Le joint de culasse, également appelé « sommier », est placé entre la culasse et le bloc-cylindres. Sa fonction principale est de combler les pores et interstices microscopiques entre le bloc-cylindres et la culasse, assurant ainsi une étanchéité optimale au niveau de la surface de contact. Ceci garantit l'étanchéité de la chambre de combustion, empêchant les fuites d'air des cylindres et d'eau de la chemise de refroidissement.
Fonctions du joint de culasse :
Le rôle principal du joint de culasse est d'assurer l'étanchéité entre le bloc-cylindres et la culasse, empêchant ainsi les fuites de gaz sous haute pression, de liquide de refroidissement et d'huile moteur. Ses fonctions spécifiques sont les suivantes :
Effet d'étanchéité :
Remplissage des espaces microscopiques : Le joint compense la rugosité de surface et les irrégularités à l'interface d'accouplement entre le bloc-cylindres et la culasse grâce à son matériau élastique, maintenant l'étanchéité à haute pression dans la chambre de combustion et empêchant les fuites d'air.
Isolation des passages de fluides : Il empêche les fuites de liquide de refroidissement et d'huile moteur lors de leur circulation entre le bloc-cylindres et la culasse, assurant ainsi le fonctionnement normal des systèmes de refroidissement et de lubrification du moteur.
Exigences relatives aux matériaux et aux performances :
Résistance à la pression et à la chaleur : Le joint doit résister aux températures élevées du moteur (supérieures à 200 °C) et aux pressions de combustion. Les matériaux courants incluent les composites métal-amiante ou les constructions entièrement métalliques, qui offrent une résistance à la corrosion et minimisent la déformation.
Compensation élastique : le joint maintient les performances d'étanchéité grâce à une déformation élastique lorsque la culasse subit une dilatation thermique ou une contrainte mécanique, évitant ainsi les défaillances d'étanchéité causées par la déformation.
Effets étendus :
Isolation thermique et amortissement des vibrations : certaines conceptions de joints intègrent des matériaux résistants à la chaleur pour réduire le transfert de chaleur vers la culasse tout en amortissant les vibrations du moteur et en réduisant le bruit.
Symptômes de défaillance : Si le joint est endommagé, cela peut entraîner une perte de puissance du moteur, un mélange du liquide de refroidissement avec l'huile moteur (émulsification), une décharge d'eau du tuyau d'échappement et d'autres phénomènes de défaillance.
À mesure que les moteurs à combustion interne évoluent et que les contraintes thermiques et mécaniques augmentent, l'étanchéité du joint de culasse devient de plus en plus critique. Les exigences relatives à sa structure et à ses matériaux sont les suivantes :
Résistance suffisante pour résister aux températures élevées, aux pressions élevées et aux gaz de combustion corrosifs.
Résistance à la chaleur pour éviter les dommages ou la détérioration.
Résistance à la corrosion pour assurer la longévité.
Élasticité pour compenser les irrégularités de surface et maintenir l'étanchéité.
Une longue durée de vie pour assurer un fonctionnement fiable du moteur.
Date de publication : 25 avril 2025