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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.

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.

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Suite des 18 commentaires :

Par la chaumiere (Date : 2018-02-15 00:00:05)

Bonjour, j'ai une Peugeot 106 phase2 de 2005 achetée d'occasion il y a 8 jours. En roulant sur autoroute à 110 km/h, le moteur s'est arrêté et plus moyen de redémarrer. Après démontage le mécano me dit que les soupapes sont pliées. Pour lui les vitesses auraient mal été passées. Pour moi ce n'est pas possible du fait que j'étais à 110 depuis pas mal de temps et en 5ème. Pouvez-vous me donner votre avis. C'est urgent si je dois faire un recours auprès du vendeur. Merci beaucoup pour votre aide Il y a 5 réaction(s) sur ce commentaire : Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-02-15 08:17:38) : La distribution a lâché ? Absolument aucun rapport entre soupapes et passages de vitesse, ce commentaire est-il sérieux ? Par la chaumiere (2018-02-16 16:33:05) : ce commentaire est très sérieux. Le vendeur a fait la distribution avant de me vendre le véhicule. La courroie de distribution n'a pas lâché et j'ai roulé avec la voiture pendant une petite semaine sans problème. Merci de m'avoir répondu. Cordialement Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2018-02-18 14:52:36) : malgré que la distribution a été refaite il faut vérifier si elle a pas casser pour cause diverse trop tendu ou trop lâche tendeur HS, pour les soupapes tordu cela peu arriver par survitesse, mais il faut vraiment monter dans les tours par une erreur de changement de vitesse, dans votre cas il semble pas, le garagiste ne va pas vous le dire s'il et en faute, il faut être a ces cotés au moment du démontage, et encore s'il vous l'autorise. Par la chaumiere (2018-02-22 15:36:19) : Merci pour votre réponse Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2018-04-01 09:50:39) : c'est comme dire que vous avez accélère au moment de la compression. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Eric (Date : 2018-02-02 12:58:04)

Bjr... j'ai un vieux nissan hardbody diesel 4cyl datant du début 2000 par là. je cherche les valeurs pour le réglage des culbuteurs adm et échap.. merci d'avance Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire : Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-02-02 16:08:45) : J'ai peu d'espoir que vous tiriez cette info ici ... Par eric (2018-02-05 19:04:19) : merci à vous.. dans ce cas il reste les réglages standart... aplus Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Mickey (Date : 2017-10-04 21:46:53)

Bonjour, J'ai une FIAT Punto Grande sur laquelle on a mis un turbo neuf et changé la chaine. Elle est restée 5 mois chez le garagiste qui ne parvenait à trouver pourquoi le voyant d'huile restait allumé. Le problème a été résolu et je l'ai récupérée. 48 h après, et moins de 200 km, de nouveau en panne (perte de puissance, fumée et un grand bruit dans le moteur). Verdict de cette nouvelle panne : une soupape a cassé. Mon véhicule est de décembre 2009 et affiche 175 000 km au compteur. On me dit que c'est une 2ème panne qui n'a rien à voir avec la 1ère. Des connaisseurs m'affirment qu'une soupape ne peut pas casser toute seule. Qu'en pensez-vous ? Merci d'avance :) Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire : Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-10-05 10:32:32) : Le lien qu'on peut éventuellement faire est le calage de la distribution. Mais vu ce que je lis je parierais plutôt sur une distribution qui s'est décalée (chaîne pas assez tendue ?). C'est facile à voir, il faut vérifier son calage. On peut aussi penser à un manque de lubrification de la soupape, le voyant d'huile serait lié ? Par Mickey (2017-10-05 10:42:38) : Bonjour, Merci pour votre réponse. Depuis que j'ai ce véhicule (acheté en juin 2016), il faisait un bruit de chaîne au démarrage qui s'atténuait ensuite. C'est en démontant le turbo pour le changer que le mécano a vu que la chaîne avait frotté et que de la limaille s'était répandue partout dans l'huile. Est-ce que ce problème qui préexistait au changement de la chaîne peut avoir fragilisé la soupape ? On est en litige avec le garage qui ne nous propose aucune solution valable. On a donc missionné un expert et à notre surprise il semble penser lui aussi que cette 2ème panne n'a pas de lien direct avec la 1ère... D'après toutes les infos recueillies de part et d'autres, ça nous étonne. Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-10-05 11:45:45) : De toute manière on ne peut rien dire tant qu'on a pas constaté clairement les dégâts. A ce moment là la cause deviendra limpide. Si la distribution n'est pas décalée alors la cause sera l'une d'entre elles : soupapes étrangement fragile qui a cédé ou soupape pas bien lubrifiée (la limaille serait liée ? j'en doute un peu car il y a des filtres et crépines pour garder la limaille dans un coin). Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2017-12-10 09:01:46) : je ferai plutôt un lien avec la pression d'huile. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Jacket (Date : 2017-07-17 07:16:18)

