Culasse en fonte d'un 4 cylindres à soupapes latérales. Culasse en fonte d'un 6 cylindres à soupapes en tête. Joint de culasse d'un 4 cylindres à culbuteurs.

Le joint de culasse !

Fonctions * Composition * Contraintes * Dysfonctionnements

FONCTIONS :
Le joint de culasse a pour fonctions d'assurer l'étanchéité entre le bloc moteur et la culasse, elles sont de 3 types :

  • Assurer l'étanchéité des chambres de combustion (gaz).
  • Assurer l'étanchéité du circuit de refroidissement (liquide de refroidissement).
  • Assurer l'étanchéité de la circulation de l'huile alimentant la distribution, culbuteurs, arbre à cames, etc… (ne concerne pas les moteurs à soupapes latérales).
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COMPOSITION :
Le joint de culasse est généralement constitué de :

  • Une feuille d'amiante imprégnée de graphite, les bords des cylindres sont renforcés d'un cerclage métallique.
  • Une feuille d'amiante prise en " sandwich " entre 2 feuilles de cuivre, d'aluminium ou même d'acier.
  • Une feuille métallique nervurée, il est dans ce cas généralement associé à un produit d'étanchéité spécial.
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CONTRAINTES :
Elles sont de 2 types, mécaniques et thermiques.

  • Mécanique : il doit résister aux pressions de fin de compression et surtout aux énormes pressions issues de la combustion.
  • Thermique : La culasse étant la partie la plus chaude du moteur puisque c'est l'endroit où se produit la combustion, il doit effectuer harmonieusement la transition thermique culasse/ bloc moteur.
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DYSFONCTIONNEMENTS :

Phénomènes relativement peu graves :

Symptômes : écoulement de liquide de refroidissement ou de lubrifiant à l'extérieur du moteur au niveau de la séparation du bloc et de la culasse.
Solution : remplacer le joint et vérifier le plan de joint, rectifier si nécessaire.
Symptômes : 2 cylindres adjacents ont une compression nulle.
Cause : le joint est " claqué " entre les 2 cylindres concernés.
Solution : remplacer le joint et vérifier le plan de joint, rectifier si nécessaire.
Symptômes : une fine couche huileuse recouvre le liquide de refroidissement dans le radiateur ou le vase d'expansion.
Cause : une légère perte d'étanchéité est survenue au niveau de la culasse entre le circuit de lubrification et les chambres d'eau.
Solution : surveiller l'évolution (souvent peu grave si le phénomène ne s'amplifie pas), surveiller attentivement et régulièrement les niveaux d'huile et de liquide de refroidissement, si aggravation voir les points suivants.

Phénomènes graves :

Symptômes : Le moteur est bloqué, généralement lors du premier démarrage le matin, le démarreur " claque " sans entraîner celui-ci.
Cause : une fissure au joint de culasse ou à la culasse a provoqué le remplissage d'un cylindre par du liquide de refroidissement, celui-ci étant incompressible le moteur est bloqué.
Ne jamais essayer de démarrer par " poussette " ou remorquage sous peine de destruction totale du moteur, bielles tordues etc…
Solution : Enlever toutes les bougies ou tous les injecteurs avant de lancer le démarreur pour purger les cylindres, les remonter pour démarrer et rejoindre le garage le plus proche ou démonter la culasse et voir les points suivants.
Symptômes : Le moteur tourne en " boitant " une vapeur blanche sort du pot d'échappement.
Cause : une fissure au joint de culasse ou à la culasse provoque une intrusion de liquide de refroidissement dans un ou deux cylindres.
Solution : Voir plus bas.
Symptômes : Le moteur tourne en " boitant " une pression anormale gonfle les raccords à eau, le radiateur " vomit ", le chauffage ne fonctionne plus, le niveau d'huile augmente, celle-ci prend une coloration " mayonnaise ", le moteur surchauffe.
Cause : une fissure au joint de culasse ou à la culasse provoque un passage de la pression de combustion dans le circuit de refroidissement, arrêter immédiatement ou rejoindre le garage le plus proche en surveillant attentivement la température du moteur.
Des tests sont possibles avant démontage par exemple en vérifiant l'absence (ou la présence) de CO dans le liquide de refroidissement ou encore la vérification de la pression régnant dans le circuit de refroidissement à l'aide de manomètres placés en lieu et place du bouchon de radiateur.
Solution : Démonter la culasse, faire vérifier celle-ci sous pression dans un atelier spécialisé, si fissure, la remplacer sinon, rectifier le plan de joint et remplacer le joint dans les règles de l'art, ne pas oublier la vidange, l'égouttage de l'huile polluée et le remplacement du filtre à huile, en profiter également pour changer le liquide de refroidissement, pour rappel celui-ci devrait être changé tous les 2 ans maximum car, s'il conserve ses qualités antigel, il s'acidifie et provoque une corrosion surtout dans nos moteurs et culasses modernes en alliage léger.

