Soupapes : rôle et fonctionnement
Les soupapes sont animées indirectement par la distribution qui "décide" quand elles doivent être ouvertes ou fermées. Elles doivent être lubrifiées par l'huile du moteur pour coulisser correctement.
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Les soupapes peuvent être assimilées à des sortes des clapets qui permettent "l'ouverture des cylindres au monde extérieur". Par défaut, elles sont fermées grâce à un ressort qui les tient dans cette position. C'est l'arbre à cames qui permet alors de les mouvoir dans le but de faire entrer l'air (+ le carburant vaporisé dans le cas d'un moteur avec carburateur, autos plus anciennes ou même quand il s'agit d'injection indirecte), mais aussi faire évacuer les gaz d'échappement une fois qu'ils ont été brûlés. Notez d'ailleurs qu'il y a des soupapes destinées à l'échappement et d'autres à l'admission, car l'entrée de l'air et la sortie des gaz ne se fait pas au même endroit.
Notez que sur certains moteurs de compétitions (notamment F1 où les moteurs atteignent 19 000 tours/min) les ressorts sont remplacés par des systèmes pneumatiques permettant une fréquence plus élevée des ouvertures et fermetures.
Nombre de soupapes ?
Dans un moteur classique, sans grandes performances, il y a généralement deux soupapes par cylindre. Une pour l'admission d'air et une autre pour évacuer les gaz donc ...
Cependant, les moteurs plus sportifs multiplient le nombre de ces dernières par deux. Résultat, le moteur respire mieux et absorbe plus d'air lors d'un cycle. De ce fait, un moteur standard de 4 cylindres a huit soupapes alors qu'un moteur sportif en aura 16 (16v, 16 soupapes, ça ne vous dit rien ?). Pour cela, il faut deux arbres à cames en tête : voir ici pour plus de précisions.
Ici c'est la soupape d'échappement, c'est donc par là que sortent les gaz. En dessous de la petite ouverture, c'est donc bien la chambre de combustion.
Nous voici dans le chambre de combustion (ce qu'il y a juste après l'image du haut). Si on ne voit que 3 soupapes c'est que le moteur a été découpé pour pouvoir voir à l'intérieur. Il y a donc bel et bien une autre soupape rouge qui existe dans la réalité. Concernant les couleurs, les vertes représentent les soupapes d'admission alors que les rouges sont des soupapes d'échappement. On voit la bougie au milieu qui indique qu'il s'agit d'un moteur essence (2.0 Mazda).
Soupape échappement / admission
Vous le savez certainement, tout matériaux se dilate quand il monte en température (exception avec l'eau qui se dilate aussi quand elle devient solide). De ce fait, il faut un petit jeu / espace entre le mécanisme qui va pousser la soupape et la soupape. En effet, quand le moteur va chauffer les tiges de soupapes vont légèrement s'allonger, il ne faudrait donc pas qu'elle soit trop longues à ce moment ... Par conséquent elles sont légèrement plus petites pour avoir la bonne taille à chaud, ce qui fait aussi qu'un moteur fonctionne mieux et consomme moins à chaud.
Toutefois les soupapes d'échappement et d'admission ne subissent pas les mêmes températures (échappement plus chaud), il faut donc un jeu un peu plus important au niveau des soupapes d'échappement qui vont se dilater un peu plus.
Evidemment l'usure finit par induire un jeu qui devient trop important, même à chaud. Les soupapes ne sont alors plus poussées aussi loin que prévu et il faut corriger cela.
Culbuteurs et poussoirs ? Réglage du jeu des soupapes ?
Les soupapes sont animées par l'arbre à cames, mais entre ces organes le mécanisme faisant le lien peut être différent, il y a le procédé par culbuteurs et l'autre par poussoir hydraulique. Le procédé pour le réglage du jeu sera alors lui aussi différent.
Poussoir
Ici, l'arbre à cames vient appuyer sur le poussoir hydraulique qui est lui-même relié à la soupape. Le jeu qui se forme entre le poussoir et la came doit être contrôlé et éventuellement corrigé par des pastilles (plus il y a d'usure, plus la pastille sera épaisse pour compenser cette dernière)
On peut voir ici des poussoirs (image Wanu1966), notez que celle de droite a fini par se percer, ce qui a aussi induit une usure d'une des cames de l'AAC. Il a alors fallu remplacer les poussoirs et l'arbre à cames
La came a perdu 4 mm dans l'histoire
Culbuteur
Ici il y a tout un mécanisme entre la came et la soupape. Le réglage s'effectue par une vis.
Problèmes éventuels ?
Les seuls soucis que l'on peut rencontrer au niveau de ces fameuses soupapes se situent au niveau du ressort et des soupapes en elles-même. On peut aussi penser à l'usure des pièces mécaniques (arbre à cames, poussoirs etc.) qui doit être corrigée par la vis de culbuteur ou les pastilles de poussoir. Des soucis de jeu peuvent induire une plus forte consommation de carburant.