Bonjour J'ai une Mini one 1.4l 95ch. Pas de compression sur le cylindre 3, ça peut être autre chose que une soupape? Il y a 3 réaction(s) sur ce commentaire : Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-07-17 09:26:01) : La segmentation ou un joint de culasse. Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-07-17 09:27:02) : Sans oublier le joint d'injecteur ... Par Jacket (2017-07-19 00:05:52) : Merci pour l'info J'ai compris je vais chercher un moteur lol Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par lulu09 (Date : 2017-06-11 03:33:41)

Bonsoir à tous. Suite à un bruit de cliquetis qui s'arrête au bout de 2 mn au niveau du moteur(côté courroie access) lors du démarrage à froid de ma voiture (206 essence 1.4L 2006) , le mécano à procédé a un réglage des soupapes. A la suite de cela le moteur est devenu plus bruillant qu'avant, il broute sans arrêt et a un léger tremblement .J'entends aussi des bruits d'accélérations. IL ne démarre plus du premier coup comme avant et quand j'essais d'accélérer il cale des fois. Quand je lui ai fait par de mes remarques il me dit que c'est normal ,que c'est dû au réglage des soupapes et que ça s'arrêtera au bout d'un certain temps qu'il ne peut pas me définir. Est-ce que c'est normal ou a t-il mal fait les réglages des soupapes car j'ai un doute? Si je roule avec est-ce que le moteur risque d'en souffrir ou faut-il refaire les réglages? J'espère que vous pourrez m'aider et je vous remercie d'avance. Bonne soirée à tous. Il y a 3 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 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 ! Par lulu09 (2017-06-11 12:26:58) : bonjour. Il ne m'a pas donné plus de précision. Il m'a dit que c'est parce qu'il a réglé les soupapes et que je n'aurai plus le bruit. Par lulu09 (2017-06-11 15:08:57) : Merci pour votre aide. j'irai chez un autre garagiste pour faire vérifier et rerégler les jeux des soupapes si nécessaire. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (Date : 2017-05-09 08:42:03)

Je ne comprend pas ce que vous dite, l'eau se dilate a la monté en température mais aussi a la congélation, dans un radiateur il y a un vase d'expansion pour récupéré l'eau en excès du a la dilatation, mais ci on de l'eau dans un congélateur par exemple une bouteille, elle va éclaté du a la dilatation de l'eau, donc elle se dilate a la chaleur mais aussi au froid. Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire : Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-05-09 09:42:16) : En devenant solide l'eau prend plus de place et en chauffant elle se dilate. Dans ces deux cas l'eau prend plus de place, c'est donc entre 2 et 6 degrés qu'elle prend le moins de volume. Je vais reformuler ce qui est dit dans le texte pour lever l’ambiguïté. Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2017-05-10 18:41:00) : absolument d'accord avec vous, j'avais mal lu le commentaire plus haut autan pour moi Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par fleo23dz (Date : 2017-05-04 20:05:43)

Bonjour, je cherche les valeurs de réglages des soupapes pour ma focus 1.8 tdci duratorq-di 2011 (code moteur HCPR)? Merci Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire : Par fleo23dz (2017-05-04 21:19:19) : ERRATA: le code moteur est HPCR et non pas HCPR (1.8L Duratorq-DI HPCR (115PS) Lynx) Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-05-05 07:48:09) : Je n'ai pas ces infos. Peut-être Wanu mais comme il n'a pas répondu je doute qu'il puisse vous aider. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par kadrou77 (Date : 2017-04-25 13:15:52)

Ma voiture consomme et j'ai vérifié les injecteurs et y a pas de problème. Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2017-04-25 22:04:01) : Vous avez refait le tarage ? Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2017-05-08 19:05:38) : le tarage des injecteurs ne font pas faire une consommation excessive car la quantité du carburant se fait par la pompe injection moteur sans électronique, et par le calculateur de gestion du moteur pour l'électronique, pour faire une consommation faite le pleins roule avec la voiture peu importe les kilomètre Méton une journée puis refaite le pleins la vous aurai une quantité de carburant pour faire le calcul exact. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Rida hamel (Date : 2017-02-07 11:16:08)

Bonjour j'ai un Renault trafic et j'ai un problème dans le Torbo qui injecte de huile Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2017-02-07 12:53:29) : Probablement le palier, il siffle normalement ? Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par houfani ali (Date : 2016-11-23 14:23:41)

