Here's a project that was on hold for a long time... Way too long.
And, finally, it's gonna progress!

Some background explanations : the original little 36hp engine of my '59 beetle "Elvira", was totally breathless, barely any compression left. So, a dozen years ago (ouch! It hurts when you start counting years!) I replace the original engine with another one I bought from someone who told me it had been "rebuilt". I obviously preciously kept the original engine on the side, and started riding this new engine, which actually worked pretty well... for a few years.
But then, it started having troubles : oil pressure dropping down, a deep, loud noise at idle revs (sounded like "klong klong"), which disappeared as soon as I touched the throttle pedal... Well, it was difficult to trust that engine any longer.
So, I've decided to rebuild it, myself this time, in order to know exactly what's going on inside.

Step 1 : Opening the case.

All of this dates back to... 2008!! Four years!!
It's already been four years that I opened the engine, saw the damage, four years that the engine is waiting for some TLC, and Elvira is gathering dust! In the meantime, I moved, had no workshop, troubles to find 36hp parts, etc... Everything kept me from progressing on that project. But, finally, stars aligned, and Elvira should be back on the road soon! Woohoo!

So here we go, February 2008, with the help of my friend Laurent "Dangerous" (thank you for your help and advices buddy!), I opened and checked the lil' 1192cc... Conclusions :
This block had been indeed "rebuilt"... But most definitely not the way it should have been :

• Regarding the noise I could hear when idling, it looks like it came from the flywheel : the dowells didn't have the correct size, and the whole thing started to move. Consequently, the bored holes in the flywheel are now slightly oval : direct to the bin!
• A quick measurement of the crankshaft runout shows it is of limits. Barely, but still : to the bin.
• The cylinder heads are totaled : cracks between spark plug holes and valves seats, broken fins, more helicoils than proper threads : with its buddies, to the bin.
• The oil pressure regulator piston doesn't look great, it doesn't slide smoothly in its housing, but it is probably still salvageable. Not going to the bin, but needs TLC.
• The dowells of the cranckshaft's bearings do not have the correct size, thus allegedly allowing the bearing to move... To be honnest, they look like they were poorly handmade with a hacksaw and a file, not even properly debured...

On the bright side : the engine case bearings housings roundness is OK ; a bit of corrosion underneath and around the oil sump, but nothing to be concerned about. The pistons and cylinders look like new, they definitely had been replaced - that, and the ugly fixes on the heads, is probably what the seller of this engine called "rebuilt"...

Anyway, it means I need to find a crankshaft, a flywheel, main bearings, a pair of heads... And all of the above for a 36hp, means one needs to be patient...

Step 2, bits and pieces :

The main issue when you start rebuilding a 36hp, is obviously the availability of parts...
Well, I must admit that the situation did evolve in a good way those past few years, you can finally get few parts directly from your usual dealer. But that's only reproduction, with only one reference available (i.e. you can't choose between Berg/CB/CSP/Scat/etc as you would on a type 1 engine), and I have doubts about the actual quality of these parts.

Anyway, it's been a long and bumpy road, but I finally found everything I needed to rebuilt my engine! One definitely needs to be patient with a 36hp... in the workshop as well as on the road!

What's next :

No old-speed preparation on this engine : parts prices are just way out of my league, for limited performances, and as soon as you modify anything on this block you must make other modifications to get a coherent, somehow reliable engine.
I hesitated a while about investing into a Wolfsburg West Okrasa Kit, but as long as they keep this ugly heads casting issue, I'll stick to the original heads. One day, maybe...
So, the only "perf" part will be the camshaft, the "Okrasa" camshaft from Joe Ruiz, even if I know Okrasa never produced camshafts for VW. It's actually a re-grinded shaft using the same admission diagrams as the early 356 (I've read somewhere Webcam takes care of the grinding). This will just help my engine make a better use of nowadays fuel evolution.
Then, I'll do my best to optimise the engine to make sure I don't loose any of the original 36hp :

• Crankshaft, flywheel and clutch mechanism balanced.
• Connecting rods and pistons weights balanced.
• Cylinder heads : combustion chambers and exhaust duct polished, intake duct smoothed (probably overkill on a small 36p, but I can mabe grab a couple of free hp here and there), valve guide checked, valves lapped.

