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Qu'est-ce que la culasse d'un moteur thermique?

La culasse est la partie supérieure d'un moteur à combustion interne qui permet de fermer les chambres de combustion. Il constitue la fermeture supérieure du bloc moteur et dans les moteurs les soupapes y sont assises, percées à cet effet.

Qu'est-ce que la culasse d'un moteur thermique?

La culasse a une double paroi pour permettre la circulation du liquide de refroidissement. Si le moteur à combustion interne est un allumage par allumage (moteur Otto), il a des trous filetés où se trouvent les bougies d'allumage. En cas d'allumage par compression (moteur diesel) il dispose en revanche des trous pour les injecteurs.

La culasse est fixée par des vis ou des goujons sur le plan supérieur du bloc et sert de couvercle étanche aux cylindres, car elle abrite tout ou partie de la chambre de combustion, sauf dans le cas où elle est formée dans la tête de piston.

De nombreux éléments sont installés dans la culasse. Ceux-ci comprennent: dans le cas des moteurs 4 temps, des soupapes et des mécanismes pour les entraîner; éléments d'allumage et d'injection, collecteurs d'admission et d'échappement, etc. Dans la culasse, les chambres de refroidissement sont également usinées.

Qu'est-ce que le joint de culasse?

La culasse est en fonte ou en alliage léger et est fixée au bloc-cylindres au moyen de vis et d'un joint: le joint de culasse. 

Le joint de culasse sert à assurer une parfaite étanchéité entre la culasse et le bloc-cylindres et compte tenu du fait qu'il doit résister à des pressions et températures élevées. Le joint de culasse est fabriqué manufacturé avec des fibres synthétiques pour remplacer l'amiante, donc négatif pour la santé.

De quel matériau est faite la culasse d'un moteur?

Les culasses sont généralement en alliage d'aluminium, un matériau de faible poids spécifique et de bonne conductivité thermique, qui permet d'évacuer rapidement la chaleur. Les culasses pour les moteurs 2 temps (motos à petit cylindre) sont plus simples, car elles n'ont pas de distribution et sont refroidies par air.

La culasse du moteur est la nomenclature utilisée pour désigner une partie d'un mécanisme. Dans une culasse de moteur à combustion interne de culasse et un couvercle supérieur et un bloc-cylindres composé d'un couteau, ils s'adaptent parfaitement au carter de bloc métallique pour offrir une résistance aux explosions.

Actuellement, la culasse du moteur est la partie supérieure de la chambre de combustion et où se trouvent les bougies et les soupapes d'admission et la tête d'échappement. Entre et le bloc est le joint de culasse en plus de faciliter l'entretien du moteur, la culasse est la clé du bon fonctionnement, pour déterminer la forme de la chambre de combustion, le passage d'admission et d'échappement, le fonctionnement et commande de la vanne. Vous pouvez développer des performances de moteur totalement différentes en changeant simplement la tête.

Il est généralement fabriqué à partir du même reste du matériau du bloc, de la fonte ou des moteurs à haute performance, des alliages d'aluminium. Comme le reste de la pomme, il contient des tuyaux séparés pour le lubrifiant et l'eau de refroidissement.

Comment est la conception de la culasse d'un moteur?

La conception de la culasse doit tenir compte de plusieurs facteurs. Ces facteurs comprennent:

  • La détermination du champ thermique auquel est soumise une culasse de moteur multicylindre.
  • Les contributions du conseil
  • Sièges de soupape
  • Guides de soupape
  • Boulons et écrous de serrage
  • Période de service du type de moteur
  • On / off transitoires
  • Les conditions de charge minimale complètes typiques des tests de durée de vie sur banc.

L'analyse des contraintes suit plusieurs étapes:

  • simuler le flux de gaz d'échappement pour obtenir les coefficients d'échange de chaleur et les flux de chaleur sur les surfaces des pièces;
  • le calcul du transitoire thermique simulant le chauffage et le refroidissement de la pièce;
  • Calcul mécanique avec la plage de température comme paramètre de tension auquel la plupart des charges mécaniques sont superposées.
  • Le champ thermique de la culasse, en particulier dans la zone proche du plan de la flamme. Malgré des zones avec des températures de 140 ° C et une température moyenne d'environ 180 ° C, d'autres pièces peuvent atteindre des températures particulièrement élevées. Les températures élevées doivent être prises en compte notamment pour les culasses équipées de deux pots d'échappement appariés, où la traverse qui les sépare peut atteindre 250 ° C. Ces zones sont critiques car elles génèrent des points chauds et sont soumises à de nombreuses contraintes, ce qui peut conduire à la création de nombreuses fissures à ces points.
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Date de publication : 28 novembre 2016
Dernier examen : 26 mars 2020