[Les soupapes]

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Cours [Les soupapes]

Message par ynk34 le Jeu 12 Juin - 22:37

Les soupapes:



Il y aurait tant à dire sur les soupapes qu'un site entier n'y suffirait pas, néanmoins nous resterons suffisamment basiques afin de ne pas trop compliquer l'affaire

Comme vous le savez tous, les soupapes, placées dans la culasse, en s'ouvrant et se fermant régulent les passages de gaz dans la partie thermique du moteur. Nous pourrons même dire que sans elles, pas de 4 temps. Je vous rappelle pour mémoire qu'elles sont constituées de 3 parties :

La tulipe, coté culasse, qui supporte les portées (zone de contact avec le siège, situé lui sur la culasse)

La queue de la soupape (qui coulisse dans le guide-soupape, lui même monté en force dans la culasse), entourée de son (ou ses ) ressorts de rappel

L'extrémité de la queue sur laquelle par l'intermédiaire de "clips" est fixée la coupelle qui retient le ressort de rappel.

Les soupapes sont des pièces extrêmement techniques, fruit de recherches en laboratoire poussées. En effet elles doivent posséder des caractéristiques qui de prime abord peuvent sembler contradictoires.
- Grande résistance mécanique (ouverture, fermeture jusqu'à plus de 100 fois/seconde) ;
- Grande résistance thermique (dans des conditions normales une soupape d'échappement travaille au "rouge sombre") ;
- Légèreté maximale (afin de posséder une inertie la plus faible possible.


Maintenant voyons quelques points sur les soupapes afin d'éclairer notre lanterne. Je n'ai pas trié les paragraphes suivants dans un ordre très logique mais comme ils sont courts vous pourrez tout lire aisément.

Comment une soupape se refroidit t'elle ?
Essentiellement par 2 voies. Rappelons que la soupape est placée dans une ambiance chaude (chambre de combustion). Elle ne peut évacuer les calories qu'en les transmettant à d'autres parties en contact avec elle. Ce sont essentiellement les portées et la queue (NB : Vous noterez la similitude avec le pilote qui lui également placé dans une chambre à l'ambiance chaude, se refroidit par la même voie). Faute de pouvoir évacuer les calories, si a température monte jusqu'à des valeurs qui dépassent sa résistance thermique : la soupape "grille" ou "brûle" d'où l'expression brûler une soupape... Il n'y a alors rien d'autre à faire que déculasser et la changer avant de refaire son étanchéité avec le siège.

De l'importance d'un jeu raisonnable
Lors de la montée en température du moteur, les pièces qui le composent se dilatent. Ainsi les queues de soupape s'allongent elles avec la température (NB : Contrairement à ce qui se passe avec le conducteur fiévreux). Ainsi lors du réchauffement du moteur, le jeu aux soupapes diminue. Il faut par conséquent, à froid, laisser un jeu suffisant pour compenser cet allongement. Dans le cas contraire que se passe t'il ?

Si le jeu est trop important : à chaud vous entendez légèrement cliqueter si vous mettez l'oreille vers la culasse. A froid ce bruit est présent mais augmenté car vous l'avez compris, en raison de la rétraction de la soupape, le jeu sera encore plus important. Cela est -il grave ? Comme d'habitude tout est une question de compromis... Sur un moteur de motoculteur qui tourne à 2500 t/min cela n'a pas beaucoup d'importance. Sur un autre moteur ce n'es pas pareil.
Si le jeu est trop important, avec le temps le risque principal est l'endommagement du bout de la queue par martelage du métal. Dans ce cas une fois l'extrémité de la queue abîmée, le jeu risque d'augmenter encore plus rapidement, mais vous l'entendrez bien rapidement !!! Je précise que si vous en arrivez à ce stade, vous l'aurez bien cherché (absence de vérification périodique). Sur un moteur à culbuteur le jeu varie un peu plus que sur un moteur à double arbre à cames et ce type de moteur de conception un peu plus ancienne supporte moins bien les hauts régimes (mais en contrepartie vous pouvez régler vous même le jeu alors que dans le second cas il faudra changer les pastilles d'épaisseur et donc effectuer une visite chez le concessionnaire).

