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« Technologie/Moteurs thermiques/Moteur Diesel/Soupape » : différence entre les versions

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[[Fichier:Nissan VQ35DE 005.jpg|thumb|Siège de soupape d'un moteur essence Nissan à 4 [[soupape (moteur)|soupapes]] par cylindre.]]
{{à sourcer|date=juin 2012}}
[[Image:DOHC-Zylinderkopf-Schnitt.jpg|thumb|Coupe d'une culasse, montrant les soupapes]]
[[Image:Nockenwelle ani.gif|thumb|Principe des arbres à cames en tête]]
 
Un '''siège de soupape''' de [[moteur à combustion interne]] est la pièce sur laquelle les [[soupape (moteur)|soupapes]] d'admission ou d'échappement viennent en contact afin de fermer la [[chambre de combustion]]. Les sièges de soupapes sont des pièces critiques des moteurs thermiques. En effet, si elles sont mal positionnées, orientées ou mal usinées, des fuites au niveau des soupapes vont se produire ce qui dégradera le taux de [[compression]] du moteur, et donc son [[rendement]], sa [[puissance]], son niveau d'émissions polluantes ainsi que sa durée de vie.
Les '''moteurs à soupapes en tête''' (« ''overhead valve'' » ou OHV en anglais) sont une alternative aux [[Moteur à soupapes latérales|moteurs à soupapes latérales]]. On peut les rencontrer sur toutes sortes d'architectures de [[moteur à quatre temps|moteurs à quatre temps]] ([[Moteur avec cylindres en V|en V]], en ligne, etc.). La disposition en tête, c'est-à-dire au-dessus du [[Cylindre (moteur)|cylindre]], permet d'avoir une meilleure circulation des gaz et un meilleur [[taux de compression]] que les moteurs à soupapes latérales. Ces moteurs sont la norme dans l'industrie [[automobile]] depuis plusieurs décennies.
 
== Matériaux et fabrication ==
Il ne faut pas confondre [[soupape (moteur)|soupape]] en tête et [[Arbre à cames|arbre à cames en tête]] car un moteur à soupape en tête peut être « à arbre à cames latéral » (distribution par tiges et [[culbuteur]]).
 
Les sièges de soupapes subissent d'importantes contraintes thermiques, surtout les soupapes d'échappement qui ne sont pas refroidies par le carburant, et mécaniques en raison des fortes [[pression]]s de contact et d'[[abrasion]], essentiellement les soupapes d'échappement, dues aux résidus tels que la [[suie]]. C'est pourquoi elles sont fabriquées dans des alliages métalliques très durs, tels que la [[stellite]] (alliage de [[cobalt]]). Les sièges sont généralement fabriqués à partir de la [[métallurgie des poudres]], car elle permet d'obtenir des alliages hors équilibre.
== Risque ==
Sur un moteur à soupape en tête, l'[[affolement de soupapes]] (impossibilité pour la soupape de revenir à temps sur son [[Siège de soupape|siège]] aux hauts régimes) peut provoquer la casse du moteur, car, sur la plupart de ces moteurs, les têtes de soupapes se déplacent dans la zone balayée par le piston.
 
Les sièges de soupapes sont [[frettage|frettés]] dans la [[culasse]] si bien qu'une large collerette de maintien doit être prévue dans la culasse. Du fait de la précision requise sur sa géométrie et sur son positionnement, le profil conique où vient s'appuyer la soupape est ensuite usiné. Le frettage des sièges de soupapes dans la culasse permet de récupérer la culasse lorsque le siège est accidenté<ref>{{fr}} [[#EPM|Raymond Brun (1984)]], Contact tête de soupape - culasse, p. 118, Chp VIII - La culasse et les soupapes. Consulté le 25 avril 2009</ref>.
Cet inconvénient doit être particulièrement pris en compte sur les moteurs à distribution culbutée, dont de nombreuses pièces en mouvement (soupapes, tiges de culbuteurs, culbuteurs) ont une inertie importante. Les difficultés à surmonter pour faire fonctionner correctement un moteur culbuté à haut régime en limitent la puissance spécifique. Le caractère compact et la simplicité de conception et d'entretien de ces moteurs en ont pourtant longtemps justifié l'utilisation dans les véhicules automobiles.
 