Got parts?

So here's the result of years (literally!) of parts hunting!
Well, actually, only part of it, I'll keep adding the rest along the way...

On the left, a used crankshaft, not NOS but double checked and within tolerances ; coming with it, a set of push rods used as well, but checked and fine. On the right, the Joe Ruiz Okrasa camshaft. My flywheel was in a pretty bad shape, so I had to find a replacement : here it is, a bit rusty, it'll will need to be grinded. But the dowels holes are perfect. After a quick cleaning with steel wood, it looks better all of the sudden. I re-tap the clutch assembly threads : it was impossible to put in the screws because of the rust and threadlocker paste... VW NOS connecting rods, NOS crank main bearings, NOS pistons shafts. Any real vintage enthusiast will have a boner looking at these pictures!
Yeah, this cost me a kidney, but at least I can reassemble the engine knowing that these parts are perfect... and come on, I had 2 kidneys anyway. Pair of cylinder heads I found at the Valence 2012 swap-meet : 60€ for the pair, that was a bargain worth the 7 hours round trip driving by -14°C at 6AM! These are used, but in great shape, no crack between spark holes and valves ports, all the threads and studs are OK, they'll be just perfect once prepared. There's only one of the combustion chambers that has a naughty hit, but nothing my Dremel can't fix. It's getting tricky to find a set of 111.101.371A heads in good shape! I had found one NOS in Germany a few years back, but I never found a second NOS one, so I finally decided to sell the NOS head to get funds for the rest of the engine (contact me if interested!)...

Spring cleaning :

In order to work on a proper base, I've started with the inside-out cleaning of the carter.
Tray, brush, toothbrush, Scotch Brite pad, WD40 to begin, then liquid degreaser (the one from our local Home Depot equivalent used to be great, but the new formula is crap!), kerosene, hot water pressure washer (local car cleaning booth), and finally some brake cleaning spray to dry out the metal. All oil galleries are flushed with brake cleaning fluid, then blown with compressed air, several times to make sure they're clean. A few bad news uncovered by the process : the carter is badly corroded on the underside. That will not affect the oil tightness, so it will remain this way. The last camshaft's bearing (which is the carter itself, there's no actual, separate camshaft bearings on 36hp engines) on the flywheel side has some corrosion spots. Nothing too serious, and the previous camshaft didn't have any marks, so I'll leave it as is. Outside finish : I first wanted to bead blast the whole thing, but I've read numerous times this wasn't a good idea since the glass bead are then very difficult to remove from oil galleries and all the little corners inside the carter. And if these beads start wandering around in the oil circuit, it's a recipe for disaster, so I won't take the chance...
On the other hand, I've tried using a drill-mounted nylon rotating brush (blue ones from Home Depot, for soft polishing of wood), and I'm quite happy with the result! It sure ill tarnish a bit, but it's good enough to me. Last news before I close this article... My crankshat/flywheel/clutch assembly just came back from balancing at Slide Performance. I recommend their service, great work, they've been very helpful and very nice contact on the phone. I've wok again with them in the future!
The flywheel has been resurfaced at the same time ; just compare the the previous "before" pictures, they're as different as chalk and cheese.
So! Finally I see the re-assembly time coming! Stay tuned!

QUATRE ANS! Quatre ans que j'attendais que les astres s'alignent pour le fermer ce bloc! E N F I N !!!

Carter moteur

Contrairement à ce que j'annonçais dans mon précédent post (en mars 2012...) sur le sujet, la métrologie du bloc n'était en fait pas si bonne.
En la reprenant à tête reposée avec mon nouveau matériel, je me suis aperçu que les paliers vilo étaient hors-cote ovalisation. Pas de beaucoup, mais j'allais pas remonter le carter comme ça, avec toutes les pièces que j'ai, c'aurait été du gâchis : Bielles NOS, axes de pistons NOS, coussinets de vilo NOS, coussinets de bielles NOS, tubes enveloppes NOS, tôles sous cylindres NOS (!), AAC "Okrasa" Joe Ruiz...

