Dans un moteur à combustion interne, la culasse se trouve au-dessus des cylindres au-dessus du bloc-cylindres. Il se ferme au sommet du cylindre, formant la chambre de combustion. Ce joint est scellé par un joint de culasse.
Une culasse est généralement située sur le dessus du bloc moteur. Il sert de logement pour des composants tels que les soupapes d'admission et d'échappement, les ressorts et les poussoirs, et la chambre de combustion. Cette page couvre la fonction principale et les différentes conceptions des culasses, ainsi que leurs causes et symptômes de défaillance.
Les passages dans la culasse permettent à l'air et au carburant de circuler à l'intérieur du cylindre tout en permettant aux gaz d'échappement de s'en échapper. Les passages sont autrement appelés ports ou voies. La culasse canalise également le liquide de refroidissement dans le bloc moteur, refroidissant ainsi les composants du moteur. La culasse utilise un joint qui aide à empêcher l'eau ou l'huile de fuir dans les chambres de combustion.
La plupart des fabricants d'équipements d'origine fabriquent des culasses en fonte. Une culasse en fonte est plus durable et moins chère. Cependant, la fonte est lourde et offre une moindre efficacité dans la dissipation de la chaleur.
Pour cette raison, certains fabricants préfèrent utiliser des culasses en aluminium. Ces culasses sont beaucoup plus légères que les culasses en fonte. Les voitures de performance et les voitures de course ont généralement des culasses en aluminium.
Les voitures avec des moteurs en ligne (droits) ont une culasse et les automobiles avec des moteurs en V ont deux culasses, une pour chaque rangée de cylindres. Dans certains véhicules, où les rangées de cylindres sont très proches du moteur V, un cylindre suffit. Les gros véhicules industriels peuvent avoir une culasse par cylindre. Cela rend le remplacement d'une culasse beaucoup plus abordable.
La culasse permet au moteur de fonctionner à sa capacité maximale en se connectant aux collecteurs d'admission et d'échappement pour permettre la combustion rapide du carburant et de l'air qui déplacent les pistons du moteur.
Le collecteur d'admission alimente l'air dans la tête, où il est brûlé avec du carburant pour produire des gaz d'échappement, qui sont expulsés par le collecteur d'échappement.
Il est important que les soupapes d'admission et d'échappement, qui permettent l'entrée et la sortie des gaz concernés, s'ouvrent et se ferment au bon moment pour que le moteur continue de fonctionner correctement.
La cause la plus courante de défaillance de la culasse est la surchauffe causée, par exemple, par une perte de liquide de refroidissement, une défaillance du joint de culasse ou un débit restreint de liquide de refroidissement.
Dans les cas extrêmes, une culasse fissurée ou endommagée peut entraîner des dommages terminaux sur l'ensemble du moteur ! Vous devez traiter tout problème dès que possible pour essayer d'éviter que cela ne se produise.
Les culasses peuvent également se déformer en raison de la pression énorme exercée sur elles par les changements de température extrêmes. Cela signifie qu'il ne fournit plus de surface plane pour maintenir le joint de culasse dans la bonne position, ce qui peut entraîner ultérieurement des problèmes coûteux sous la forme de réparations majeures ou du remplacement total du moteur.
Le gauchissement est un problème particulier pour les culasses en aluminium. Différents moteurs ont différents niveaux de tolérance pour le gauchissement de la culasse - certains peuvent supporter une grande quantité de gauchissement tout en continuant à fonctionner efficacement. Si votre culasse se déforme, vous pourrez peut-être l'apporter à un mécanicien spécialisé dans leur réalignement - sinon, vous aurez probablement besoin d'un remplacement.
Les symptômes d'une défaillance de la culasse sont variés - il est important que les conducteurs soient capables de les reconnaître le plus rapidement possible afin de limiter tout dommage. Si la culasse tombe en panne, cela entraînera une panne du moteur (et par extension du véhicule).
La cause la plus courante de défaillance de la culasse est la surchauffe causée par une perte de liquide de refroidissement, une défaillance du joint de culasse ou un débit restreint de liquide de refroidissement. Dans les cas extrêmes, une culasse fissurée ou endommagée peut entraîner des dommages terminaux à l'ensemble du moteur.
Les moteurs à combustion interne chauffent très rapidement. Comme leur nom l'indique, ils sont conçus pour contenir de petites explosions contrôlées.
Une grande partie de l'énergie du processus de combustion est en fait perdue en énergie thermique, au lieu d'être convertie en énergie cinétique pour alimenter le véhicule. Il s'agit d'un sous-produit de leur conception qui peut être atténué mais jamais entièrement éliminé.
La cause numéro un d'une culasse fissurée est la surchauffe. Lorsqu'un moteur surchauffe, ses composants peuvent être sollicités bien au-delà du seuil de chaleur pour lequel il a été conçu.
Étant donné que la plupart des têtes sont en aluminium, elles peuvent se déformer ou se fissurer lorsque le moteur devient suffisamment chaud.
Un moteur peut surchauffer pour un certain nombre de raisons, dont la plupart sont dues à un composant défectueux du système de refroidissement. Certaines causes possibles sont décrites ci-dessous.
