La culasse est une pièce très importante du moteur, puisqu'elle forme la partie supérieure de la chambre de combustion, là où les contraintes thermiques et mécaniques sont très importantes. La culasse doit donc être solidement assemblée au bloc moteur. Cette opération est effectuée en appliquant le bon couple de serrage à chaque écrou de maintien. Le point maintenant.
À quoi correspond un couple de serrage ?
Un couple de serrage correspond à la force que l'on doit appliquer à une vis ou un écrou pour assembler 2 pièces ensemble (par exemple, une culasse sur un bloc cylindres).
Principe d'assemblage par adhérence
Quand 2 pièces sont assemblées par une ou plusieurs vis (ou bien un ou plusieurs boulons, un boulon étant constitué d'un écrou et d'une vis, ou goujon), les 2 pièces restent immobiles l'une par rapport à l'autre grâce au principe d'adhérence.
Cela signifie que la ou les vis appliquent une force qui rapproche les 2 pièces, à tel point que leurs surfaces en contact génèrent des forces de frottement importantes qui les empêchent de bouger.
Bon à savoir : les vis servent donc à créer une force qui rapproche les 2 pièces. Les vis ne servent pas, comme on peut parfois le penser, à faire obstacle entre les 2 pièces.
Couple de serrage
Pour parvenir à assembler des pièces par adhérence, il faut donc appliquer une force suffisante entre elles. Une force de tension opposée dans les vis est créée pour cela.
Cette force de tension dans chaque vis est obtenue en appliquant le bon couple de serrage aux vis, c'est à dire en appliquant une force de rotation sur l'axe de la vis dont l'unité de mesure est le Newton mètre (N.m).
Le couple de serrage à appliquer à une tête de vis dépend principalement :
- du diamètre de la vis ;
- du pas de vis ;
- des matériaux des pièces à assembler.
Pour une même force de rapprochement destinée à assembler 2 pièces, plusieurs combinaisons sont envisageables :
- un faible nombre de vis de gros diamètre ;
- un grand nombre de vis de petit diamètre.
Bon à savoir : le choix d'une certaine configuration d'assemblage dépend souvent de questions pratiques, par exemple en fonction de l'espace disponible sur les pièces ou encore pour faciliter les opérations de montage et démontage.
Couple de serrage culasse : remontage d'une culasse
Le remontage d'une culasse est une opération peu fréquente, qui réclame une grande attention pour garantir le bon fonctionnement du moteur.
Différents types de culasses
Différents types de culasses existent en fonction du moteur. Si un moteur possède plusieurs bancs de cylindres, alors il possède autant de culasses.
Les culasses en elles-mêmes peuvent être plus ou moins longues et larges selon le nombre de cylindres et le type de distribution. Mais, quel que soit son type, une culasse est fixée au bloc-cylindres par de longues vis ou de longs goujons associés à des écrous.
Bon à savoir : le joint de culasse s'intercale entre le bloc-cylindres et la culasse pour assurer l'étanchéité entre ces deux pièces.
Couple de serrage adéquat
Le couple de serrage à appliquer aux vis ou aux écrous d'une culasse peut varier selon le matériau de la culasse, le diamètre des vis ou des goujons, ainsi que leur longueur.
Il est donc impératif de se référer aux recommandations du constructeur.
Certains constructeurs imposent d'appliquer à chaque vis ou goujon une valeur de couple, puis une rotation d'un certain angle (en degrés).
Comment serrer correctement une culasse ?
Pour pouvoir appliquer le bon couple de serrage aux écrous, il faut être équipé d'un outil de mesure.
La clé dynamométrique permet de visser une vis ou un écrou en indiquant le couple de serrage désiré. Lorsque celui-ci est atteint, un déclic informe qu'il est inutile de continuer à visser.
Bon à savoir : une clé dynamométrique est associée à une certaine plage de couple de serrage. Par exemple, une clé dynamométrique peut fonctionner entre 30 N.m et 200 N.m. Avant d'acheter une clé dynamométrique, il faut donc vérifier que les valeurs de couple de serrage à respecter sont bien contenues dans la plage de fonctionnement de la clé.
La fixation d'une culasse se fait en 3 étapes :
- serrer chaque écrou une première fois à une valeur de couple inférieure à celle recommandée ;
- laisser « reposer » la culasse quelques minutes pour que les contraintes mécaniques se répartissent bien ;
- serrer à nouveau chaque écrou au couple indiqué.
D'autre part, il y a un ordre de serrage à respecter. Il faut commencer par les écrous les plus au centre de la culasse en allant vers l'extérieur tout en alternant entre les deux bords de la culasse.
Bon à savoir : si cette procédure n'est pas respectée, la culasse peut être soumise à des contraintes torsionnelles qui peuvent la déformer et impliquer des manques d'étanchéité au niveau des plans de joint.
Pour en savoir plus :
- Le joint de culasse : utilité et pannes les plus courantes.
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