Affolement de soupapes

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Soupapes endommagées par le sur-régime.

L'affolement de soupapes est un phénomène mécanique survenant dans un moteur à combustion interne lorsqu'une ou plusieurs soupapes ne suivent plus les consignes de l'arbre à cames ; en général, elles ne se referment pas suffisamment vite.

La plupart des moteurs utilisent des soupapes dont l'ouverture est commandée par un dispositif mécanique (arbre à cames ou culbuteurs), mais dont le retour est, en général, commandé par un ou plusieurs ressorts.

Phénomène[modifier | modifier le code]

Si le réglage des soupapes n'a pas été fait correctement ou si le moteur atteint des hauts régimes, la soupape peut ne pas avoir le temps de revenir à sa place ou "rebondir" contre son siège. Il s'ensuit, au mieux, d'une perte de puissance du moteur, accompagnée d'un bruit anormal, mais au pire d'une torsion de tige de soupape, voire le la soupape elle-même, avec pour effet un choc violent de tête de soupape sur la tète de piston, rencontre non prévue par le fabricant du moteur et qui peut conduire à son blocage voire sa destruction.

Le phénomène peut également être provoqué par la casse ou l'affaissement d'un ressort de soupape.

Avec les moteurs Diesel modernes, la rencontre peut avoir a lieu à chaque fermeture tardive d'une soupape. La cause est due à leur très fort taux de compression qui nécessite que les pistons remontent très près de la culasse. En général, le régime de rotation de ce type de moteur est contrôlé de façon stricte et est suffisamment faible pour éviter tout problème, mais lors d'un changement de vitesse raté (rétrogradage conduisant à un sur-régime), le phénomène peut se déclencher.

Remèdes[modifier | modifier le code]

Afin de diminuer le risque du phénomène, plusieurs stratégies sont possibles :

ressorts à pas variable 
ce qui permet d'augmenter la raideur du ressort en fin d'ouverture des soupapes donc la force de rappel (modèles de ressort présents sur tous les moteurs "modernes".
durcir ou multiplier le nombre de ressort 
l'affolement étant un phénomène lié à la résonance du ressort, qui se produit certaines fréquences ; cette méthode a ses limites puisqu'un ressort plus dur demande plus d'efforts au moteur pour ouvrir la soupape associée.
commander mécaniquement 
la commande desmodromique permet de s’affranchir du ressort et donc de son affolement ;
utiliser de l'air comprimé 
l'air comprimé à la place des ressorts (ressort pneumatique de soupape), permet d'éliminer les risques d’affolement.
Alléger les soupapes et leurs commandes 
réduire la masse de l'ensemble mécanique (soupape, culbuteurs, tiges de culbuteurs) permet de réduire les masses en mouvements et donc l'effort à fournir par les ressorts.

Les moteurs à soupapes latérales ne risquent pas la casse, car les soupapes ne sont pas en face du piston.

Articles connexes[modifier | modifier le code]