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Le remplacement de la culasse et/ou de son joint !

Ordre de serrage d'une culasse en fonte d'un 4 cylindres à soupapes latérales il est évident que le principe est identique pour tous types de moteurs.
Le desserrage, quant à lui, s'effectue exactement dans l'ordre inverse, par ordre décroissant,
du 14 au numéro 1.

Le remplacement du joint de culasse ne pose pas de difficulté particulière pour un bon bricoleur ce que sont, généralement, les amateurs de voitures anciennes.

3 cas peuvent se présenter :

La culasse plate des moteurs à soupapes latérales, aucune difficulté.

La culasse avec soupapes en tête pas de difficulté bien spéciale quoique un peu plus compliqué que le cas du moteur latéral.

La culasse d'un moteur à simple ou double arbres à cames en tête, relativement plus complexe en cause, le calage précis de la distribution.

L'opération consiste dans tous les cas à déposer tous les accessoires attenants, câbles tringles, éventuellement les collecteurs, couvres culasses, etc… Dans le cas d'arbres à cames en tête bien vérifier la présence des repères et leur positionnement lorsque les repères du point mort haut sur la poulie ou le volant moteur sont alignés, cliquez ICI, en cas d'absence il sera nécessaire d'en tracer soi-même.
Détendre alors la chaîne ou courroie de distribution pour dégager les poulies ou pignons du ou des arbres à cames.

Le dévissage des écrous ou vis de fixation se fera sur un moteur froid pour éviter toutes déformations en commençant par les vis extérieures et en se rapprochant du centre, toujours pour éviter cette déformation néfaste.
Si la culasse est fixée à l'aide de goujons il sera bon dans le cas d'un vieux moteur, de faire pénétrer de l'huile dégrippante chaude le long des goujons, peut être pendant plusieurs jours et "dé goujonner" en bloquant 2 écrous l'un contre l'autre, il est quelquefois très difficile de réaliser cette opération surtout dans les cas de culasses en aluminium ou la corrosion arrive souvent à "souder" les goujons dans la culasse.
Joints d'embase :
Beaucoup de moteurs notamment français possèdent des chemises humides (Renault, Citroën, Peugeot, etc...,) ce qui veux dire qu'elles sont amovibles et l'étanchéité de celle-ci dans le bas du bloc est assurée par un joint d'embase, provoquant un dépassement du plan de joint du bloc moteur "à vide", elle reprennent leur place lors du serrage de la culasse, les joints d'embase sont en caoutchouc (O-ring), en cuivre ou papier, les joints cuivre et papier sont souvent fournis en différentes épaisseurs destinées à régler le dépassement du bloc moteur dont la valeur est indiquée en dixièmes de mm à mesurer à laide d'une règle rectifiée de bonne qualité posée sur les chemises et la valeur est contrôlée avec différentes jauges d'épaisseur entre cette règle et le plan de joint du bloc moteur, cette vérification doit se faire avec la plus grande précision et pour chaque chemise, les valeurs sont données par le constructeur, pour info, certaines mécaniques plus modernes donnent des valeurs avec une pression appliquée sur les chemises de (x) kilos, il faut alors un apareillage spécial, bonjour les complications.
Lorsque seule la dépose de la culasse est envisagée il est nécessaire de bloquer les chemises à l'aide de rondelles métalliques ou autres fers plats fixés avec des vis ou écrous dans les filetages des goujons de fixation de la culasse pour éviter tout déplacement lors d'une éventuelle rotation du moteur.
Une fois toutes les vis déposées il "suffira" de déposer la culasse.
Il n'est pas question d'introduire un coin métallique (burin, tournevis) entre le bloc et la culasse si elle est fortement collée on s'aidera de produit genre "décaltout" de coins et autres masses en bois, surtout, restez calme car l'opération peut être longue et délicate.
Lorsque vous serez parvenu à séparer les 2 pièces, si votre moteur possède des chemises humides (exemple : la Renault 4 CV), voir plus haut, il sera bon de monter un système de blocage de celles-ci à l'aide de rondelles et de vis avant de faire tourner le moteur, la non observation de cette précaution pourrait provoquer un décollement des chemises et une rupture des joints d'embases ce qui conduirait à un démontage et révision complète du moteur.