Si un des ressorts est abîmé, il ne pousse plus correctement la soupape vers le haut, ce qui empêche toute compression dans le cylindre (à un moment des 4 cycles du moteur à 4 temps) car le conduit n'est plus bouché ! De plus, si une soupape se tord, le soucis est quasiment le même ... Car une soupape qui ne revient pas en place peut percuter un piston en pleine action (cela dépend aussi des moteurs). Si ces pièces ne coutent pas chères, la main d'oeuvre qui en découle est nettement plus importante. Elles peuvent donc aussi être tordues en cas de problème au niveau de la distribution (dans ce cas le moteur est généralement bon à mettre à la poubelle) mais aussi en cas de chaleur trop élevée ou d'un manque de lubrification.
Un joint de queue de soupape défectueux pourra vous faire consommer de l'huile.
Vos témoignages
Voici quelques témoignages tirés automatiquement de vos avis écrits dans la partie "fiches essais" du site.
Mini Mini (2006-2013)
1.6 122 ch 110 000km boîte manuelle : Le voyant moteur s’est allumé, on nous a dit que c’était le débitmètre. Puis la voiture « ratatouillait » n’a plus eu de pêche. Le Moteur est Hs, soupape défaillante, embrayage mort, joint de culasse à changer. Bref un cauchemar
Renault Captur (2013-2019)
1.2 TCE 120 ch : Casse moteur à 28 000 km. Pas de sur consommation d'huile. A priori, soupape grillée. Véhicule entièrement suivi en concession. Prise en charge du moteur changé à 95 % par Renault.
Peugeot Partner (1996-2008)
1.9 D 70 ch part 1.9d an 2002 . 70cv. : a 210000 kms casse courroie accessoires qui est passée dans la distribution faisant sauter la courroie !! Bilan ! Le choc inévitable pistons soupapes ! heureusement que l'on trouve des moteurs pas trop kilométrés a la casse mais après adaptation du nouveau bloc (moins de 60000 kms garantis )= un coût d'environ 1800 euros ça devrais repartir pour quelques années encore ! pas les moyens d'investir !
Peugeot 207 (2006-2012)
1.6 THP 150 ch Griffe, 73000 km, 02/207, option cuir intégral : - Chaîne et tendeur de distribution changé à 40 000 km sous garantie à charge de Peugeot alors que le véhicule avait 5 ans. Coût "0¤"- Boitier BSI changé sous garantie par Peugeot dans le cadre d'un rappel, 3 ans après sa commercialisation. Coût "0 ¤"- entre 2007 et 2011, vidange et entretien courant en concession et multiple remises à niveau gratuites dans le cadre de rappel Peugeot.- Disques de frein AV + plaquettes à 50 000 km coût 35¤ les 2 disques + 1H de M.O- Juin 2017 Polissage des phares qui jaunissent sous l'effet des UV (beaucoup de constructeur en sont victimes BMW, Mercedes, Audi, Peugeot etc..) et pose d'un film protecteur coût 25€ (je l'ai fait moi même ayant l'équipement adéquate) - 2018 Ligne d'échappement changé dans le cadre d'une usure normale, le véhicule étant âgé de 11 ans et dors dehors. Coût 470¤- Mai 2018 Roulement des 2 roues arrières changés à 68000 km en 2018 (au fil des années, les joints des roulements sèchent et laisse passer l'humidité et donc la rouille s'installe) Coût 160¤- Mai 2018 Vidange + filtres + bougies + produit nettoyant injection coût 140¤ (fait moi même)- Mai 2018 Nettoyage culasse et soupapes, avec un produit aérosol injecté directement dans l'admission coût 30¤ (appliqué par mes soins), le moteur a retrouvé de la puissance -Septembre 2018 échange du bouton feux de détresse qui s'écaille( esthétique)contre un neuf venu de Chine (Alie..) pour 9¤- Juin 2019 afficheur LED qui est défaillant avec la chaleur, changé par un neuf commandé en Chine (Alie...) pour 33¤ contre +100¤ Peugeot - sept 2019, 73000 km Dump Valve HS, perte de puissance au niveau du Turbo, coût 53¤ (15 mn à démonter/remonter par soi même)
Citroën C4 Picasso (2013-2018)
1.6 HDI / BlueHdi 100 ch boite automatique , 2/2018 , 30000km, c4 grand picasso , : depuis quelques temps, le moteur broute a chaque palier de la boite auto et cela a intervalles réguliers et de plus en plus récurents,perte de puissance dans les accélérations, Citroën estime le problème au niveau des soupapes d échappement a remplacer par une nouvelle génération de soupapes!!!, conclusion sortir le moteur et changer les soupapes = 3 jours de travail si tout va bien ,heureusement je suis sous garantie constructeur, a moins que la panne ne provienne des injecteurs a remplacer, Citroën n est pas certain de l origine de cette panne, Citroën me de mande d installer un boitier de contrôle dans le véhicule et de rouler une semaine afin de pouvoir définir exactement l'origine de la panne.après mon enquête ce problème a déjà été signalé et réparé par Citroën !!!!,(on aurait déjà remplacé les soupapes a plusieures reprises),suivant info personnel mécanicien,le mets la fiabilité de Citroën dans la balance d'autan plus que j ai galéré avec une XM .
