Auto Voiture FAQ

tl dr : Les culasses (communément appelées « têtes ») sont le gros morceau de métal qui recouvre et scelle l'extrémité de l'alésage du cylindre.

Types de cylindres Culasses :

Il existe trois types de culasses de base :

• Culasse à tête plate - Ces culasses étaient utilisées sur des moteurs plus anciens tels que les moteurs Ford à tête plate (comme on le voit ci-dessous). La saillie ovale au sommet de la culasse est destinée à l'écoulement du liquide de refroidissement. Le liquide de refroidissement s'écoulerait du bloc et par des passages dans la tête (entre les trous de boulon) et sortirait par ce port ovale en haut.

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• Tête de soupape en tête (OHV) - Ce type de culasse a été largement utilisé depuis les années 1950 et est encore utilisé aujourd'hui. Ces têtes ont les valves situées à l'intérieur d'elles plutôt que dans le bloc comme la tête plate. Les soupapes sont actionnées indirectement à partir de la came par un train de soupapes, qui se compose généralement de poussoirs (poussoirs), de tiges de poussée et de culbuteurs. Une tête OHV ressemble généralement à ces têtes Chevrolet ci-dessous. Sur la photo, la surface plane de la tête (côté droit de l'image) est la partie qui fait face au bloc moteur. Le côté gauche est l'endroit où vous voyez les pointes de soupape, les ressorts de soupape, les dispositifs de retenue et les gardiens. En plus de ceux-ci, vous verriez les culbuteurs s'ils étaient installés.

  

• Tête de came en tête (OHC) - Ce troisième type de tête a généralement l'arbre à cames co-localisé avec la came. On l'appelle "au-dessus de la tête", car la came réside en fait au-dessus de la tête. L'OHC peut avoir une configuration simple (SOHC) ou double (DOHC). (Vous pouvez en savoir plus sur les différences entre un SOHC et un DOHC dans cet article SE). Voici quelques images montrant des têtes OHC :

  

  Dans cette image, c'est un peu difficile à voir, mais il y en a une arbre à cames (vous pouvez voir l'engrenage unique à gauche de la tête) qui prolonge la longueur de la tête. Cet arbre à cames unique actionne à la fois les soupapes d'admission et d'échappement qui se trouvent dans la culasse.

  

  Dans cette image d'un DACT, vous pouvez voir les deux arbres à cames (trouvez deux engrenages à droite de la tête dans l'image). avec DOHC, les soupapes peuvent être actionnées directement (comme dans cette image) ou à l'aide de culbuteurs.

Anatomie d'une culasse

• D'abord, expliquons un peu la culasse Flathead. Comme je l'ai déjà dit, il s'agit essentiellement d'un morceau de métal plat qui scelle le haut du cylindre. Dans l'image ci-dessus, la partie supérieure de l'image (comme je l'ai dit) est la partie plate. Les indentations dans la tête (la partie presque en forme de cœur) sont la chambre de combustion. C'est là que le mélange air-carburant a de la place pour brûler lorsque le piston est au point mort haut (PMH) pendant l'allumage, entre les cycles de compression et de puissance d'un moteur à cycle Otto.

• Pour mieux comprendre ce qui constitue la plupart des autres culasses, passons en revue quelques-unes des bases (Remarque : certaines de ces choses ont été mentionnées ci-dessus, mais j'expliquerai mieux car à ce qu'ils sont ici) :

• Culasse nue : c'est le bloc de construction principal de l'ensemble de la structure. Tous les autres composants dont nous parlerons sont attachés à la tête nue d'une manière ou d'une autre.

• Valve : généralement enfouie à l'intérieur de la tête, c'est la partie qui laisse le mélange air/carburant entrer dans la chambre de combustion et les gaz d'échappement s'échapper pendant cette partie du cycle Otto. La soupape est actionnée au moment précis par l'arbre à cames. Voici une image représentative d'une vanne :
• Ressort de soupape : cela maintient la soupape fermée lorsqu'elle n'est pas ouverte. Les ressorts de soupape peuvent être constitués d'une, deux ou même trois parties de ressort différentes (selon les besoins de conception). Habituellement, seuls les moteurs à très hautes performances ont besoin des pressions de ressort impliquées avec trois (ou triples) ressorts. Voici une image représentative d'un ressort de soupape (ce sont des ressorts de ruche, ainsi appelés en raison de leur forme) :

• Ressort de soupape Retenue : La retenue du ressort de soupape maintient le ressort situé sur le ressort. Le dispositif de retenue est situé sur l'extrémité supérieure du ressort (loin de la tête). Il maintient le ressort en place tout en se fixant simultanément à la valve via des verrous de retenue (voir ci-dessous). Voici une image représentative d'un mandat :

  

• Verrou de retenue : Le verrou de retenue (ou clé) est coincé entre l'embout de valve et la retenue. Un ajustement serré se produit en raison de la pression du ressort poussant sur le verrou, de l'angle des verrous par rapport à la tige droite de la vanne et de la petite languette qui s'insère dans la vanne. Voici une image représentative d'un verrou de retenue :

  

  C'est la moitié d'une paire de serrures. Vous pouvez également voir l'angle qui est créé, ainsi que la petite languette qui relie la serrure à la tige de valve.