En savoir plus : Que faire si le moteur de votre voiture surchauffe ?
L'air dans le système de refroidissement peut permettre la formation de points chauds, où une partie du moteur est beaucoup plus chaude que la partie mesurée par le capteur de température. Cela se produit parce que l'air ne peut pas transférer la chaleur aussi efficacement qu'un liquide.
Si de l'air est emprisonné à un endroit éloigné du capteur de température du liquide de refroidissement, le capteur de température peut ne pas capter le point chaud. Vous ne savez peut-être pas que votre voiture chauffe tant que les dégâts ne sont pas déjà faits.
De plus, une fuite d'air dans le système de refroidissement peut réduire la pression dans le système de refroidissement. Le liquide de refroidissement est plus susceptible de bouillir à basse pression.
Si la pompe à eau tombe en panne, le liquide de refroidissement ne pourra pas circuler correctement dans le moteur. Le liquide de refroidissement dans le radiateur peut être agréable et froid, mais le liquide de refroidissement entourant les chemises d'eau dans la tête et le bloc sera extrêmement chaud.
Sans pompe, le liquide de refroidissement ne pourra circuler que par le processus de convection naturelle, qui est beaucoup trop lent pour éliminer l'excès de chaleur avant que le moteur ne surchauffe.
Les moteurs à combustion sont plus efficaces lorsqu'ils fonctionnent à la température de fonctionnement pour laquelle ils ont été conçus.
La température de fonctionnement normale d'un moteur est encore suffisamment chaude pour vous ébouillanter - généralement autour de 190 à 210 degrés Fahrenheit (85 à 99 degrés Celsius). Faire tourner le moteur en dessous de cette température augmente la consommation de carburant, les émissions et l'usure.
Un thermostat bloque le liquide de refroidissement du radiateur jusqu'à ce que le liquide de refroidissement dans le moteur atteigne la température cible. Une fois la température cible atteinte, le thermostat s'ouvre pour permettre au liquide de refroidissement à température ambiante d'entrer dans le moteur, le refroidissant jusqu'à ce que le thermostat soit suffisamment froid pour se fermer. Le cycle continue pendant que le moteur tourne.
Si le thermostat est bloqué en position ouverte, votre voiture fonctionnera probablement assez froide. En effet, le liquide de refroidissement de l'ensemble du système circule dans le radiateur 100 % du temps et a rarement la possibilité de se réchauffer complètement.
Si le thermostat est bloqué en position fermée, votre moteur surchauffera assez facilement. Le liquide de refroidissement chaud n'a nulle part où aller pour se rafraîchir. À la rigueur, certains moteurs vous permettent d'utiliser le chauffage comme un petit radiateur.
L'efficacité de cette méthode dépend de la taille du radiateur de chauffage et de la manière dont le système de refroidissement est acheminé.
Si trop de liquide de refroidissement fuit, vous n'en aurez finalement pas assez pour refroidir correctement le moteur. Vous pouvez perdre une bonne quantité de liquide de refroidissement avant de surchauffer, mais c'est une bonne idée de vérifier régulièrement le réservoir de trop-plein et le radiateur pour vous assurer que vous êtes au top.
Si vous remarquez une fuite de liquide de refroidissement, c'est une bonne idée de vérifier votre bouchon de radiateur. C'est une pièce bon marché avec de graves répercussions en cas d'échec.
Un bon garage devrait être en mesure de réparer et de reconditionner une culasse pour aussi peu que 75 $, mais cela peut aussi coûter des centaines de dollars pour faire le même travail. Cela dépendra de la valeur de la culasse et du prix qui vous est proposé pour la réparer si elle développe une fissure ou cesse de fonctionner aussi efficacement qu'elle le devrait. Dans de nombreux cas, cela peut valoir la peine d'en acheter un nouveau.
Le coût d'un travail de réparation de culasse fissurée variera selon la marque et le modèle du véhicule dans lequel il se trouve. Vous pouvez être sûr que cela coûtera au moins 500 $, ce qui comprend les coûts de main-d'œuvre et de pièces.
Si vous deviez remplacer toute la culasse, cela ne coûterait que 200 à 300 dollars en moyenne pour les pièces. Avec une main-d'œuvre d'environ 90 à 100 dollars de l'heure, cela revient à environ 500 dollars pour le travail. Cependant, cela suppose que la culasse est en aluminium, comme c'est le cas dans la plupart des voitures de nos jours.
Si les culasses sont difficiles d'accès (comme sur Subarus, puisqu'elles utilisent une configuration de moteur boxer), les coûts de main-d'œuvre peuvent être considérablement plus élevés.
Si vous avez un véhicule plus ancien ou un véhicule plus cher, vous avez probablement une culasse en fer. Étant donné que le fer est un matériau plus cher que l'aluminium, vous pourriez vous attendre à 500 $ rien que pour les pièces.
La main-d'œuvre peut également nécessiter plus d'heures pour que ce travail de réparation soit effectué correctement. Par conséquent, vous pourriez envisager de payer 1 000 $ pour réparer une culasse fissurée en fer.