Toyota Auris (2012-2018)
1.8 HSD hybride 136 ch 90000 kms. 2014 : Réglage siège en hauteur qu il faut remonter très régulièrement car baisse tout seul en 2 jours.Claquement de poussoirs hydrolique de soupapes, ce qui est surprenant pour un moteur 2 fois moins sollicité qu un moteur thermique classique (50% du tps se fait en électrique) ce qui me fait douter du mythe de fiabilité Toyota.
Volkswagen Polo V (2009-2017)
1.2 70 ch Année 2011, 138 000 km : Voiture sans histoire jusqu'à 138000 km, et là... Panne totale c'est la chaîne de distribution qui s'est décalée (non, elle n'a pas cassé),le démontage de la culasse montre l'étendue des dégâts avec 8 soupapes cassées et 2 pistons abîmés dont 1 percé. Il n'y a pas eu de surrégime ou de mauvaise utilisation, la panne restera sans doute inexpliquée. J'en suis réduit à remplacer le moteur avec une facture de 3500 à 5000 ¤ suivant que le moteur vient d'une casse ou d'un échange standard. La voiture cotant environ 5500 ¤, avec la crainte du retour de cette avarie, je ne sais pas encore quelle décision prendre. En tout cas, grosse déception pour cette voiture que je pensais mener à 250000 km ou plus.
Peugeot 208 (2012-2019)
1.2 Puretech 110 ch : Problèmes à-coups à partir de 2000t toujours pas résolus à 48000km aves encrassement des soupapes,grésillements auto-radio,coupures intempestives HP gauche et ensuite droit,témoin d'huile s'allumant au démarrage sans raison (2 fois),la 3ème fois manque d'huile,vitre conducteur qui ne remontait pas correctement .
Peugeot 5008 (2009-2017)
1.6 THP 165 ch 107000 km : - joint de culasse refait à 30000 km- joint de portière au bout de 22 mois- suspensions arrière changées à 23 mois car siège qui tremblent- boitier papillon après 35 mois- soupapes encrassées au bout de 39 mois
Citroën C3 Pluriel (2003-2010)
1.4 16v 75 ch BM, 197000kms, 2003, (Jantes Alu interieur cuir pas d'origine) : Soucis électriques dans le désordre, vitres, toit, coffre et chauffage Bloqués.Une courroie de distribution cassée à 186000Kms après 55000 Kms parcourus dut à un galet grippé. Réparation avec un jeu de galet neuf, une pompe à eau neuve, courroies de distribution et accessoires, un joint de culasse et 8 soupapes et beaucoup de savoir faire de la part du mécanicien.Changement de la capote par une occasion en 2017.Total des dépenses d'entretien sur 7 ans 2090euros soit moins de 300euros/an.Entretien courant vidanges filtres freins pneus ect rien d'extraordinaire.Plus 1300euros suite au bris de la courroie de distribution.
Dacia Duster (2010-2017)
1.2 TCE 125 ch modele 2014 56000km : Casse d'une soupape suite à un mauvais montage lors de la constructionAucun geste commerciale de la part de renault
Ford Mondeo (2000 - 2007)
2.0 TDCI 115 ch mondeo tdci ghia 115 de 2005 et 155000km : vehicule acheté d occasion à 72000km, à 95000km casse ressorts de soupapes et 1 injecteur grippé cout 1800E puis a 155000km la pompe a injection s' est désagrégee entrainant la casse des 4 injecteurs.devis de reparations plus de 2500E et sans guaratie car c est un defaut bien connu e cette motorsation.Dommage, direction la casse!!Cette voiture vous interesse? FUYEZ ...............
Mercedes CLK (2002-2009)
200K 163 ch Cabriolet, 100000 km année 2005, finition Elégance, Boite manuelle, : soupape grillée à 85000 km.
Dacia Lodgy (2012)
1.2 TCE 115 ch Boite manuelle, 140000km, finiition Prestige 2013 : Moteur extrêmement fragile (vice-caché ?), une soupape trouée ce qui entraîne un bruit au niveau de la chaîne et une surconsommation d'huile puis finalement une casse moteur.
