La culasse est la pièce d’un moteur qui ferme la chambre de combustion vers le haut. Elle est placée sur le dessus du carter moteur.
Fonctionnement
Le joint de culasse est monté entre le bloc moteur et la culasse.
La culasse a les fonctions suivantes :
- assurer l’étanchéité de la chambre de combustion par rapport au bloc-cylindres
- formation de la forme de la chambre de combustion
- Évacuation de la chaleur de combustion
Elle contient les composants essentiels pour la commande mécanique du changement de gaz. La culasse abrite les éléments suivants :
- les canaux d’admission et d’échappement des cylindres
- Commande des soupapes
- Canaux d’huile pour la lubrification de la commande des soupapes
- Canaux de liquide de refroidissement
- bougies d’allumage (pour les moteurs à allumage commandé)
- Injecteurs (pour les moteurs à essence à injection directe)
- Injecteurs et bougies de préchauffage (pour les moteurs diesel).
Sa conception influence considérablement le comportement en service et la puissance du moteur.
Les culasses sont fabriquées selon le procédé de moulage en coquille à basse pression.
Refroidissement de la culasse
Dans la plupart des concepts de moteurs, la culasse est en outre refroidie par un liquide de refroidissement en raison de la charge thermique élevée.
Culasses refroidies par eau
À quelques exceptions près, les moteurs modernes sont refroidis par eau. En règle générale, un mélange d’eau et d’un produit antigel et anticorrosion sert de liquide de refroidissement. Pour ce faire, le liquide de refroidissement est acheminé du carter de vilebrequin vers la culasse en passant par le joint de culasse.
Avantages des culasses refroidies par eau :
- Le liquide de refroidissement peut absorber et évacuer de plus grandes quantités de chaleur.
- Les canaux de refroidissement entre les cylindres et dans la culasse permettent de réaliser un refroidissement interne plus efficace du moteur.
Culasses refroidies par air
Les culasses refroidies par air sont exclusivement refroidies par l’air qui passe et sont pour cette raison équipées de grandes ailettes de refroidissement.
Les avantages des culasses refroidies par air sont les suivants :
- Une construction plus simple et moins coûteuse
- Fonctionnement plus fiable
- Poids plus faible
- Pas de gel du liquide de refroidissement par basses températures extérieures.
Différences entre les culasses des moteurs à essence et des moteurs diesel
Les culasses des moteurs à essence et des moteurs diesel diffèrent parfois considérablement. Dans les moteurs diesel à préchauffage et à chambre de turbulence, les chambres de combustion sont logées dans la culasse. Il en résulte des températures élevées (jusqu’à 900°C) et des charges thermiques correspondantes qui posent des exigences élevées à la construction de la culasse. La disposition des chambres de combustion peut entraîner des dilatations thermiques inégales et une déformation de la culasse. L’acheminement de l’eau de refroidissement vers les chambres de combustion nécessite également des solutions de construction exigeantes.
Sécurité
La culasse est soumise à des forces très élevées, car le processus de combustion dans un cylindre exerce la même force sur la culasse que sur le piston. C’est pourquoi elle n’est souvent pas fixée au cylindre, mais directement au carter de vilebrequin à l’aide de longues vis spéciales.
La précontrainte des vis de culasse, qui exerce un effet élastique sur les boulons, permet à ces derniers de mieux résister aux sollicitations fluctuantes le moteur reste étanche.
Entretien
Si des irrégularités sont constatées dans l’état de fonctionnement du moteur, il convient de prendre immédiatement les mesures qui s’imposent.
Parmi ces irrégularités, on peut citer :
- un mauvais comportement au démarrage à froid
- Une perte de puissance
- Une température de l’eau de refroidissement dans la zone rouge
- De l’huile dans l’eau de refroidissement
- Un besoin d’appoint en eau et en huile à intervalles rapprochés.
Si des irrégularités sont détectées, le moteur doit être immédiatement arrêté et un spécialiste doit être consulté pour en trouver la cause.
Un entretien et un contrôle réguliers du véhicule et du moteur dans un atelier spécialisé permettent de préserver la valeur de la voiture à long terme.