Du coup, j'ai envoyé le bloc chez Feller pour une ligne d'arbre en +0.5mm. Et là, il m'a fallu trouver des coussinets en cote réparation (dommage, j'avais des NOS VW en cote origine dans leur boite!)... Pas évident pour les pieds moulés! Classic-Store en a en stock, mais de piètre qualité (Sintermetal, fabriqué en Argentine), même eux recommandent de ne pas monter ça! ("mais ils ont le mérite d'exister")

Après 18 mois de recherches, je les ai finalement trouvés en Allemagne. NOS VW, 150€ le jeu hors port (ouch!), mais bon, pas vraiment le choix... On est déjà fin 2013, et entre-temps je me suis lancé sur le moteur du KG. Le pied moulé a alors sagement attendu sur son étagère...
Mais c'est fini, il est temps de refermer le bébé!

Janvier 2016, je vais chez Laurent (Dangerous - merci ma caille!) fermer le bloc : il a plus l'habitude que moi, et on sera pas trop de 2 cerveaux pour tout vérifier au montage. Ce qui ne nous empêchera pas d'oublier la tôle sous cylindre au culassage ceci dit...
Ca veut dire aussi un peu moins de photos étape-par-étape, conditions d'éclairage pas idéales dans son atelier.

Mais avant d'oublier, je replace les petites plaques de guidage des poussoirs (qui ont un méplat et ne tournent pas sur pied moulé). Serrage léger avec une goutte de frein filet, et je replie la patte de blocage sur l'écrou. Ca se fait un peu au feeling, le poussoir doit coulisser gras avec un très léger jeu. Dans la foulée, je reprends la galerie sur le palier N°3 : sur les pieds moulés, le passage d'huile est usiné dans le bloc au lieu du coussinet, et le ré-usinage de la ligne d'arbre l'a sérieusement réduit. Je l'approfondis un peu à la Dremel, sur les deux demi-carters.

Bielles

Les bielles NOS sont d'abord mises au poids, dégrossissage à la meuleuse pneumatique, et finition à la lime électrique : j'ai 0.7g d'écart entre le plus lourde et la plus légère.
Leurs coussinets (NOS eux aussi) sont déglacés avec un bout de tampon Jex usé (à l'huile), installés, et le jeu avec le maneton de vilo vérifiés au Plastiguage. Le vilebrequin est d'abord rhabillé avec les pignons AAC et allumeur, puis les bielles sont montées dessus, serrées au couple à 5mkg (dixit la RTA et la revue d'atelier, surprenant : 3.5mkg sur T1!), et dé-stressées (petit coup de marteau avec un jet en bronze pour libérer les contraintes liées au serrage).
Au montage, je lubrifie les manetons au Wynn's Supercharge, pour assurer la lubrification lors du montage et jusqu'au premier démarrage. Comme c'est très visqueux et collant, ça ne se fera pas la malle comme de l'huile...

Cylindres / Pistons

Les têtes de pistons sont passées au marbre : polissage pour limiter le transfert de chaleur.

Les cylindres ont été contrôlés en même temps que les pistons : tout est dans les cotes. Clairement le kit n'a que très peu roulé : perso j'ai du faire 2000km max avec ce moteur, je suppose que les chemises/pistons avaient été montés neuf dessus.
Bref, les cylindres sont simplement nettoyés et déglacés (honage), et sont déclarés bon pour le service.

Les pistons sont gentiment préparés : un petit chanfrein sur le bas de la jupe (à la lime electrique : super outil, il m'en faut une!) pour aider la création du film d'huile, angle cassé à la tête (doucement au papier de verre 800), et mise au poids (pas évident, 2 fonderies différentes, j'ai du me résigner à avoir deux plus lourds et deux plus légers, chaque couple mis en opposition 2 à 2).

Je contrôle derrière le jeu à la coupe des segments : la RTA donne entre 0.35 et 0.62, j'ai 0.35 serré sur les 8 segments d'étanchéité, parfait. Je les monte en y allant doucement sur la pince à segments, et en huilant tout bien ; on vérifie bien que l'inscription "top" est vers le haut, on tierce en tenant compte de l'orientation vers le VM (deux ouvertures du segment racleur en haut, décalées de 45°, deux ouvertures segments d'étanchéité en bas à 120°).

