliers de modèles disponibles. 
Pour un bloc 1.8, un vase choix est disponible, mais un des modèles est particulièrement aprécié: le GT28 de Garrett.
Afin de faire mes essais ,j'opte donc pour son clone chinois: un GT2871 "Street Performance"  cela permet de se faire la main, voir comment le bloc réagit et confirmer si c'est le bon choix ou pas. Acheté sur MaxSpeedingRods, son prix est particulièrement compétif. Néanmoins, quelques améliorations sont indispensables. (voir plus loin)

Spécifications techniques du turbo :

Type de la bride pour l'entrée échappement : Standard T25
Type de la bride pour sortie échappement : standard 5 boulons
Coté Turbine :
Turbine Trim: 76.3
Turbine A/R: 0.64
Turbine Inducer Diameter: 53.8mm
Turbine Exducer Diameter: 47mm
Coté Compresseur : 
Compressor Trim: 48
Compressor A/R: 0.60
Compressor Inducer Diameter: 49.2mm
Compressor Exducer Diameter: 71 mm
Sortie du compresseur vers moteur :  51 mm

Axe monté sur palier flottant.
Refroidissement par huile et eau
Wastegate interne tarée à 0.6 bars (à vérifier)
Livré testé et équilibré

D'après le constructueur, la pression d'huile maxi pour ce turbo est la suivante :
- A vide (sans charge) : Maxi 1.6 bars
- En charge : Maxi 4.6 bars

Matériaux utilisés: 
Corps de turbine：Silicone/Molybdene (température max 850°)
Turbine en acier：K419 alliage- Température max 1000°
Corps du compresseur : ：ZL104 aluminium.
Turbine du compresseur : Aluminium forgé avec découpe CNC
Plage de pression de travail optimale : 0.5 à 2.0 bars

Les écopes de l'intercooler (inférieure et supérieure)

Un autre défi pour l'intercooler à cet endroit est son alimentation en air frais. Simplement posé dans la baie moteur, il ne ferait pas son rôle correctement.
Je construit donc un écope en fibre et résine polyester, qui ira puiser l'air frais à coté du radiateur frontalement, afin de l'acheminer sous l'intercooler. Cette écope contiendra également un puissant ventilateur de 80w qui soufflere l'air admis afin de l'expulser plus efficacement au travers de l'évent du capot.
La construction de l'écope n'est pas simple, elle doit être assez fine pour ne pas encombrer inutilement, et surtout pouvoir laisser la place au passage des conduits d'eau moteur, les cables et tringleries de boite à vitesses.

Bien évidement une écope seule ne suffit pas, il faut aussi pouvoir évacuer rapidement et efficacement l'air chaud: une deuxième écope en positions supérieure jouera le role de l'évent afin d'évacuer les calories au travers du capot.
Un travail méticuleux de cette écope supérieure est indispensable, afin d'assurer un cheminement de l'air chaud, isolé de la baie moteur: le travail d'extraction sera facilité par un design approprié afin de créer un effet d'aspiration lorsque la voiture roule.

• les piquages AN4 pour alimentation en huile et sondes.

L'alimentation en huile du turbo s'opère par un piquage directement sur le corps de la prise sandwich du filtre à huile.
Pour avoir un accès plus facile au filtre à huile quand le compresseur était monté, j'avais installé un déport de filtre à huile avec des connection AN8 au bloc, via un radiateur. (Voir le reportage sur ce montage en cliquant ici)
Ce bloc déporté comporte 2 ports au pas 1/8NPT pour y brancher des sondes et/ou des piquages d'huile.
J'en profite également pour changer un res raccords AN8 pour offrir un peu plus d'espace pour l'admission du turbo.
L'huile sera directement prélevée après la filtration de la cartouche, et également après le radiateur : une huile donc mois chaude et plus propre pour alimenter le palier du turbo.
Un des ports était utilisé avant pour le branchement de la sonde température d'huile: hélas je doit déplacer cette sonde ailleurs, fixée ici elle gène l'installation du turbo à cause de sa taille, je vais l'installer avec T sur le même port du circuit d'huile de la culasse, qui est utilisé par la sonde de pression d'huile.

• Installation  du retour d'huile au carter moteur 

Le plus important est de trouver le bon emplacement : veiller à ne pas chevaucher un passage des boulons de fixation du carter, au dessus du niveau d'huile moteur, et bien sur proche du turbo.