== SolutionDéfauts ==
[[Fichier:Valve Seat.jpg|thumb|upright=0.9|Le contact entre la soupape et le siège doit être parfait pour assurer un bon fonctionnement.]]
Pour éviter l’affolement des soupapes il faut réduire le nombre de pièces en mouvement et leur inertie. La solution adaptée est celle de l'arbre a came en tete qui permet d'avoir un nombre très réduit entre l'arbre a came et la tige de soupape.
 
Plusieurs défauts de positionnement ou d'usinage peuvent apparaître :
Cet inconvénient peut, aussi, être jugulé par une [[Commande desmodromique|distribution desmodromique]].
* mauvais appui sur le fond du lamage de la culasse (mauvaise transmission de la chaleur vers la culasse)
* défaut de circularité de la face d'appui
* défaut de [[concentricité]] avec l'axe du [[guide de soupape]]
* mauvais angle de la surface de contact
Ces défauts engendrent des désordres fonctionnels dans la distribution, étant donné que l'étanchéité n'est plus correctement réalisée, mais également une usure excessive des soupapes ainsi qu'une mauvaise dissipation de la chaleur de la [[chambre de combustion]] vers la [[culasse]]<ref>{{fr}} [[#EPM|Raymond Brun (1984)]], Contact tête de soupape - culasse, p. 117, Chp VIII - La culasse et les soupapes. Consulté le 25 avril 2009</ref>.
{{clr}}
 
== Voir aussiRéférences ==
{{Références|colonnes=2}}
* [[Arbre à cames]]
* [[Distribution (moteur)]]▼
* [[Soupape]]
 
== Lien externeAnnexes ==
* [http://www.motoculture-jardin.com/mecanique/les-soupapes.html Le fonctionnement des soupapes] - motoculture-jardin.com
 
=== Sources bibliographiques ===
{{Palette Groupe motopropulseur}}▼
{{Portail|génie mécanique}}▼
 
* {{ouvrage|lang=fr|id=EPM|titre=Science et technique du moteur diesel industriel et de transport|auteur=Raymond Brun|éditeur=Editions TECHNIP|volume=2|année=1984|isbn=978-2710804734|lire en ligne=http://books.google.fr/books?id=XmbxtPfgfygC&printsec=frontcover&client=firefox-a}}
[[Catégorie:Moteur à explosion]]▼
[[Catégorie:Distribution (moteur)]]▼
[[Catégorie:Soupape]]
 
=== Articles connexes ===
[[ca:Motor OHV]]
* [[Moteur thermique]]
[[cs:Over Head Valve]]
▲* [[Distributionsoupape (moteur)|Soupape]]
[[da:Stødstangsmotor]]
* [[Guide de soupape]]
[[de:OHV-Ventilsteuerung]]
 
[[en:Overhead valve]]
▲{{Modèle:Palette Groupe motopropulseur}}
[[es:Motor OHV]]
▲{{Portail|automobile|génie mécanique}}
[[it:Valvole in testa]]
 
[[ja:OHV]]
{{DEFAULTSORT:Siege de soupape}}
[[ms:Injap atas]]
▲[[Catégorie:DistributionDispositif (moteur)mécanique]]
[[pl:OHV]]
▲[[Catégorie:MoteurOrgane d'un moteur à explosion]]
[[pt:OHV]]
 
[[sk:Rozvod OHV]]
[[sven:Stötstångsmotorvalve seat]]
[[th:ลิ้นเหนือสูบ]]
[[tr:Üstten subaplı motor]]
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