L'étanchéité des soupapes :
un sujet parfois mal compris…

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Le principe de fonctionnement est assez simple:

- La soupape est attirée sur son siège (la partie finement hachurée sur le dessin ci-dessus) par le ressort de rappel et y est fermement maintenue par la pression de la combustion du mélange gazeux (air + carburant).

- L'étanchéité est assurée uniquement par le contact des deux parties métaliques, soit la portée de la soupape et celle du siège.
On en déduit rapidement que ces deux surfaces doivent être parfaitement jointives.

Chacun d'entre-nous sait également que la pression est directement liée à la force appliquée et inversément proportionnelle à la surface.
Plus la surface de contact entre la soupape et son siège sera faible, meilleure sera l'étanchéité du dispositif.
"Nous sommes d'accord?"

Il ne faut pas perdre de vue que les soupapes fonctionnent dans des conditions particulièrements rudes…
- Températures très élevées: la soupape d'échappement est portée au rouge!!!
- Des "cadences infernales": à 6.000 tours/minute, chaque soupape s'ouvre et se ferme 50 fois par seconde… Soit environ trois millions de fois pour 1.000Km!!!

La taille idéale de la portée du siège est de l'ordre de 1mm pour une voiture "normale".
Cette côte est le meilleur compromis entre étanchéité et "durabilité" du mécanisme.
Plus fine, le métal risque de se faire "battre" trop rapidement. Plus large, l'étanchéité diminue sensiblement.

La jonction siège <> soupape joue également un rôle important (et souvent négligé):
le refroidissement de la soupape.
Une surface de contact "nécessaire et suffisante" va assurer un bon échange thermique entre la soupape (fermée) et la culasse (elle-même refroidie par la circulation de l'air sur la 2CV).

 

Maintenant, voyons ce qu'il se passe à différentes températures de fonctionnement…

Lorsqu'on usine la culasse et quand le moteur est froid, voici les formes et positions idéales des pièces rectifiées.

 

Lorsque le moteur atteint sa température maximale de fonctionnement, le siège se dilate davantage que la soupape…
"Ce sont les lois de la physique, c'est pas moi qui l'ai inventé!"

Si les surfaces de contact sont parfaitement planes et parallèles, l'étanchéité est toujours impeccable.

Voici maintenant la "tronche" d'une soupape et de son siège lorsque ces pièces sont "fatiguées", soit apres une longue période de fonctionnement.

"Pas besoin d'un grand discours pour expliquer que les surfaces n'offrent plus une étanchéité acceptable…"

 

C'est là qu'en général, le bricoleur intervient: "Y'a k'a rôder…"

FAUX, TOUT FAUX !!!!

Le système semble retrouver une certaine étanchéité… MAIS il néglige que:
- c'est à froid
- qu'il n'y a aucune pression des gaz en combustion.

 

Dès que le moteur a atteint sa température de fonctionnement, voici concrètement ce qui arrive…

Etanchéité et échange thermique pratiquement nuls!!!

"Je pense que celà se passe de commentaires.
Maintenant, si vous voulez continuer à rôder vos soupapes, c'est votre problème… mais vous ne pourrez plus dire que vous ne saviez pas!
Seule une RECTIFICATION peut rendre aux soupapes leur fonctionnalité."

 

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