Si le jeu est trop faible : nous retombons dans la situation décrite dans le paragraphe précédent, à chaud la soupape ne ferme plus complètement et ne refroidit plus correctement d'ou perte de puissance, puis endommagement de la porté et du siège, puis "grillage" de la soupape. Ce dernier cas de figure est beaucoup plus insidieux que le précédent car aucun bruit ne vous alertera.
Alors attention les maniaques : si comme moi vous aimez les moteurs sans bruits mécaniques, n'en faites pas trop car à vouloir mettre le jeu minimal on règle parfois trop serré et personnellement pour cette raison Souvent ce sont les soupapes d'échappement qui trinquent car vous l'aurez compris, ce sont celles qui travaillent à plus haute température, les soupapes d'admission étant elles partiellement refroidies par les gaz frais qui arrivent du carburateur.

Une petite astuce pour juger du réglage : prenez un tournevis assez gros avec de préférence un manche en plastique. Placez le bout du tournevis sur la culasse à proximité d'un axe de culbuteur. Placez ensuite votre oreille que le bout du manche et écoutez. Si tout est OK vous entendrez à chaud un léger "tic tic tic", inaudible de l'extérieur. Cela signifie que le réglage est bon et qu'il reste cependant suffisamment de jeu pour ne pas griller de soupape. N'essayez pas avec un stéthoscope médical, ça ne marche pas car le stéthoscope "écoute" une zone trop vaste pour que vous puissiez entendre le cliquetis.
Note : Cette technique marche pour toute pièce en mouvement dans le moteur et vous permettra lorsque vous achèterez une auto d'occasion, de vous faire une idée sur l'usure du moteur.

En quoi sont faites les soupapes ?
Généralement en acier, ou plutôt en alliage complexe pour miser résistance mécanique et thermique. Certaines sont en alliage de titane pour plus de légèreté. Certaines sont parfois creuses et remplies de sodium liquide afin de mieux transporter la chaleur (moteurs d'avions ou bien soupapes de course), mais leur prix les rend difficilement abordables pour le motard moyen...

Pourquoi rôder les soupapes ?
Rôder s'entend dans un sens différent du rodage d'un moteur neuf. Cette opération consiste à appairer parfaitement la portée avec le siège afin de garantir une parfaite étanchéité et donc de ne pas perdre de puissance. Cela est rarement fait en usine pour des raisons de coût et de temps, et reconnaissons que les normes de fabrication actuelles permettent de s'en passer. Néanmoins si vous refaites votre moteur, il faudra y passer afin de bien adapter vos soupapes neuves avec le siège qui lui, aura déjà vécu.

Techniquement cela consiste à déposer un peu de pâte à rôder entre la portée et le siège, puis à faire tourner la soupape par 1/4 de tour à l'aide d'une ventouse posée sur la tulipe (coté culasse) et munie d'un manche que vous tiendrez entre vous deux mais comme si vous vouliez faire du feu à la façon scout. Vous commencerez au gros grain puis continuerez au grain fin.
Attention toutefois, en rôdant le siège et la portée vous augmenterez leur largeur (normal puisqu'il y aura usure) et il y a une largeur maximale à ne pas dépasser au risque de diminuer la pression qui s'exerce sur cette zone (Force = Pression x Surface). Si la surface augmente, pour une force de rappel du ressort constante, la pression sur la zone diminuera et vous risquez que cette pression ne soit plus suffisante pour empêcher les gaz de sortir (d'où baisse de puissance à haut régime et risque de griller la soupape, le comble pour un moteur qui vient juste d'être refait !). Enfin même si la largeur est correcte, la zone de contact doit se situer globalement au milieu de la portée, ni trop à l'extérieur, ni trop à l'intérieur. Personnellement je vous recommande de faire rectifier vos soupapes dans un atelier spécialisé si le besoin se faisait sentir.

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Message par djibi le Mar 17 Juin - 11:00

(NB : Vous noterez la similitude avec le pilote qui lui également placé dans une chambre à l'ambiance chaude, se refroidit par la même voie).


mdr
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Message par djibi le Mar 17 Juin - 11:08

Très interessant... Petite question, comment savoir si après mauvais réglage (par exemple par un garagiste), le jeu de soupape est trop serré?

