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 : |
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Pas trop dur jusqu'à présente, non ? On continue, mais brièvement.
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 ? De l'importance d'un jeu raisonnable En quoi sont faites les soupapes ? Pourquoi rôder les soupapes ? Voila, nous avons terminé avec les soupapes, j'espère ne pas avoir été trop technique. Maintenant nous allons aborder un autre point très important qui rejoint ce que nous venons de voir... Le polissage des conduits Les soupapes ouvrent et ferment le passage des gaz d'admission et d'échappement, mais avant d'en arriver là, ceux-ci sont véhiculés respectivement par les conduits
d'admission et d'échappement. Voyons l'importance de leur état de surface. Les études spécifiques dans le domaine sont hautement mathématiques car se basant sur les règles de la mécanique des fluides. Rassurez vous, nous ne mangerons pas de formule mathématique (bien que cela soit passionnant). Imaginons un
tuyau qui transporte de l'eau. On peu définir en gros 3 zones dans le tuyau : Le milieu exact : l'eau circule sans frottement avec les parois ; La paroi du tuyau : au contact exact avec la paroi l'eau ne circule pas, il y a juste contact ; Entre les 2, la vitesse de l'eau diminue au fur et à mesure que l'on s'approche de la paroi. Tout est dit : avec les gaz du moteur c'est la même chose !!! Il est donc logique de penser que plus la paroi du conduit sera lisse et plus les gaz entreront et sortiront facilement. Si on gagne sur ce point, en théorie nous gagnerons de la puissance. En théorie seulement... Car tout dépend de l'état de surface
d'origine. Plus les conduits seront "bruts" de fonderie et plus le gain sera appréciable. Sur les moteurs modernes ne vous attendez pas à gagner énormément, mais si vous faîtes de la compétition il y a moyen de gagner les ultimes chevaux qui vous permettront de doubler vos adversaires. Voici un conduit d'admission brut de
fonderie (origine) d'un mono japonais que ne citerai pas (lequel à votre avis...). Nous avons juste enlevé la pipe d'admission et pris la photo dont vous m'excuserez la piètre qualité. Comme vous le constaterez l'état de surface n'est vraiment pas terrible... Pourtant la moto marche bien et son propriétaire est assez
satisfait. Bref il y a à gagner sur ce point. A noter que certains constructeurs déposent un vernis dans les conduits d'admission qui en séchant créent une surface plus lisse, ou plutôt moins rugueuse (Yamaha si mes souvenirs sont bons, mais peut être d'autres le font aussi). Notez que coté échappement c'est moins important qu'à l'admission car les gaz sortent sous forte pression après la combustion et ce n'est pas quelques imperfections qui vont beaucoup les freiner. De plus avec le temps des dépôts de calamine viennent de
fixer dans les aspérités, améliorant la situation. Mais bon, vous me direz, quitte à polir, autant tout faire et si les gaz sont mieux évacués, le moteur chauffera un peu moins... Note : ce dernier point est validé pour les 600XR, et cela
les rend plus souples. Vous vous armez de patience, de courage, de toile émeri et de polish et vous attaquez la culasse... Bonne chance car au bout de quelques heures de travail vous commencerez à voir le résultat... Ca commence à ressembler à quelque chose. Comme vous pouvez le constater il y un mieux mais le travail n'est pas fini. L'aluminium commence à apparaître bien gris, les zones plus sombres n'ont pas encore été traitées. Mais bon on a rien sans rien et on continue afin d'arriver, o récompense ultime qui plonge le gromonomaniaque dans un état extatique proche du 7eme
ciel... Ca y est le travail est terminé et vous pouvez admirer le résultat. Dans
cette culasse nous sommes allé au bout, on ne peut faire mieux et le Mirror* nous a bien aidé. Mais songez qu'à la main il y a eu entre 20 et 40 heures de boulot pour en arriver là. Résultat : Une moto qui marche mieux à tous les régimes, un moteur qui tourne plus rond et une meilleure souplesse associée à des montée en régime
plus vives. Nous avons terminé cette rubrique. Quelques conseils maintenant... Faites très attention à ne pas endommager les sièges durant l'opération, nettoyez
régulièrement les conduits au pétrole et surtout travaillez avec un bon éclairage afin de bien voir ce que vous faites. Dans le cas présent nous avons voulu vraiment bien faire, entre nous vous pouvez vous contenter d'un bon nettoyage sans aller jusqu'à l'état miroir car entre nous le gain procuré par le
glaçage est vraiment minime. De plus sur certains moteurs, aller jusqu'à obtenir un état de surface parfait vous enlève du couple en favorisant les hauts régimes. Si vous avez un petit mono qui prend beaucoup de tours/minute, pas de problème. Sur un vrai gromono, cela peut être ennuyeux si vous recherchez à
garder un moteur agréable. Sur les moteurs à forte cylindrée unitaire, le frottement des gaz sur les parois favorise l'homogénéité du mélange air/essence, ce qui est plutôt favorable au couple. Alors en dessous de 350 cm3 vous opterez de préférence sur le polissage parfait et au dessus vous pencherez sur un
bon nettoyage des conduits. Dans tous les cas, fignolez les raccords entre carbu/pipe d'admission/conduits d'admission et coté échappement le raccord culasse/collecteur. Sur ce bon travail à tous, je
vais mettre du gaz car la journée est superbe et j'ai des pneus neufs. Le Prof. 22/11/08
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.
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 610 Husky de SM à 9000 t/min, les séquences sont toutes autres.
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 (600XT/TT/XR/XLR/DR/Husky/Husaberg/Vor...)
le jeu varie un peu plus que sur un moteur à double arbre à cames (250/400/450WR) 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 j'ai grillé une soupape d'échappement sur un de mes 250 XLR et sur mon 600 DR... 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.
Maintenant, sur le 600XR, je règle au jeu préconisé mais un peu "lâche" ainsi je ne prends plus de risque. A froid je les entends légèrement mais à chaud tout est OK.
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 moto d'occasion, de vous faire une idée sur l'usure du moteur.
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...
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.
En pratique le polissage se réalise à l'aide de fraises pneumatiques (comme chez le dentiste) puis à la toile émeri et enfin au polish... C'est un boulot de fou qui doit être extrêmement bien réalisé et d'une minutie inimaginable. Attention, je ne vous parle pas de modifier ou d'agrandir les conduits car c'est un travail de préparateur spécialisé et à moins que vous ne vouliez prendre le risque de détruire une
culasse, je vous le déconseille, un coup de fraise malencontreux étant bien vite arrivé (du genre j'enlève de la matière et je débouche dans un passage d'eau de refroidissement...).
<= La même chose coté échappement... Pas terrible non plus.