Entrée d'huile : connecteur AN4 vissé sur l'orifice M12 x1.25
Sortie d'huile : connecteur AN10, sur l'orifice 14 mm avec un flange vissé par deux boulons M8 x 1.25

J'ai du attaquer un peu la deuxième tole interne pour permettre le vissage droit de l'écrou. La prochaine fois il suffirait de décaler la fixation de la bride de 5mm vers la gauche, pour éviter cela...
Les écrous seront soudés ua carter, ainsi il sere aisé de démonter la bride pour la remplacer, sans avoir besoin de sortir le carter complet.
La bride support un raccord AN10, les deux boulons sont des M8, et le trou central fait 12 mm de diamètre.

• Une flasque d'échappement T25

Le collecteur est fabriqué avec une flasque T3/T4 Mitsubishi, il faut donc que je la remplace par une flasque T25 pour le turbo.
J'en profile également pour raboter la face interne de la flasque T25 en cone, afin de faire coincider les passages de gazs, et éviter l'effet "escalier".

•  Fermer la tubulure de la wastegate

Ce collecteur est équipé d'une tubulure pour monter une wastegate externe. Dans mon cas c'est un système que je ne vais pas utiliser (du moins pour l'instant)
Donc plutot que de devoir tout raboter et ressouder, je vais raccourcir ce tube et fixer une platine obturable avec une plaque.

• Modification du support de la capsule de la wastegate interne, puis remplacement par une capsule réglable TurboSmart

Pour aligner correctement les entrées sorties du turbo, j'ai du changer son orientation, de fait le support de la wastegate n'était plus aligné avec le levier de commande.
J'ai donc modifié le support d'origine pour le décaler, souder une ralonge au clampe afikn de pouvoir fixer le tout correctement avec les deux bnoulons d'origine.

Après quelque smois de fonctionnement avec la cpasule d'origine, il faut se rendre à l'évidence : elle fonctionne, mais la précision n'est pas vraiment au rendez-vous. Malgré quelques ajustement avec la course de la tigem, ilest difficile de la régler à sa valeur minimale de 0.6 bars, et elle ne semble pas avoir une course très régulière.
je décide donc de la remplacer par une wastegate externe réglable IWG75  (ref TS-0681-5072) de Turbosmart. Ce  produit est disponible avec différents ressorts de tarages, et offre un fonctionement précis et fiable.
De plus elle est complètement démontable et permet ainsi de remplacer facilement les pièces d'usure.
Je choisit celle avec le ressort taré à 0.5 bars (7 Psi), cela permettra d'avoir une maitrise large de la pression de boost avec le Boost controler.
Il faut maintenant l'adapter sur le support du turbo pour piloter le flap de la wastegate interne.

Une downpipe

Bien évidement, il n'y a pas de downpipe disponible pour mon montage, je vais devoir la créer sur mesure.
J'ai besoin de faire la liaison entre la platine de sortie d'échappement du turbo et la ligne d'échappement.
Pour ce faire je doit souder quelques coudes, raccordés à un tube avec une tresse pour absorber les vibrations et mouvements du moteur, équipé des bungs pour les sondes. 
La tubulure de la downpipe sera en 61 mm , fixée avec des V-clamps (montage/démontage facile et rapide), pour ensuite alimenter la ligne sous la voiture en 51 mm.

• Un support de downpipe

Element indispensable pour fiabiliser le tout : avec les contraintes de chaleur et vibration, ainsi que le poids statique du turbo, seulement suspendu sous le collecteur, l'acier souffre, et avec la fatigue mécanique, les soudures peuvent se fissurer. Le meilleur moyen est de fabriquer un support rigide pour soulager les contraintes.
Je fabrique donc une patte de fixation avec une barre d'inox très rigide de 10mm, qui grace à deux points d'ancrage sur le bloc va supporter tout cela.
La patte est soudée sur la downpipe avant la tresse, bien évidement, qui elle vaa absorber les vibrations de la ligne et les oscillations du bloc.

• Retouche et amélioration des soudures/polissage/coating de la ligne d'échappement et du turbo.

Quitte à faire les choses bien ,autant se lacher un peu : les soudures et finition des pièces sont assez brutes, avec beaucoup d'angles vifs, des soudures qui prennent de la place et vont empecher un bon écoulement des gazs.
Quelques coups de fraises au carbure, un bon polissage au gros grain et enfin un sablage minutieux des pièces avant le coating, permet d'offrir des écoulements efficaces.

Les pièces sont toutes au bénéfice d'un coating céramique de CeraKote.
J'utilise le C-186 (Piston Coat) qui permet de réaliser un bon écran thermique afin de garder la chaleur dans les tubes et le turbo.
Pour un coating de qualité : de nombreuses étapes et une préparation minutieuse des pièces sont indispensable.

