L’affolement de soupapes est un phénomène mécanique qui survient spécifiquement dans les moteurs à combustion interne. Il se produit en cas de choc violent des soupapes en tête avec la tête du piston ou de non-conformité de plusieurs soupapes aux consignes envoyées par l’arbre à cames. Nous vous invitons à en connaître davantage en lisant cet article.
Manifestation et causes du phénomène de l’affolement des soupapes
En règle générale, l’affolement de soupapes est causé par un affaissement d’un ressort, dû à une casse ou encore à un mauvais réglage des soupapes. Ce phénomène peut également survenir lorsque le moteur du véhicule atteint un très haut taux de compression. De ce fait, une ou plusieurs soupapes n’arrivent pas à revenir à leur place initiale au moment voulu. Il peut également arriver qu’elles ne peuvent rebondir contre leur siège.
Suite à cela, le moteur perd généralement en puissance en plus d’émettre un bruit anormal. Dans le cas contraire, il arrive qu’une tige de soupape, sinon, la soupape elle-même se torse, ce qui va entraîner l’entrechoquement entre la tête de soupape et la tête du piston. Or, cela risque de bloquer le moteur, ou pire encore, de l’endommager.
Le phénomène de l’affolement des soupapes peut également survenir quand la raideur des ressorts est trop faible. Il en est de même lorsque le changement de vitesse est raté. Tel est le cas d’un rétrogradage qui entraîne un haut régime. Cela peut arriver même à un moteur diesel moderne. C’est également le cas lors d’une fermeture tardive de la soupape. À noter que les soupapes latérales ne risquent pas de subir un choc violent par rapport au piston. Ainsi, le moteur peut rester indemne.
Solutions de prévention du phénomène de l’affolement de soupapes
L’affolement de soupapes est un phénomène que l’on peut pratiquement prévenir. Dans le pire des cas, les dommages peuvent être limités. Pour ce faire, on peut recourir à différentes solutions telles que la multiplication du nombre des ressorts de caractéristiques différentes. Pour cause, le phénomène de l’affolement des soupapes est grandement lié à la résonance dans les ressorts survenant à une certaine fréquence.
Selon Wikipédia, « Installer deux ressorts différents implique deux fréquences de résonance différentes : en tout temps au moins un des deux ressorts est apte à refermer correctement la soupape. Cette façon de faire est aujourd’hui systématique sur les moteurs essence et Diesel ». L’utilisation de ressorts à pas variable est une solution efficace pour augmenter la force de rappel.
On peut également recourir à un système desmodromique. En d’autres termes, mettre en place un système de commande mécanique de la fermeture de la soupape sans passer par un ressort de rappel. En outre, le phénomène de l’affolement des soupapes peut être évité en mettant en place un système de ressort pneumatique grâce à l’utilisation de l’air comprimé.
La réduction de la masse mécanique peut également influencer positivement la manifestation du phénomène de l’affolement des soupapes en réduisant les masses en mouvement ainsi que l’effort à fournir par les ressorts. Idem pour le remplacement de la lourde tringle d’un moteur culbuté par une attaque directe de l’arbre à cames en tête sur la soupape.
À noter que les soupapes doivent être bien lubrifiées pour pouvoir bien fonctionner. Les soupapes d’un moteur préservent la chambre de combustion des actions effectuées dans les conduits d’admission et d’échappement. Il existe deux types de soupapes, à savoir : les soupapes d’admission et les soupapes d’échappement. Les premiers servent pour l’entrée d’air, tandis que les seconds participent à l’évacuation des gaz brûlés. Quant à leur catégorie, nous avons les soupapes rotatives, les soupapes à tige et les soupapes à chemise louvoyante.
