Culasse + Soupapes + étanchéité

 Les soupapes - Technique - Page 4.com

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Les sièges de soupape sont réalisés le plus souvent avec des anneaux monoblocs en fonte perlitique rapportés dans la culasse. On obtient un contact parfait entre les surfaces d'étanchéité par rodage. Cette opération de finition n'est utilisée communément que pour les moteurs de grande classe et elle est désormais éliminée pour les moteurs de grande série.  [...] La vérification de l'état d'étanchéité des soupapes se fait, cylindre par cylindre, au moyen d'un appareil qui met sous pression la chambre de combustion, les soupapes étant fermées. une baisse de pression signale alors un défaut d'étanchéité sur le siège.  [...] Dans la préparation d'un moteur pour la compétition, lorsqu'on rabote la culasse on augmente aussi en général le diamètre des soupapes au détriment des portées d'étanchéité, l'épaisseur des sièges étant ainsi réduite au minimum. Les principales causes qui provoquent des casses de soupapes sont les conditions thermiques dissymétriques et des anomalies de combustion, en particulier l'allumage prématuré.  [...]

 La culasse - Technique - Page 1.com

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La culasse est la partie du moteur qui ferme le haut des cylindres et dans laquelle s'effectue la combustion. En général, les soupapes d'admission et d'échappement y sont logées. Sa forme et ses caractéristiques ont toujours été étroitement liées à l'évolution des moteurs et ont été plus particulièrement déterminées en fonction du type de distribution et de la forme de la chambre de combustion.  [...] Bien que quelques-uns des premiers moteurs d'automobile aient été équipés d'une culasse séparée du bloc-cylindres, la majorité des constructeurs préférait alors la culasse solidaire du bloc- cylindres. Cette solution permettait d'obtenir des pièces plus résistantes et évitait le planage des surfaces de contact (culasse/bloc-cylindres), en éliminant ainsi tous les problèmes d'étanchéité.  [...] Les systèmes de commande des soupapes étaient souvent placés en dehors de la culasse et exposés à l'air, ceci afin d'assurer un meilleur refroidissement ou encore un entretien plus facile.  [...]

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Pour contrôler la planéité de la culasse, après avoir démonté les soupapes, il faut disposer d'un marbre de contrôle que l'on enduit de noir de fumée ou de sanguine et sur lequel on la fait glisser. Si la surface présente des zones colorées irrégulières, il est nécessaire de procéder à sa rectification (au maximum 0,2 mm).  [...] Autre inconvénient caractéristique, qui se vérifie après un assez long kilométrage. l'usure progressive des soupapes et de leurs sièges, plus particulièrement ceux des soupapes d'échappement corrodés par les gaz brûlés. De même, les guides peuvent se gripper, ou accuser un jeu compromettant l'étanchéité des soupapes elles-mêmes.  [...] Dans tous ces cas, le rendement du moteur est imparfait, en particulier quand, pour des motifs divers, l'étanchéité des soupapes n'est plus totale, il se produit des difficultés pour le départ à froid, des explosions irrégulières, ainsi que des retours de flamme, le moteur ne tient pas le ralenti, ou boîte, etc.  [...]

 Les soupapes - Technique - Page 3.com

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En pratique, le débit réel du mélange à l'admission se rapproche d'autant plus de la valeur idéale que ce rapport est plus élevé, et il atteint sa valeur maximale lorsque le rapport tend vers 0,25. La température maximale supportée par les soupapes est analogue à celle qui règne dans la partie centrale de la culasse, au voisinage de la chambre de combustion.  [...] elles sont, en outre, inoxydables et indéformables. Les soupapes sont ordinairement soumises à un traitement thermique de trempe sur les portées d'étanchéité et sur l'extrémité de la tige, à des traitements superficiels de chromage ou de nitruration douce sur les portées, afin d'en augmenter la dureté, et, ensuite, au chromage sur la longueur de la tige pour améliorer les caractéristiques de résistance à l'usure.  [...] On a adopté récemment le durcissement par aluminiage, utilisé de préférence sur les portées d'étanchéité des soupapes d'admission, qui atteignent de cette manière des duretés égales à celles de matériaux plus résistants utilisés dans les soupapes d'échappement.  [...]

 Le refroidissement - Technique - Page 1.com

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- La surface de la chambre de combustion non lubrifiée où, au-delà de 250 °C, on compromet la durée des soupapes, des bougies et de la culasse aux points ou l'épaisseur existant entre les sièges des bougies et les sièges des soupapes est moindre.  [...] - Les soupapes d'échappement qui, bien qu'ayant une limite de résistance de 700-750 °C. courent un grand risque de corrosion rapide de la surface d'étanchéité en contact avec le siège et de diminution de leur résistance mécanique, s'il ne se produit plus une cession de chaleur à travers les sièges des soupapes pendant leur brève période de fermeture.  [...] La chaleur produite par certains organes internes étant évacuée par conduction métallique entre les zones chaudes et les zones froides refroidies par le fluide de réfrigération, les organes vont donc être étudiés pour remplir cette fonction. Un cas typique est représenté par les soupapes d'échappement refroidies par sodium qui en passant à l'état liquide transmet la chaleur à la queue de soupape.  [...]

