La réfection d’un moteur d’automobile peut engager des frais importants : pistons, vilebrequin, culasse… Pour cette dernière, la culasse, une opération peut la sauver : c’est le surfaçage de culasse. Qu’en est-il exactement ? Quelle est l'utilité de cette intervention et quel en est le coût ?
Qu'est-ce qu'un surfaçage de culasse ?
Localisation de la culasse
La culasse fait partie des organes constituant le moteur, à savoir :
- Le bloc moteur, pièce centrale du moteur. Il contient l’équipage mobile, constitué des pistons, des bielles et du vilebrequin.
- Le carter inférieur qui reçoit l’huile moteur et ferme le bloc moteur à sa base inférieure.
- La culasse.
En alliage d’aluminium, la culasse renferme les éléments de la distribution que sont l'arbre à cames, les poussoirs ou culbuteurs, les soupapes et ressorts. Le liquide de refroidissement circule dans ses parties internes, tout comme dans le bloc moteur.
La culasse se positionne hermétiquement par un joint de culasse au-dessus du bloc moteur et des pistons pour former les chambres de combustion ; elle est surmontée d’un couvercle d’arbre à cames.
Description du surfaçage de culasse
Le surfaçage de culasse est l’opération qui consiste à enlever de la matière du plan de joint de culasse à l’aide d’une machine, une fraiseuse spécifique.
Cette opération très précise ôte quelques dixièmes de millimètres de la surface du plan de joint de la culasse pour assurer une planéité parfaite.
Pourquoi opérer un surfaçage de culasse ?
Le surfaçage de culasse est une opération nécessaire pour plusieurs raisons : déformation du plan de joint de la culasse, culasse corrodée, préparation du moteur.
Déformation du plan de joint de la culasse
La plupart du temps, cette déformation intervient après une chauffe moteur, qui peut être due à une fuite de liquide de refroidissement, à un thermostat défaillant ou un radiateur de refroidissement bouché.
Le refroidissement n’étant plus assuré, les contraintes thermiques sont tellement importantes que le plan de joint de la culasse se déforme, et le joint de culasse ne peut plus assurer son rôle d’étanchéité.
Le surfaçage de la culasse est alors décidé, après contrôle du plan de joint de la culasse démontée, à l’aide d’une règle métallique spécifique posée sur la culasse. La mesure de la déformation est effectuée par des jauges d’épaisseur calibrées (le jeu de cales).
Bon à savoir : c’est le constructeur qui donne la déformation maxi admissible (en général de 0,40 à 0,60 mm).
Culasse corrodée
Le plan de joint peut être abîmé par des phénomènes de cavitation au contact du liquide de refroidissement. Il devient alors nécessaire de rectifier sa surface, cette opération nécessitant au préalable une « épreuve » de la culasse (contrôle d’étanchéité).
Préparation moteur
La préparation moteur est effectuée pour augmenter le rapport volumétrique, qui modifie le rendement moteur.
À noter : le rapport volumétrique est une caractéristique moteur définie par l’équation R = (V + v) / v ; R : rapport volumétrique ; V : volume du cylindre délimité par le parcours du piston du point mort bas au point mort haut ; v : volume de la chambre de combustion.
Le surfaçage permet de diminuer la hauteur de la culasse, donc le volume des chambres de combustion ; la compression des gaz au point mort haut des pistons est alors plus importante, permettant une meilleure combustion.
Cette opération est conditionnée par la prise en compte de la modification du diagramme de distribution, ce qui est contre-indiqué dans certains cas.
Surfaçage de culasse : contre-indications
Le surfaçage de culasse est interdit dans les cas suivants :
- La culasse a subi déjà un ou plusieurs surfaçages et la cote minimale de hauteur de culasse est dépassée (la cote minimale est à rechercher dans les données techniques constructeur).
- La rectification est interdite par le constructeur : soit le rapport volumétrique deviendrait trop important pour le fonctionnement du moteur ; soit la diminution de hauteur affecte le fonctionnement de la distribution : la distance entre le pignon de vilebrequin et celui de l’arbre à cames est alors trop réduit, entraînant un décalage trop important de l’arbre à cames et de l’ouverture et de la fermeture des soupapes.
Coût du surfaçage de culasse
Le surfaçage de culasse est effectué dans un atelier spécialisé de rectification automobile. Ce sont souvent des structures intégrées chez les distributeurs de pièces pour automobile (VAST – ATAC Auto Pièces, etc.).
Le coût est approximativement compris entre 50 et 100 €.