Finalement, les pistons sont emmanchés dans leur cylindre respectif avec un compresseur de segments, et beaucoup d'huile.

Culasses

Beaucoup de travail sur les culasses que j'avais trouvées à Valence...
Après un nettoyage en règle à l'essence F, je les ai microbillées pour y voir clair. Pas de mauvaises surprises, un micro-bout d'ailette cassé, rien de méchant ; et surtout, aucune fissure. Banco! ("je l'entends encore... Banco..." : un cookie pour celui qui capte la référence).
A propos : il vaut mieux boucher les guides de soupape pour le micro-billage : un bon plan pour ça, c'est les bouchons d'oreille jetables en mousse! Elles sont propres, mais bon... Il y a matière à améliorer les choses. C'est pas un foudre de guerre le pied-moul' d'origine, s'il y a un cheval à grappiller par-ci par-là, faut pas s'en priver. Et les culasses sur un moteur VW, c'est le nerf de la guerre...

Alors on se retrousse les manches et on y va!
Pour commencer, les sièges de soupapes sont retouchés trois angles pour améliorer le flux (il y a une vilaine marche d'origine) : faut y aller tout doux, y'a pas beaucoup de viande pour travailler.

Ensuite, les soupapes sont nettoyées et légèrement modifiées : montées sur une perceuse à colonne, et retouchées à la lime électrique. Lissage, la tête un peu diminuée pour retirer le bossage... Le but est toujours d'améliorer le flux ; tout doux encore, y'a pas beaucoup de matière.
Les soupapes sont rodées sur leurs sièges, et les demi-clavettes de queues de soupapes réduites (au niveau du plan de contact, pour bien plaquer sur la soupape ; les clavettes se touchaient et du coup avaient du jeu sur la soupape). Puis les conduits sont légèrement repris, pour retirer les marches, marques de fonderies, alignement siège/conduit, etc... Dremel et fraiseuse pneumatique, et on lisse tout ça.

Ensuite : d'origine, le rapport volumétrique était de 6.6 (d'après la RTA), ce qui était ok avec les carburants des années 60, mais franchement dépassé avec notre Super 98 : un 8.5 serait mieux, pas de risque de cliquetis, plus de watts et meilleur rendement.

Je mesure donc mon deck height (0.88mm) et le volume de chambre d'origine (48.75cm³) : je tombe sur un RV à 6.64, ce qui correspond bien à ce qu'annonce la RTA. Pour augmenter ce RV, pas 36 solutions, faut diminuer le volume de la chambre de combustion, et pour ça descendre le fût de cylindre dans la culasse, en vérifiant régulièrement le volume obtenu, et recalculant le RV (à ce propos, il y a une super calculette sur F4E pour ça...). Entre le centrage au comparateur, le réglage de la tête (automatique, bel outil), les mesures régulières, c'est un jour et demi de travail qui y sont passés.
Au final, en descendant de 3.2mm, on est arrivés à 35.6cm³ de volume de chambre, et donc un RV de 8.51. Woohoo!
Même punition pour l'autre culasse, descendue de 3.15mm pour avoir les mêmes chambres.
Evidemment, avant de se lancer dans cette modif, il faut vérifier la levée des soupapes pour ne pas qu'elles touchent les pistons à pleine levée... Dans mon cas pas de soucis, il doit bien me rester 5mm, je suis large.

Sauf que maintenant, les fûts de cylindres ne touchent plus au fond de la chambre, mais en haut sur la première ailette de la culasse ; on sort donc la "bête à corne" et on rabote de 1.2mm, jusqu'à ce que les cylindres plaquent bien au fond des chambres (on vérifie avec un jeu de cale, 0.2mm de jeu entre cylindre et culasse, tout va bien!). Par contre, sur la culasse droite (cylindres 1 & 2), j'ai l'ailette qui est devenue vraiment fine, façon lame de couteau... Pas top, mais bon. Je vivrai avec.

Finalement les chambres sont légèrement retouchées à la Dremel pour supprimer les angles vifs que l'usinage a créés (sources de points de chauffe et de cliquetis), et ça y est, elles sont prêtes à monter! Ouf... Tout ça pour ça!
Sur ces photos, on voit un effet de "vaguelettes" sur la culasse après usinage : l'ailette commençait à devenir un peu fine et se mettait à vibrer sous l'outil se la fraiseuse.

