Tout savoir sur la culasse de moteur de voiture
La culasse est une pièce maîtresse du moteur de votre auto. Située à la partie supérieure du bloc-cylindres, elle constitue la fermeture hermétique des chambres de combustion. Fonction, composition, problèmes courants… Voici tout ce qu’il faut savoir sur la culasse.
Quel est le rôle de la culasse de moteur de voiture ?
La culasse vient se poser sur le bloc-cylindres, c’est-à-dire la partie haute du moteur. Elle est souvent comparée au cerveau du moteur, car elle coordonne plusieurs fonctions essentielles.
La culasse permet en premier lieu de créer un espace confiné au sein des cylindres, lieu où se produit la combustion du mélange air/carburant. Son étanchéité est assurée par le joint de culasse. Pour rappel, lors de la phase de compression, le piston remonte dans le cylindre de manière à comprimer le mélange. En assurant l’étanchéité des chambres de combustion, la culasse assure le bon déroulement du processus. Lorsque la bougie d'allumage (moteur essence) ou le point chaud (moteur diesel) enflamme le mélange, l'explosion qui s'ensuit pousse le piston vers le bas, créant ainsi l'énergie mécanique nécessaire pour entraîner le mouvement du véhicule.
La culasse assure aussi la bonne gestion des échanges gazeux, via les soupapes d'admission et d'échappement à laquelle elle est intégrée. Ces dernières contrôlent le flux des gaz à l'intérieur et à l'extérieur des cylindres. Pendant la phase d'admission, la soupape d’admission s'ouvre pour laisser entrer le mélange air/carburant dans le cylindre. Puis elle se ferme pour la phase de compression. Après l'explosion, la soupape d'échappement s'ouvre pour évacuer les gaz brûlés. Enfin, elle se referme pour la nouvelle phase de remplissage, et ainsi de suite. Le fonctionnement synchronisé des soupapes est assuré par le mécanisme de distribution, lui-même piloté par l'arbre à cames.
La culasse intervient enfin dans le refroidissement du moteur. Elle est traversée par des canaux dans lesquels circule le liquide de refroidissement. Ce liquide est chargé d’absorber la chaleur dégagée par la combustion.
Quels sont les différents types de culasses ?
La conception de la culasse a une influence directe sur les performances et le fonctionnement du moteur. Parmi les architectures existantes :
La culasse à soupapes latérales
Dans cette configuration simplifiée, les soupapes et l’arbre à cames sont logés dans le bloc moteur. Les queues de soupapes sont orientées vers le bas. L’inconvénient ? Les performances du moteur sont limitées et l'entretien, assez complexe. De ce fait, ce type de moteur a été progressivement abandonné. Il n’est plus utilisé depuis les années 1950.
La culasse à soupapes en tête et cames latérales
Les soupapes sont situées dans la culasse, et l’arbre à cames, dans le bloc moteur. Ce moteur est simple d'entretien, mais il n'est pas conçu pour les hauts régimes. Il n’est presque plus fabriqué aujourd’hui.
La culasse à arbre à cames en tête culbuté
Dans un moteur à arbre à cames en tête culbuté, les soupapes sont directement actionnées par des culbuteurs. Ce système est simple, mais il limite les performances du moteur. Auparavant, la lubrification de ces moteurs était délicate, mais les ingénieurs ont trouvé des solutions pour améliorer ce point. C’est pourquoi, nous trouvons encore cette configuration sur de nombreux véhicules.
La culasse à arbre à cames en tête
Dans un moteur à arbre à cames en tête, les soupapes sont situées au-dessus de l'arbre à cames. Ce système permet d’atteindre des régimes moteur élevés, mais l’entretien est assez laborieux et le rendement, réduit, du fait de l’alignement des soupapes.
Quels sont les symptômes d'une culasse de moteur HS ?
Une culasse de moteur usée ou endommagée peut entraîner divers symptômes, souvent liés à une perte d'étanchéité entre les chambres de combustion et le système de refroidissement. Voici les principaux signes à surveiller :
Surchauffe du moteur
L'un des signes les plus courants d'un problème de culasse est une hausse anormale de la température du moteur. L’aiguille du thermomètre dépasse les valeurs normales et peut même atteindre la zone rouge. Ce phénomène est dû à une perte d'étanchéité du joint de culasse : le liquide de refroidissement s'échappe alors dans les chambres de combustion ou se mélange à l'huile. Il s’accompagne de l'allumage du voyant moteur sur le tableau de bord.