Le turbo est au bénéfice d'un traitement spécial :
Coté turbine échappement, les conduits internes ont été polis, tous le sangles vifs ont été supprimés, ainsi que les marques de fonderie, ensuite polissage grain moyen, puis sablage et enfin coating (2 couches) de C-186 Cerakote.

Coté turbine de compresseur, même concept : polissage des conduits, ébavurages, supression des marques de fonderies internes, puis polissage au grain moyen:
Afin de favoriser également les écoulements, j'ai chanfreiné l'entrée et sortie du compresseur pour supprimer l'effet escalier. Le piquage de pression qui alimente la capsule de la wastegate a aussi été rabotée à l'intérieur de la volute (elle dépassait de quelques millimetres) et a été scelée au frein filet étanche.
Enfin le tout a été sablé, avant coating des éléments internes au C-186 Cerakote. L'idée n'est pas de proteger de la chaleur (du coté compresseur elle n'est de loin pas extrème) ,mais plutot de faire un rendu très lisse de la surface des conduits : le Cerakote permettant de "combler" la porosité de surface et d'offrir un rendu très lisse.

Pour l'éxtérieur de la turbine du compresseur, le coating est différent : j'aiu utilisé le "Heat Transfer" de Cerakote ( C-187) . Ce coating permet d'offrir une amélioration de l'échange thermique : en théorie le gain est d'environ 15% et est préconisé sur les radiateurs, intercooleers,etc... Partout ou un échange thermique efficace ets souhaité.
Seul ombre au tableau, j'ai remarqué que la surface offerte par ce coating est glissante, donc il faut éviter de le poser la où serrent les colliers des durites, sinon elles auront tendance à glisser plus facilement.

• Admission et filtre à air

Pour l'installation du filtre à air sur l'entrée du turbo, j'aurais pu simplement instaler un manchon silicone avec des piquages, mais je voulait faire quelque chose de plus propre et évolutif.
Première dificultée : trouver un tube alu de grosse section, mais aussi un coude du même diamètre pour déporter le filtre à air un peu plus loin que le turbo, et souder le tout,etc...
Histoire de ne pas y laisser une fortune inutilement, j'ai directement utilisé un kit d'admission chinois, vendu une misère sur le net : il fera très bien l'affaire.
Sur ce tube, seront soudés : les deux raccords AN6 pour les retours des deux catch cans, ainsi quele retour de la blow-off en 25mm.

• Le silencieux intermédiaire et la ligne vers le silencieux final

Bien évidement la ligne installé n'est pas compatible avec mon nouveau montage, je doit adapter le tout, mais elle n'est pas non plus en très bon état.
Après plus de 10 ans de bon et loyaux services, la tubulure en acier 51 mm qui avait été faite à l'époque ave cle montage du collecteur 4/1 a bien souffert : je remplace tout par une ligne en inox sur mesure.
La connection entre la downpipe et le silencieux intermédiaire doit être équipé d'une réduction en diamètre : je passe de 61 à 51 mm. Comme pour le reste je monte le tout avec des v-bands à épaulement.

Le silencieux intermédiaire en inox est conservé: il est plutot compact, offre peu de resistance aux gazs (c'est un simple détendeur percé , sans chicanes internes) et offre un bon niveau de réduction du bruit.
Avec ses connection en 51mm, je l'équipe également de v-bands.

Ci dessous la première vidéo du premier tour de clé (sans la chicane amovible montée)

C'est hélas la douche froide lors des premiers essais : suite à sans doute, une mauvaise prise de mesures de ma part, le silencieux intermédiaire est fixé trop bas...
Une fois la voiture reposée au sol, il culmine à...2 cm de la route, et bien sur frotte à la moindre bosse/creux sur la route : c'est tout simplement pas acceptable : il faut retravailler la connection entre la downpipe et le silencieux intermédiaire pour remonter le tout sous le chassis, et peut être même changer le silencieux intermédiaire par un moins gros en diamètre pour gagner quelques centimètres de plus...
Première étape donc : prise de mesures, démontage et retravail de découpe/soudures....

