Guides
Bien que les joints soient utilisés pour soutenir un vaste nombre d’applications industrielles, de la plomberie et des systèmes d’échange de chaleur aux composants de machines, ils sont particulièrement importants dans l’industrie du transport. En particulier, le joint de culasse, qui crée un joint entre les culasses, est crucial pour le fonctionnement central de la plupart des moteurs à combustion. Si ce joint fonctionne mal ou est défaillant, cela peut entraîner de graves dommages au moteur d’un véhicule et nécessiter des réparations importantes ou une révision complète.
Un joint de culasse est conçu pour maximiser la force de compression dans un ensemble de cylindres et pour former une barrière contre les fuites de liquide de refroidissement, de lubrifiant et d’huile. Il peut être fabriqué en caoutchouc, en cuivre, en acier multicouche ou en matériaux composites. Puisqu’il est logé dans la section du bloc moteur qui brûle le carburant, ce joint est un composant critique dans la plupart des automobiles, ce qui rend d’autant plus utile de comprendre pourquoi les joints de culasse tombent en panne et comment les empêcher de le faire.
Raisons de la défaillance du joint de culasse
Le degré de pression dans la chambre de combustion d’un moteur peut être une cause fréquente de dysfonctionnement du joint de culasse. Une quantité excessive ou une application accidentelle de pression peut endommager le joint de culasse, ainsi que d’autres composants du bloc moteur. Les deux principales causes des problèmes de pression sont les séquences d’allumage mal synchronisées et la détonation.
L’allumage mal synchronisé : Si un composant à l’intérieur de la chambre de combustion, comme une soupape d’échappement ou une surface métallique, est surchauffé, il peut provoquer un allumage accidentel avant que l’étincelle d’allumage appropriée ne soit activée. Lorsque le carburant est allumé trop tôt, la pression atteint un pic au mauvais stade du cycle du piston, ce qui entraîne des problèmes de refroidissement, un faible rapport air/carburant et un flux d’échappement entravé.
Détonation : L’octane fait référence à la facilité avec laquelle le carburant peut être enflammé. Une combustion sporadique, ou détonation, peut se produire dans un moteur produisant trop de compression sans un niveau d’octane suffisamment élevé. Cet excès de compression peut provoquer l’inflammation spontanée du carburant, produisant des chocs violents et dommageables contre le joint de culasse et les pistons. Une détonation répétée ou prolongée peut éventuellement endommager ou briser le joint de culasse, ce qui entraîne des fuites et de mauvaises performances du moteur.
Niveaux de liquide de refroidissement et chaleur excessive
Comme les problèmes de compression, la surchauffe est une source très courante de défaillance du joint de culasse. Certaines voitures récentes ou légères ont des systèmes de refroidissement relativement modestes destinés à réduire l’encombrement du véhicule, mais cela peut entraîner une surchauffe du moteur. Lorsque le moteur d’un véhicule devient trop chaud, la culasse prend de l’expansion. Comme le joint de culasse est situé entre les cylindres, cette expansion peut endommager ou briser le joint, ce qui entraîne une fuite de liquide de refroidissement et une surchauffe supplémentaire. Un faible niveau de liquide de refroidissement, une accumulation de calcium, un surplus d’antigel ou un mécanisme de ventilateur défectueux peuvent encore aggraver le problème de chauffage et nécessiter des remplacements fréquents du joint.
Finition de la surface du moteur
Pour qu’un joint de culasse soit correctement inséré dans un moteur, la surface de la culasse et du bloc moteur doivent être relativement lisses et plates. L’installation d’un joint contre une surface rugueuse du moteur peut provoquer une usure qui dégrade le joint jusqu’à le fissurer. Les fraiseuses ou les équipements de resurfaçage similaires peuvent fournir le niveau de finition de haute qualité nécessaire sur les moteurs en fonte et en métal composite. L’emploi d’un joint à base de caoutchouc peut être une alternative viable si le resurfaçage n’est pas une option, car les modèles en caoutchouc peuvent généralement résister à des extérieurs plus rugueux que les autres types de joints.
Serrage des boulons
Les boulons de tête utilisés pour fixer un joint sont importants pour maintenir l’étanchéité du cylindre. Un filetage déformé dans la surface du bloc moteur peut déstabiliser le placement du joint. De même, le boulon lui-même doit être en bon état pour augmenter les chances d’obtenir un joint fiable. La saleté, la corrosion, la déformation, les coupures et les entailles peuvent toutes compromettre l’efficacité d’un boulon de culasse. L’étanchéité du joint de culasse peut également souffrir d’une mauvaise procédure de serrage des boulons. Les spécifications des boulons et les méthodes d’installation sont périodiquement révisées, d’où l’importance de rester à jour sur les dernières techniques.
Réduire le risque de défaillance du joint de culasse
S’assurer qu’un joint de culasse reste fonctionnel diminue les risques de fuite de fluide et de baisse de la pression de compression, tout en réduisant le besoin de réparation du moteur et de remplacement des pièces. Garder un œil sur certaines des causes courantes de dysfonctionnement du joint peut aider à maintenir l’efficacité du dispositif, mais il existe plusieurs mesures préventives qui peuvent être prises pour réduire le potentiel de dommages en premier lieu. Certaines de ces étapes comprennent :
Resurfacer les cylindres : Les exigences de lissage des culasses des moteurs ont généralement augmenté depuis l’époque des pièces en fonte. Désormais, les cylindres plus légers et plus souples nécessitent un degré de finition de surface plus élevé pour installer un joint. Le resurfaçage d’une culasse ou du parement d’un bloc moteur pour fournir un plan plus lisse et plus plat dans lequel insérer un joint de culasse peut augmenter la résistance et la fiabilité du joint.
Torquing : Afin de maintenir un joint étanche, le joint de culasse doit être comprimé entre deux surfaces et se conformer à leur forme particulière. Cependant, si les boulons de tête qui maintiennent le joint en place ne sont pas serrés au couple dans une séquence uniforme ou prédéterminée, la compression sera plus légère sur certaines parties du joint, ce qui déstabilisera le joint et augmentera la probabilité de fuites. Les boulons de la tête doivent être serrés dans un ordre précis et à un degré de pression exact pour assurer la bonne répartition de la force de compression.
Aplatissement : En plus du lissage, le niveau de planéité le long d’une culasse et d’un bloc moteur peut également être important pour une installation efficace des joints. Les déformations de surface, telles que le gauchissement, les rayures, les aspérités, les gouges, les puits ou les pentes peuvent créer une surface irrégulière mal adaptée à un joint. Une culasse irrégulière peut être ramenée à la planéité par fraisage ou par l’application d’une cale, également appelée « shim ».
Bien que ces méthodes ne soient pas infaillibles, les suivre peut réduire les risques de dysfonctionnement du joint de culasse. Si des problèmes tels que la surchauffe, la combustion involontaire et l’installation non sécurisée du joint peuvent être identifiés et traités en temps opportun, la plupart des joints de culasse continueront à fonctionner correctement pendant une longue période.
Autres articles sur les joints
- Matériaux de joints en caoutchouc
- Conseils pour remplacer un joint de réfrigérateur
- Défaillance de l’anneau de retenue : Causes et symptômes
- Qu’est-ce qu’un joint d’étanchéité ? Un regard sur les types de joints et le matériau des joints
- Types de joints toriques et composition du matériau des joints toriques – Un guide
.