Et quelle est la durée de vie (moyenne) d'une d'une soupape?
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Message par ynk34 le Mar 17 Juin - 11:59

Le jeu aux soupapes est différent si c'est ce sont des poussoirs mécaniques ou hydrauliques.

Pour les poussoirs hydrauliques tu as un rattrapage automatique via un clapet.

Pour les poussoirs mécas tu as plusieurs types de réglages pour le jeu par ex:

- Soit avec des pastilles de plusieurs épaisseurs qui se mettent sous les godets ou directement sous les basculeurs.
- Soit avec une vis de réglage + un contre-écrou qui te permet de régler ton jeu à la demande bien plus simple et plus précis.

Il y a d'autres types de distribution mais je ne les connais pas.

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Message par djibi le Mar 17 Juin - 13:50

Hum la j'ai pas trop compris...
En fait je te demandais au bout de combien de temps ou de kilomètre un jeu de soupapes doit être remplacé en moyenne.
Et la détection d'un jeu sur les soupapes peut être détecté au bruit qu'elles font ou autrement?
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Message par ynk34 le Mar 17 Juin - 14:52

djibi a écrit:Hum la j'ai pas trop compris...
En fait je te demandais au bout de combien de temps ou de kilomètre un jeu de soupapes doit être remplacé en moyenne.
Et la détection d'un jeu sur les soupapes peut être détecté au bruit qu'elles font ou autrement?

Ben en fait c'est donné dans la RTA la péridiodicité du contrôle du jeu. Normalement ça fait un petit claquement mais léger.

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Message par djibi le Mar 17 Juin - 16:02

Ah ok merci...
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Message par SL Sport le Mar 4 Nov - 0:50

ynk34 a écrit:Le jeu aux soupapes est différent si c'est ce sont des poussoirs mécaniques ou hydrauliques.

Pour les poussoirs hydrauliques tu as un rattrapage automatique via un clapet.

Pour les poussoirs mécas tu as plusieurs types de réglages pour le jeu par ex:

- Soit avec des pastilles de plusieurs épaisseurs qui se mettent sous les godets ou directement sous les basculeurs.
- Soit avec une vis de réglage + un contre-écrou qui te permet de régler ton jeu à la demande bien plus simple et plus précis.

Il y a d'autres types de distribution mais je ne les connais pas.

avec pousoirs meca, il n'y as qu'un type de reglage, c'est les pastilles,
La vis avec l'ecrou, c'est quand tu as des culbuteurs comme sur les moteur C de super 5 ou les TU 8s de peugeot 106 1.1 et autres

Et pour les jeux, si la soupapes ne se ferme pas completement, ton probleme ne sera pas celui de la transmission de chaleur, mais plutot celui que ton cylindre ne donnera pas donc ta voiture tournera sur 3 cylindres (si c'est un 4 cylindres bien entendu)
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Message par Jonjon le Ven 7 Nov - 3:38

Excellent topic
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Message par jeje303 le Ven 7 Nov - 14:05

+1 , trés intéressant, par contre faut avoir de l'expérience dans ce genre d'intervention, ou apprendre sur des moteurs agricoles.
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Message par ynk34 le Dim 9 Nov - 11:06

SL Sport a écrit:

avec pousoirs meca, il n'y as qu'un type de reglage, c'est les pastilles,
La vis avec l'ecrou, c'est quand tu as des culbuteurs comme sur les moteur C de super 5 ou les TU 8s de peugeot 106 1.1 et autres

Et pour les jeux, si la soupapes ne se ferme pas completement, ton probleme ne sera pas celui de la transmission de chaleur, mais plutot celui que ton cylindre ne donnera pas donc ta voiture tournera sur 3 cylindres (si c'est un 4 cylindres bien entendu)

Nous en MOTO nous avons des basculeurs (idem les culbuteurs sans la vis de réglage) en fait le basculeur vient appuyer d'un côté sur la came via un rouleau et de l'autre directement sur la pastille de réglage.

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Message par SL Sport le Dim 9 Nov - 23:35

oui, ca existe aussi sur auto, sur poussoirs hydro c'est certains, mais sur poussoirs meca j'ai jamais vu
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