• Joint de valve - La valve Le joint est situé autour de la tige de la soupape en haut du guide de soupape (voir ci-dessous) sous le ressort de soupape. Il assure l'étanchéité afin d'empêcher l'huile de fuir (ou d'être pompée) dans les conduits d'admission et d'échappement. Voici une image représentative d'un joint de vanne :

  

  Dans l'image, vous pouvez voir deux vannes (en bas à droite et À gauche). Le joint de soupape est le ressort qui entoure la soupape, la pièce en polymère en dessous et le métal qui se trouve en dessous.

• Guide de soupape : le guide de soupape fait exactement ce que son nom l'indique : il guide la soupape. Le guide de soupape est une pièce métallique distincte généralement en fonte ou en bronze. Le guide est séparé de la tête afin qu'il puisse être remplacé si nécessaire lors de la reconstruction d'une tête. Il est enfoncé dans la tête et fournit un moyen de maintenir la vanne spécifiquement située tout en permettant à la vanne de monter et de descendre pendant le cycle d'ouverture/fermeture. Il existe de nombreux types et différentes applications pour chacun. Voici une image représentative des différents guides de soupapes :

  

• Siège de soupape : Le siège de soupape est un matériau durci qui est martelé dans la tête, puis coupé à des angles spécifiques pour, avec la soupape, créer un joint qui maintient les gaz pendant le processus de combustion enfermés dans la chambre de combustion. Les sièges de soupape sont généralement constitués d'un certain type d'alliage de fer, car celui-ci a tendance à résister aux rigueurs d'une soupape d'ouverture/fermeture au cours de sa durée de vie. Vous pouvez trouver des sièges dans des culasses en fonte (la plupart du temps), mais vous trouverez toujours des sièges de soupapes dans des culasses en aluminium. Sans ceux-ci, la valve déplacerait l'aluminium à l'écart et serait bientôt endommagée. Voici une image représentative d'un siège de soupape :

  

  Dans l'image, j'ai ajouté deux ovales jaunes. Le siège de soupape est situé entre les deux ovales. Le siège est la partie qui est décolorée et semble être usinée sous un angle. Lorsque les sièges sont en place, un endroit est usiné dans la tête où le siège sera ensuite enfoncé dans celle-ci. Ensuite, le siège est coupé à des angles spécifiques afin que la vanne entre parfaitement en contact avec le siège et crée une étanchéité positive. Vous pouvez également voir sur l'image, au centre des cercles, le guide de soupape qui pointe vers vous.

• Siège à ressort : selon le fabricant de la culasse et la conception de la culasse, il peut également y avoir un siège de ressort, qui peut protéger la culasse d'être grippé par le ressort. Comme vous l'avez peut-être deviné, le siège du ressort chevauche le guide de soupape et est placé entre le ressort et la tête. Vous les verrez généralement sur des têtes en aluminium. Dans cette zone, un fabricant peut également placer des cales de ressort de soupape pour régler correctement la hauteur du ressort.

  Voici une image de la plupart des pièces décrites ci-dessus et de la façon dont elles s'emboîtent toutes (éclatées, bien sûr) :

  

• Chambre de combustion : la chambre de combustion est l'endroit où tous l'action se produit. La forme de celui-ci, en plus des soupapes et du dôme (ou coupelle) du piston, détermine la façon dont le front de flamme se déplace après l'allumage air/carburant. Une chambre de combustion peut être de différentes tailles et formes. Tout dépend de ce qui est nécessaire pour le moteur particulier. Vous trouverez ci-dessous une image représentative d'une chambre de combustion à orifice fermé Chevy (BBC) à gros bloc. Sur l'image, vous voyez la face des soupapes d'admission (valve plus grande) et d'échappement (valve plus petite). Juste à droite des vannes (à 4 heures des vannes) se trouve un trou fileté. C'est de là que sort la bougie.

  

  

  Voici un Très tête OHV basique. Vous pouvez voir les différentes parties de la tête annotées pour une meilleure compréhension. Toutes les têtes avec des valves fonctionnent assez de la même manière, mais peuvent être agencées de différentes manières, comme vous l'avez vu dans les images ci-dessus. Voici une autre image montrant la section transversale de la façon dont les soupapes, le canal d'admission et le canal d'échappement peuvent être situés dans la tête :

  

• Orifices d'admission/échappement : Les orifices d'admission et d'échappement sont la partie de la culasse qui permet au mélange air/carburant d'entrer dans le cylindre et aux gaz d'échappement de sortir du cylindre . La taille, la forme et la texture de ceux-ci peuvent aider ou entraver la façon dont le flux d'air se produit. Avec un plus grand débit vient plus de puissance et de couple. Voici une image représentative d'une vue en coupe d'un port :

  

• Bits supplémentaires & Pièces : lors de la coulée des têtes, des passages de liquide de refroidissement y sont intégrés. Cela permet à la tête d'évacuer l'excès de chaleur du processus de combustion.