La culasse déposée on procédera à son nettoyage et décalaminage minutieux à l'aide de produit décalaminant (décolle joints) en spray, grattoir et brosse métallique montée sur une perceuse, à ce sujet, travailler précautionneusement les culasses en alliage léger, même travail à effectuer sur le bloc moteur (attention aux têtes de piston en aluminium et prendre la précaution, le cas échéant d'obturer le conduit d'alimentation en huile des culbuteurs et/ou arbres à cames pour éviter l'introduction de corps étrangers (ne pas oublier de l'enlever au remontage), les filets des vis et autres écrous seront nettoyés à la brosse métallique et légèrement huilés, idem pour les rondelles et faces d'appui sur la culasse, les trous filetés du bloc devront retenir une grande attention car du liquide ou autres débris dans le fond pourraient empêcher un serrage correct lors du remontage, du soin apporté à ces travaux dépendra pour beaucoup la qualité du résultat final.
Il sera bon de vérifier visuellement les soupapes et pourquoi ne pas, si l'on possède le temps nécessaire, procéder à leur rodage ? cliquez ICI pour cette opération.
A la question faut-il rectifier (surfacer) le plan de joint de la culasse ? s'il s'agit d'une culasse en fonte d'un 4 cylindres il n'est généralement pas indispensable d'effectuer ce travail par contre, pour une culasse de 6 cylindres je le conseillerai ainsi que dans tous les cas de culasses en alliage léger, la sécurité du résultat du travail n'en sera qu'améliorée, sommes toutes pour un coût relativement modeste.

Tous ces travaux terminés sera alors venu le moment de reposer la culasse sur son bloc, un huilage léger des rondelles et/ou des faces des vis ou écrous posant sur la culasse sera le bienvenu, les joints, sauf indication contraire sur l'emballage, se montent sans aucun produit d'étanchéité, à proscrire absolument les " Hermétic " et autres trucs du genre, il sera par contre judicieux d'enduire les 2 faces de graisse graphitée, résistant aux températures élevées et permettant un étalement facile du joint lors du serrage, celui-ci s'effectuera obligatoirement à l'aide d'une clé dynamométrique suivant les données du constructeur dans l'ordre opposé à celui du démontage, c'est à dire, en commençant au centre pour finir vers l'extérieur il se fera en plusieurs passes, exemple pour un serrage définitif de 10 m/kg, on effectuera un premier serrage à 3 m/kg suivi d'un deuxième à 6 m/kg avant de finir à 10 m/kg, il sera alors judicieux de refaire une nouvelle vérification à 10 m/kg.
Le travail est à ce stade pratiquement terminé il restera à régler les soupapes, cliquez ICI, et remonter les divers accessoires, le cas échéant recalez la distribution, cliquez ICI et vérifiez le point d'allumage, cliquez ICI.

Après un millier de kilomètres il sera indispensable de resserrer de nouveau la culasse dans l'ordre prescrit et après un desserrage de 1/8e de tour pour décoller les vis de fixation.

Pour info, les moteurs actuels (produits à partir des années 80) grâce à l'adoption de vis de culasse "élastiques" ne doivent plus se soumettre à un resserrage ultérieur mais les vis doivent être remplacées après chaque démontage et sont soumises à un serrage angulaire.
Après une pollution de l'huile par du liquide de refroidissement il est impératif de vidanger en laissant égoutter le plus longtemps possible et de, bien évidemment, changer le filtre à huile.

Le moteur à 4 temps ! Révision du moteur ! La distribution, explications ! Le diagramme circulaire de la distribution, explications !
Le calage de distribution en l'absence de repère ! Les soupapes, décalaminage & rodage  ! Les soupapes, vérifications et réglages  !

Christian Decroly.
Page réalisée le 25 février 2004 avec :
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