Opel Zafira 2 (2005-2014)
1.9 CDTI 150 ch Mise en service 2007 - 128500 km : - Alternateur, vanne EGR et trappe à carburant à 70 000 km,- Courroie de distribution à 107 000 km (10 ans),- collecteur d'admission à 115 000 km,- pompe de lave glaces à 121 000 km,- problème de FAP à 128 500 km.A
Audi A4 (2001-2007)
2.0 130 ch 165000km boite manuel : casse moteur suite a la casse du tendeur de chaîne au niveau des arbre a came( pas celui de la distribution)résultat 3200e de facturearbre a came a remplacer ainsi que la petite chaine et le tendeur culasse envoyer dans un centre pour remplacer les 10 soupape d'admissionle thermostat le puits de jauge ainsi que divers pièce en plastique était fondu car le moteur atmo dégage énormément de chaleur peu de temps après voyant epc et voyant moteur allumé (Default pédale d'accélérateur et boitier papillon)
Citroën C4 Aircross (2012-2017)
1.8 HDI 150 ch C4 aircross exculsif : Turbo cassé à 145000km, soupape à régler régulièrement
Seat Ibiza (1993 - 2002)
1.9 TDI 110 ch 213000km, 2000, jante Alu, Signo : Joins de culasse (pression vers circuit de refroidissement) suite au thermocontacteur HS & sonde du liquide de refroidissement HS à 188 000kmPendant ce joins de culasse les soupapes avaient pas mal de jeu refaiteTurbo fatigue et d'origine, je le préserve avec un peu d'autoroute pour le nettoyer.Alternateur changer à 193 000kmPoignée intérieur cassée et changerHParleur avant changer car fatigué Fixation cache moteur mauvaise état, tient très peu+ consommable vidange filtre, pneuSinon démarre bien pour son age, prends régulièrement 3500/4000trs sans problème avec temps de chauffe respecter.Malgré tous ça, c'est une bonne voiture je préfère ce genre de moteur 1.9Tdi que les 1.6Tdi de maintenant, ridicule et pas fiable.
Volkswagen Polo V (2009-2017)
1.2 TSI 105 ch bv manuelle, 124000 km,2011,confortime, : distribution par chaîne qui s'allonge et finit par se décaler, soupapes tordues 1700 € de réparation.
Opel Corsa (1993 - 2000)
1.2 16v 65 ch boite manuelle, 170000 kms, 1999, jantes alu : fuite d'huile, carlostat changé + sonde de température + soupape de temperature, la vitre electrique a droite beugue souvent, marche arrière qui bloque quelque fois, cremaillere de direction qui m'empeche de temps en temps de tourner à droite
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Dernier commentaire posté
Par Geo - Mini R56 - 1.4 16v 75cv (Date : 2019-09-15 12:10:25)
Bonjour je possède une Mini One de 2009 1.4 16v 75cv essence
Moteur N12B14 - 154 500km
Mon souci est qu'elle tourne sur 3 cylindres.
En bas régime je n'ai plus de puissance mais à 2500 / 3000 tours minutes la voiture roule.
De plus à l’arrêt le voyant moteur orange clignote et quand j'accélère, il reste fixe.
J'ai regardé au niveau des injecteurs il y a bien de la brume et le niveau d'essence est le même pour les 4.
Pas de consommation d'essence anormale de mon véhicule.
Niveau de liquide de refroidissement correct (pas de mayonnaise)
Niveau d'huile correct (huile propre sans odeur)
4 bougies + bobines d'allumages neuves.
Les capteurs d'arbres à cames me donnent la même données en ohmmètre.
J'ai fini par testé avec un manomètre la compression des cylindres :
13 bars sur le cylindre numéro 1
12.5 bars sur le cylindre numéro 2
13 bars sur le cylindre numéro 3
O bars sur le cylindre numéro 4
On me dit que cela pourrait probablement venir de soupapes d’échappement.
Y a t-il autre chose qui pourrait me poser problème comme une chaîne décalée ? ou sous le cache culbuteur les arbres à cames ou paliers?
Je précise que les entretiens moteurs sont effectués tous les 15 000 km avec de l'huile castrol Long Life 04 5w30 ainsi que tous les filtres.
Merci de votre réponse
- Par taurus
TOP CONTRIBUTEUR (2019-09-16 08:23:48) : Si vous avez zéro sur le 4em cylindre pourquoi chercher ailler. Mais zéro cela et bien étrange. Même une soupape légèrement ouverte vous devriez avec quelque bars.
ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-05-02 16:04:06) : Seules les pastilles se changent. Les joints de queue de soupapes aussi éventuellement.
TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2017-06-11 09:28:40) : Il faudrait faire un réglage des culbuteurs, je ne vois pas ce qu'il a fait comme réglage au niveau des soupapes !Aimez-vous les moteurs turbo
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