Perte de liquide de refroidissement
Votre niveau de liquide de refroidissement baisse de manière inexpliquée, malgré des mises à niveau régulières ? Cela peut indiquer, là encore, une fuite au niveau de la culasse. Des traces de liquide de refroidissement peuvent être observées sous le véhicule.
Traces d’émulsion dans l'huile
Si l'huile moteur présente un aspect laiteux, cela signifie qu'elle a été mélangée à du liquide de refroidissement. Ce phénomène, appelé mayonnaise », est la preuve d'une fuite au niveau du joint de culasse.
Fumée à l'échappement
Une fumée blanche à l'échappement est caractéristique d'un mélange de liquide de refroidissement et d'huile dans les gaz brûlés. Cela indique une liaison anormale entre le circuit de refroidissement et les chambres de combustion. Ce phénomène est sans aucun doute le résultat d’une fissure au niveau du joint de culasse.
Le saviez vous ?
Quid de la fumée bleue ?
Une fumée bleue est généralement liée à une consommation excessive d'huile due à d'autres causes.
Baisse de performances
Un moteur dont la culasse est endommagée peut présenter une perte de puissance significative. Les accélérations sont moins franches, le moteur broute ou hésite à monter dans les tours. Ce manque de vigueur est lié à une compression insuffisante dans les cylindres, due à la fuite des gaz de combustion.
Bruits de fonctionnement anormaux
Des cliquetis, des claquements, des pétarades ou d'autres bruits inhabituels provenant du moteur peuvent être le signe d'une usure ou d'une déformation de la culasse. Ces bruits sont souvent liés à un jeu excessif entre les soupapes et les culbuteurs.
Bulles dans le vase d'expansion
La présence de bulles dans le vase d'expansion lorsque le moteur tourne indique une surpression dans le circuit de refroidissement, due à la pénétration de gaz de combustion.
Les différentes opérations sur la culasse
Il est rare d’avoir à changer la culasse. Bien souvent, c’est le joint de culasse qui pose problème. Différentes interventions peuvent alors être envisagées, en fonction de l'état de la pièce. À moins d’être un mécanicien chevronné, nous vous invitons, dans tous les cas, à vous rapprocher de l’un des partenaires d’idGarages.
Surfaçage
Cette opération consiste à usiner légèrement la surface du joint de culasse afin de le rendre parfaitement lisse. Pourquoi ? Car une déformation ou la présence de corrosion, même minime, peut compromettre son étanchéité.
Remplacement
Le remplacement du joint de culasse s'avère nécessaire lorsque celui-ci est fissuré ou déformé de manière importante. Cette opération est coûteuse : entre 1 000 et 3 000 € en moyenne.
Changement de joint de culasse : préparation avant remontage
Avant de remonter une culasse, plusieurs opérations sont nécessaires :
Nettoyage en profondeur pour éliminer tous les dépôts de calamine, de carbone et d'huile.
Contrôle des guides de soupapes pour s'assurer qu'ils ne sont pas usés ou ovalisés.
Rodage des soupapes pour garantir une bonne étanchéité avec leurs sièges.
Contrôle des soupapes pour s’assurer qu'elles ne sont pas voilées ou endommagées.
Réglage des jeux aux soupapes pour assurer un fonctionnement optimal du moteur.
Si vous constatez des symptômes d'une culasse endommagée, ne tardez pas à faire appel à un professionnel de l’automobile. En confiant votre véhicule à l’un des partenaires d’idgarages, bénéficiez d'un service de qualité, à prix compétitif !
Les trois points-clés à retenir sur la culasse de moteur de voiture :
La culasse garantit l’étanchéité de la chambre de combustion.
Elle intervient aussi dans la bonne gestion des échanges gazeux et le refroidissement du moteur.
Les signes d’usure incluent une surchauffe du moteur, de la fumée blanche à l’échappement ou encore des traces d’émulsion dans l’huile moteur.
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