La modification n'a pas été simple, mais avec quelques coudes supplémentaires, il ets possible de fixer la nouvelle ligne aux points d'ancrages d'origine ; la ligne ets maintenant solidement fixée avec des silents blocs neufs.
Afin d'optimiser l'entretien, je remplace tous les silents blocs d'origine par des modèles identiques neufs. Ils comportent 2 trous espacés de 40 mm

• Le silencieux final 

La section finale n'est pas très compliquée ; une section droite de 2 mètres après le silencieux intermédiaire, se connecte grace à quelques coudes à 90° et des v-bands, à un silencieux final.
J'utilise le même modèle que le silencieux intermédiaire, j'espère que l'atténuation sera suffisante.
Au cas ou, je prévois un tube de sortie droit en 51 mm, afin qu'il puisse acceuillir une chicane amovible. Ces Db killer sont très efficaces, ainsi, si le niveau de bruit demande une plus forte atténuation sur un circuit, je peut agit sur le niveau sonore en quelques minutes sans avoir à démonter quoi que ce soit.
La chicane se bloque avec un boulon de 6 mm taillé en pointe, qui vient se loger dans un trou percé dans la chicane. Des reperes taillés, permettent d'aligner la chicane avant son blocage.
Le tout se visse grâce à une clé imbus de 5 mm.

• Re-installation du radiateur moteur de l'ancienne préparation

Bien évidement, il faut re-installer le radiateur moteur.
Dans le cas de mon ancienne préparation j'avais supprimé le radiateur d'origine par un full aluminium, prévu pour Honda Civic.
Il ne m'a jamais fait défaut et à toujours assuré un bon refroidissement, sans jamais faire chauffer le moteur, même malgré sa petite taille.
Je doit donc le ré-installer avec cette nouvelle configuration.
Le pauvre (bien que toujours étanche) a connu des jours meilleurs, etr après plus de 10 ans de bon et loyaux services, il sera remplacé par un modèle neuf, pour l'instant il me sert de gabarit.

Le nouveau radiateur est un tout aluminium, avec un double faisceau de 40 mm d'épaissseur.
Il est initialement destiné à cete voiture : Honda Civic EK 1996-2000 K20 SWAP
Son installation n'est pas de tout repos non plus, j'ai du raboter les tiges alu dans la partie inférieure, et condamner le bouchon  de vidange au JbWeld à sa base.
La proéminence du bouchon de radiateur implique obligatoirement une découpe du capot...

Le ventilateur est le plus gros nodèle disponible pour ce radiateur : 375 mm de diamètre. (14") avec une épaisseur de 6 cm seulement.
Il consomme 80 w sous 12 v, soit un peu moins de 7A.
Monté à l'avant du radiateur (je n'ai pas la place derrière) il sera donc en mode "pusher" pour forcer l'air à passer au travers du radiateur.

J'en profite également pour faire un coating du radiateur et des 2 pipes d'admission avant et après turbo aui Cerakote "Heat Tranfert" : le rendu visuel est bien meilleur, et ce coating est sensé améliorer les échanges thermiques, c'est un test intéréssant. ^^
Attention à mettre un adhésif de marquage à chaque extremitée des tubes recouverts avec le C-187 Heat Transfer : ce revetement offre un rendu très lisse qui offre moins de grip au colliers et durite: autant garder un aspect aluminium brut dans les zone sde serrage des durites.
Pour le radiateur, la dureté de surface du CeraKote, permettra peut être d'améliorer la résistance aux petits impacts des ailettes du radiateur : à voir si celui-ci viellit mieux que son prédécésseur.

• Un boost controler

Techniquement le boost par defaut est géré mécaniquement par le ressort de la capsule de wastegate.
Une solution simple et économique aurait été d'installer un boost controler mécanique : simple mais peu fiable et non paramétrable....
La solution idéale : utililser un boost controler électronique,: pour ce faire le fabuleux AVC-R d'Apexi fera parfaitement l'affaire : c'est un petit bijou.
Bien évidement la loi de Murphy est de la partie pour le montage : le seul emplacement disponible est au milieu de la console centrale, mais installé avec le support métal fourni par Apexi, la main  touche le boitier lors des passages de rapports en 3 et 5...
Je décide donc de faire un "bac" support en fibre, moins encombrant, et qui permettra également au pilote/copilote de déplacer le boitier pour changer des paramètres et de le remettre enm position facilement.

 Visserie, pipping, clampes, durites,etc...

Pour installer et connecter tout ce petit monde, il faut bien sur les durites et connecteurs adéquats.
Il y a donc un gros travail de recherche, soudures et adaptations poour trouver les bonnes pièces, et les modifier le cas échéant.
Je fait un coating des v-band: cela permet (j'espère) d'éviter l'effet de "collage" en température de l'inox, et permettra un montage/démontage plus facile. L'aspect visuel est également plus agréable.
la protection des sondes et capteurs sur la ligne de dépression est aussi important : j'installe aussi de ptits filtres capables de stopper la poussière et l'eau : ils sont disponibles chez www.CoolingMist.co.Uk  pour 3 fois rien.
Ils sont sans doute disponibles aussi chez les Chinois ;-) à voir. 
Attention au montage, ils ont un sens reperé avec une petite flèche.