C'est bien beau tout ça, mais du coup le moteur est plus court de 3.2mm de chaque coté! Il faudra donc retailler les tiges de poussoirs pour prendre en compte cette réduction, sinon la géométrie de la culbuterie sera dans le sac... Mais ça, ça peut attendre pour le moment, je reviendrai dessus plus tard.

Pompe à huile

Le couvercle de pompe à huile était bien marqué... Je l'ai plané sur marbre au papier verre à l'huile pour lui virer ces marques vilaines d'usure.
Le corps de la pompe à huile est microbillé, son tenon meulé pour éviter toute interaction avec l'AAC, et ses conduits alignés avec ceux du bloc. La face est légèrement planée aussi, juste pour virer les traces d'oxidation, elle était propre.
Bonne pour le service!

Fermeture du bloc

Pour bosser propre, j'avais déjà microbillé toute la visserie (ouais, je vais me faire un T-Shirt "I ? microbilleuz"), et j'ai passée tout ce p'tit monde au taraud/filière. Les goujons de culasses ont été décapés (au tour, ça va vite), passés à la filière, et peints pour éviter la rouille (dans la famille Overkill je voudrais le fils). Je n'ai pas fait beaucoup de photos de l'assemblage, il commençait à se faire tard et il fallait boucler...

On prépare donc la fermeture :

• Pour l'étanchéité, le plan de joint d'un demi-carter est enduit de pâte anaérobie Loctite 518. Super produit : on peut prendre son temps pour travailler (elle ne sèche pas à l'air), elle est miscible dans l'huile (pas de risques de bouchage de galeries comme avec les pâtes silicone)... et j'adore son odeur!
• Les coussinets vilo, et les paliers arbre à cames (pas de coussinets AAC sur pied-moulé) sont copieusement lubrifiés à la Wynn's Supercharge.
• Les cames de l'arbre à cames reçoivent une couche de ZDDP ; un peu overkill encore au vu des ressorts, mais bon, tant que j'y suis...
• Le bas des cylindres reçoit un petit congé de CAF ; idem pour les joints des tubes enveloppe.
• Les écrous et rondelles de culasse qui se trouvent sous le cache-culbuteurs reçoivent une couche de 518 aussi, pour éviter les fuites d'huile par les filetages.
• Les tubes enveloppe NOS (merci VW Classic via Slide Perf/Classic Store : 8,30€ pièce, ça pique, mais belle came) sont dégraissés et prennent une fine couche de peinture haute température couleur alu, histoire qu'ils ne rouillent pas direct.
• Les tôles sous cylindres sont NOS aussi...

On vérifie une dernière fois, on inspire un grand coup, et y'a plus qu'à refermer : Et.... Taadaaaaaa!!

Bon, on n'est pas encore sur la route hein, mais c'est une bonne étape de franchie!
La suite bientôt!

Just to change things a little bit, I decided to take care of my carburetor next, Histoire de passer un peu à autre chose, je m'occupe de mon carburateur, le petit Solex 28 PCI.
After 57 years, it was long overdue for a rebuild... Actually, I just found out about a cleaning method on a vintage motorbikes forum : they clean their carbies by putting their parts in boiling lemon juice, directly in a sauce pan! And I have to say, I was pretty amazed by the results!

So I tried the same approach, but using my ultrasound tank, filled up with 6 bottles of lemon juice, heated all the way up to 80°C!
So after I disassembled the Solex, I let it soak in for 3 ultrasonic rounds of 20 minutes, after which I rince everything in clean water (ideally it'd have to be warm to avoid thermal shock) in order to remove any remaining acidity left by the lemon juice... Then a quick blow dry. I immediatly lube the rotating parts to avoid any oxidization... And the result is pretty neat!
I think the ultrasound are pretty useless here, being dampened by the particles in suspension in the lemon juice ; but they still help agitating the whole thing, and it probably helps.
I reassemble the carb with a renovation kit - all the gaskets were dry, the accelerator pump diaphragm completely rigid... It was time to do something about it.