Bonjour j ai une clio II 1.2 16 vd4f 2004. est ce que vous pouvez me donner le reglages des soupapes cote admission et cote echappement merci Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-11-23 15:39:13) : Je vous ai répondu plus bas, cdt. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par (Date : 2016-11-23 14:22:16)

Bonjour j ai une clio II 1.2 16 vd4f 2004. est ce que vous pouvez me donner le reglages des soupapes cote admission et cote echappement merci Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-11-23 15:38:42) : Côté admission : 0.10 / 0.15 Côté échappement : 0.25 / 0.30 Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par dergham (Date : 2016-07-24 20:01:44)

Ma voiature est demare jusque 50m est arrètée. pour quoi? Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire : Par wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-07-24 22:20:26) : Motorisation ?? Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-07-25 11:30:31) : Dans le genre succinct on peut difficilement faire mieux. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par classea (Date : 2015-04-03 22:06:29)

Bonsoir, j ai une classe a 170 cdi 2003 j ai un problème a l accélération en 5e a 120kmh elle se met a faire un gros claquement comme un bruit d échappement merci pour vos réponses cordialement Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2015-04-03 22:54:54) : Pourriez vous me localiser ce claquement ? Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par (Date : 2015-02-10 15:55:11)

Il y a combien des soupape d'adm et d'echap dans un moteur a 4 cylindre 12 valve et 4cylindre 8 valve Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2015-02-10 17:21:51) : Réponse ci-dessous. Par Art TOP CONTRIBUTEUR (2015-02-10 18:33:37) : Et pour le 8, c'est une de chaque, donc 4 adm et 4 echp. Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2015-02-10 19:33:55) : C'est un 12 soupapes donc moitié moitié, c'est à dire 2 d'admission et 2 d'échappement par cylindre ! Cdt. Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2017-05-13 09:10:17) : explication du haut son incompréhensible , certain moteur 4 cylindres, peu avoir 8 valves, ou 12 valves, ou 16 valves, pour un 8cylindres,16 valves, ou 32 valves, pour un moteur GM 6 cylindres pas de soupapes admission mais 24 soupapes échappement, tout sa pour dire que les constructeur de moteur les ingénieur ne son pas en manque d'ingéniosité. Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par (Date : 2015-02-10 15:53:06)

Il y a combie' des soupape d'adm et d'echap dans un moteur a 4 cylindre 12 valve Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire : Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2015-02-10 17:21:32) : Moitié moitié, cdt. Par Art TOP CONTRIBUTEUR (2015-02-10 18:32:13) : Bjr, euh non je ne suis pas d'accord, c'est un 4 cylindre, peut pas y a voir 6 soupapes d'échappement. 8 soupapes admission (2 par cylindre) et 4 soupapes échappement (1 par cylindre) Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2015-02-10 19:29:38) : Alors si vous connaissez la réponse, pourquoi me la poser ? Par Art TOP CONTRIBUTEUR (2015-02-10 23:13:37) : Ce n'est pas moi l'auteur du sujet ;) Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (Date : 2015-01-21 17:40:38)

Qu'est ce qu'une soupape ? Les soupapes sont exposées aux températures très élevées régnant dans la chambre de combustion (800° environ à l'ouverture de la soupape d'échappement). La soupape d'échappement qui s'ouvre en fin de détente et laisse passer des gaz brûlants, sera plus exposée que la soupape d'admission relativement refroidie par les gaz frais. La fabrication des soupapes nécessite donc l'emploi de métaux capables de résister à la déformation à haute température et aux chocs répétés, tels les aciers austéniques, additifs comme le chrome, le nickel, le tungstène. Les soupapes sont tournées puis rectifiées, les queues et les portées reçoivent un traitement qui accroît leur dureté. Les soupapes coulissent dans un guide réalisé en métal anti friction. Elles sont maintenues en position haute par un ressort et un système de fixation efficace (autobloquant). La portée conique assure une étanchéité parfaite à la fermeture et un centrage correct évitant la déformation de la tige ou la queue. Les angles de portée sont d'environ 90°, pour les soupapes d'admission 120°. Wanu1966 Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

Par Mathur1 (Date : 2014-10-24 09:49:11)

Bonjour, Il y a d'autres procédés que les soupapes en tulipe pour distribuer les gaz dans un moteur à explosions: lumières des moteurs 2 temps, clapets des moteurs 2 temps, disques rotatifs, chemises louvoyantes (http://fr.wikipedia.org/wiki/Napier_Sabre)... Admin : c'est vrai, il faudrait que je complète l'article dans l'avenir ... Réagir à ce commentaire (Votre post sera visible sous le commentaire)

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