 La motorisation des Jaguar XK - Technique - Page 2.com

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Si l'assemblage de la culasse avec ses deux arbres pouvait paraître complexe, ce type d'architecture offrait néanmoins l'avantage incontestable d'être théoriquement exempt de tout réglage ultérieur dans la mesure où l'usure des sièges de soupapes compensait incidemment l'usure des pastilles de réglage.  [...] Les sièges en fonte-nickel et les guides en bronze étaient rapportés à chaud. les soupapes formaient un angle de 70° entre elles, et la bougie trônait au sommet de cette chambre hémisphérique. Les arbres à cames étaient entraînés par une chaîne duplex à deux étages et un subtil montage mécanique permettait de déposer les arbres pour régler les soupapes sans modifier le calage initial.  [...] Ces caractéristiques fondamentales de la distribution seront évidemment modifiées sur les modèles sportifs (culasse C) et les voitures de course (Type C, D, et Lightweight). Toutefois, il est symptomatique de constater que les recherches menées par le grand Weslake (l'homme qui vit le jour dans une chambre de combustion), portèrent plus sur un remplissage optimal par une augmentation de la vitesse des gaz (pipes directes des culasses Straightport et la modification de l'angle des soupapes sur les Wide Angle permettant de monter des soupapes plus grosses), plus que l'augmentation du temps d'ouverture des soupapes.  [...]

 Le moteur quatre temps - Technique - Page 5.com

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En raison de la parfaite étanchéité du moteur, ces gaz doivent être évacués à la fin de chaque cycle car leur présence dans le cylindre empêcherait rapidement tout mouvement du piston. Pour cela, l'arbre à cames commande l'ouverture des soupapes d'échappement qui communiquent avec le collecteur d'échappement puis avec le pot lui-même.  [...] Cet écoulement peut considérablement faire varier la puissance du moteur. C'est un point très étudié sur les véhicules sportifs.   [...] Le très haut pouvoir corrosif des gaz et leurs capacité à se dissoudre partiellement dans la vapeur d'eau créent un mélange très agressif qui vient rapidement à bout, par oxydation, des lignes d'échappement en acier standard.   [...]

 La chambre de combustion - Technique - Page 1.com

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- Le nombre et la forme des conduits d'admission et d'échappement qui influencent la turbulence (soupapes ouvertes ou en phase de compression). - La position de la bougie pour avoir le plus petit parcours possible de la flamme, en fonction de la vitesse de propagation de la combustion.  [...] Les premières chambres de combustion, sur les modèles précédant la Première Guerre mondiale, étaient conditionnées par la dispersion latérale des soupapes (de chaque côté du moteur) avec la bougie vissée sur la culasse. Cette solution ménageait d'importants espaces morts latéraux (chapelles).  [...] - les chambres hémisphériques. Les soupapes sont disposées obliquement en V. La turbulence n'est pas excellente. Ces culasses ont été longtemps considérées comme celles qui offraient le meilleur rendement. Elles furent notamment utilisées sur les Porsche et les Alfa Romeo.  [...]

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- Les chambres Rover. La soupape d'admission est en tête, tandis que celle d'échappement est latérale. La chambre a ainsi une forme sensiblement hémisphérique. La culasse est plate et le piston comporte une saillie en forme de V.  [...] - Les chambres Héron. Elles sont assez répandues aujourd'hui. Elles permettent une construction simple de la culasse avec des soupapes parallèles et un bon rapport surface-volume. Le diamètre des soupapes dépend évidemment de l'alésage, aussi cette solution convient surtout pour des moteurs carrés.  [...] Dans les années soixante, on a utilisé, sur les moteurs de compétition, une culasse presque triangulaire avec quatre soupapes formant entre elles un angle de 10 à 20° seulement.  [...]

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L'adoption définitive de la culasse démontable élimina ces bouchons et permit d'étudier avec une plus grande précision la forme de la chambre de combustion pour améliorer le rendement. Parmi les formes donnant un rendement appréciable, la culasse conçue par Ricardo, aux environs de 1920, s'imposa- Tout en conservant des soupapes latérales, elle permettait d'obtenir un rapport volumétrique relativement élevé et une bonne turbulence.  [...] Les culasses à soupapes latérales logées dans le bloc-cylindres ne permettaient pas d'atteindre des régimes supérieurs à 4000 tr/mn, surtout cause de la forme peu heureuse des conduits.  [...] Pour réussir une remise en état d'une culasse qui comprend plusieurs opérations. dépose, réparation,repose, serrage, réglage du jeu aux soupapes il faut mettre du coté de l'opérateur, toutes les chances de réussite, pour cela se référer à un document technique du constructeur ou se faire aidé par une personne qui a de l'expériences dans ce domaine.  [...]