But obvisously, everything was going fine. Too fine. So as I was reinstallint the jet on the emulsion tube, lightly tightening it as I know it a fragile part... Crack. F*ck me.
Fortunately, this emulsion tube can be bought NOS online on eBay in Italy... So 10 days later, here we go again, I replace the cracked tube... (note : there's an alternative to the NOS tube : one can buy a brass made replica at Bob Services : thanks SebCore for the info!)
To extract the tube, I first tap it with an M3 tap, pull.... But only the brass part comes. Second try, I tap the remaining tube with an M5 tap, pull it... And this time it's out. Yes!

The new tube is inserted after heating the carb body with a heat gun (on "low", be gentle!). The tube itself is cooled down with a couple of squirts of brake cleaner fluid + compressed air blow. It's not settling in that easy, so it took some convincing with a small hammer and a drift punch, the carb being held in the vice. Again, gently! Now I only had to put everything back together with new gaskets, replacing as well the small metal pins on the linkage, with were prone to breaking due to their age.
And there you go, a new-ish carb!
It directly goes into a plastic bag, waiting for the holy day it will make my engine come back to life...

Let's continue with the "little things" ; well, "little", but essential! So, I giveth to you, ye Fuel Pump...

I've owned this car for 22 years now, and it has always run this very pump. It was long overdue for some TLC! After thorough disassembling, I first give it a good cleaning with a brush and some brakes cleaning fluid, to get rid of most of the gunk. By the way, I can see that event though the pump's membrane is completely rigid, it's still in working order and not leaking! Pretty amazing quality part, I doubt the new one will last that long!

Next, just as for the carburetor earlier, I dump all the parts into the ultrasonic cleaning bath, filled up with lemon juice. It looks like new when it comes out after just 20 minutes at 80°C. I rince everything thoroughly with clean water to neutralize the acid action. Before I put everything back together, I check that both pump halves are actually plane : 320 grit sand paper on my surface plate, a squirt of WD40, and I do 8 figures with each half. Right from the beginning, the sanding marks show it was far from being plane...
Ten minutes later, it looks much better! At least it should limit the risk of leaks right there... I reassemble everything with a BBT rebuild kit. The membrane (main part) looks good, but on the other hand, I will not use the two small levers provided in the kit (edit 20211017 : spoiler aler : I should have!), they look cheap and flimsy, I'll stick to the original ones that still looks pretty good. The main spring is much longer and strong than my original one ; I don't know if it respect the factory measurements, but if so, my spring was in dire need of retirement! In order to propermy install the membrane, you need to pre-load the pump ; this is supposed to be done using the VW328b tool (see it here on TheSamba), which I obviously do not own, so I make myself make-do one.
The 1958 workshop manual states that the pump's lever should be depressed by 35mm from the pump mounting plane ; so, a piece of laminated steel, three holes -one of which is tapped-, and there you go.

I finally just have to mount the membrane with a thin coat of grease, so that it slides smoothly in place, avoiding any "wrinkle" that may cause a leak... And BAM, an as-new fuel pump ! The inside is packed with grease, and it goes back on the engine.
NEXT!

Edit 2021/10/17

Well, finally, I should have used the lever parts from the kit... As the engine didn't start any more, I found out no fuel was coming to the carb, and I found the lever/arm thingy broken. The stronger spring may be responsible for the lever's untimely death.

I put back everything together with the BBT lever, and it works perfectly (even though I still think these stamped parts don't really fill me with confidence). I also re-use my original axle, as the kit's one does look nice with its 2 circlips, but is too short for my pump's body. Anyway, back on the road!

Edit 2021/10/22

Do you remember when I was saying "The main spring is much longer and strong than my original one"?

Well, I should have stuck with my initial gut felling and kept the original spring. The kit's one clearly puts way too much force on the lever... Which broke on me for the second time.
Except this time, I was on the road, for the first outing of Elvira in 14 years... And I rode back home on a tow truck. Long story short, bought a new kit, installed new lever and membrane (which did not like the too strong spring either), and this time around I put back the original spring.
Re-fixed, and back on the road.... Again. Hopefully I won't have to reopen this fuel pump anytime soon!