Produits dans le moteur

Soupapes et accessoires de soupapes

La précision à l'épreuve de la température

TRW Engine Components bénéficie d’une excellente réputation en tant que fabricant majeur de soupapes de première monte. Motorservice est le partenaire mondial de TRW Engine Components sur le marché des pièces de rechange. Une qualité reconnue, gage de sécurité et de fiabilité.

Soupapes

Les soupapes sont utilisées principalement dans les moteurs à quatre temps pour commander le changement de charge. La face de la soupape isole le canal d'admission ou d'échappement en position fermée par rapport au siège de la soupape dans la culasse. Suivant la charge du moteur et le type d'utilisation, les soupapes présentent différentes caractéristiques additionnelles, par exemple un durcissement et un blindage de la face de la soupape et de la queue de la soupape, qui garantissent un fonctionnement sûr du moteur et une grande longévité même dans des conditions extrêmes. 

Motorservice dispose d'une gamme de produits en constante expansion, comportant plus de 1 100 soupapes pour plus de 8 000 applications.

Guides de soupape

La fonction du guide de soupape consiste à absorber les forces latérales qui agissent sur la tige de soupape. Le guide de soupape centre la soupape sur la bague de siège de soupape et évacue une partie de la chaleur de la tête de la soupape dans la culasse par le biais de la tige de soupape. 

Motorservice dispose d'une vaste gamme de guides de soupape comprenant plus de 800 types pour plus de 3 500 applications.

Demi-cônes

Les demi-cônes servent de pièces de fixation et de blocage. Ils assurent une liaison par adhérence entre la coupelle du ressort de soupape et la soupape et maintiennent le ressort de soupape sous précontrainte. Les demi-cônes sont des pièces d'usure et doivent être remplacés en même temps que les soupapes. Motorservice propose dans sa gamme des demi-cônes adaptés à toutes les queues de soupape courantes.

Bagues de siège de soupape

Avec les soupapes, les bagues de siège de soupape ferment la chambre de combustion de la culasse. Les bagues de siège de soupape en fonte grise ou en métal fritté empêchent la soupape de s'enfoncer dans la culasse et évacuent la chaleur de la soupape. 

Le choix des bagues de siège de soupape ne se fait pas en fonction du type de moteur, mais des dimensions. Avec plus de 400 dimensions différentes disponibles, Motorservice couvre pratiquement toutes les applications pour tous les moteurs courants.

Éléments de commande des soupapes

Le remplacement des éléments de commande des soupapes (culbuteurs, poussoirs, poussoirs hydrauliques et tiges de poussoir) est fréquemment nécessaire pour assurer une parfaite rectification de l'actionnement des soupapes. Tous les éléments de commande des soupapes sont disponibles séparément chez Motorservice.

 

Informations supplémentaires

Matériaux

Les guides de soupape sont constitués de matériaux offrant un bon coefficient de glissement et une bonne conduction de la chaleur. Les matériaux à base de fonte grise et de laiton dans des alliages sélectionnés ont fait leurs preuves.

G1

Fonte grise à structure perlitique. Ce matériau se distingue par sa bonne résistance à l’usure et convient aux guides soumis à des contraintes normales.

G2

Fonte grise à structure perlitique et haute teneur en phosphore. La structure réticulaire du phosphore procure une résistance accrue à l'usure et de meilleures propriétés de fonctionnement en cas de graissage insuffisant. Ce matériau convient aux moteurs à contraintes moyennes.

G3

Fonte grise à structure perlitique et haute teneur en phosphore ainsi que teneur supérieure en chrome. Ce matériau convient aux moteurs fortement suralimentés. 

B1

Alliage CuZnAl. Ce matériau possède une bonne résistance à l’usure et un coefficient de glissement élevé. Le guide peut être utilisé sur les moteurs à contraintes normales et moyennes.

Principales dimensions

D = diamètre extérieur 
d1 = diamètre de la collerette
d = diamètre d‘alésage
L = longueur totale

 

Installation

Contexte technique

Le guide de soupape est maintenu en position dans la culasse par un ajustage serré. Lors de l’emboîtement, le guide de soupape est serré en sens radial dans l’alésage de la culasse qui, quant à lui, s’élargit. L’importance de cette déformation est fonction, d’une part, du rapport entre le diamètre de l’alésage et le diamètre extérieur du guide et, d’autre part, de la rigidité des deux composants. En cas d'importantes différences de rigidité au sein de la paroi, la déformation radiale peut fortement varier sur la longueur.

Montage

Lors de la pose/dépose des guides de soupape, veiller à échauffer correctement la culasse (respecter les indications du constructeur du moteur). Employer des tiges de montage appropriées pour la pose et la dépose. Un refroidissement supplémentaire des guides de soupape facilite considérablement le montage.

Après le montage

Avant d’insérer une soupape dans le guide de soupape, mesurer si l’alésage du guide de soupape est encore cylindrique, c'est-à-dire s’il présente en tous points le diamètre requis. Motorservice recommande d’une façon générale de rectifier le diamètre et la forme de l’alésage à l’aide d’un alésoir.

Valeurs recommandées pour le jeu de montage entre le guide de soupape et la tige de soupape:

Diamètre de la tigeJeu: soupapes d‘admissionJeu: soupapes d‘échappemen
6 à 7 mm10 - 40 μm25 - 55 μm
8 à 9 mm20 - 50 μm35 - 65 μm
10 à 12 mm40 - 70 μm55 - 85 μm

Matériaux

Les plus récentes générations de moteurs des constructeurs renommés font appel à des bagues de siège de soupape en matériaux frittés (procédé de métallurgie des poudres). Les matériaux issus des procédés de coulée conventionnels ne suffisent plus pour faire face aux contraintes thermiques et mécaniques de plus en plus élevées auxquelles est exposée la bague de siège dans la chambre de combustion. C’est pourquoi Motorservice propose, entre autres, des bagues de siège de soupape frittées, composées de 2 combinaisons de matériaux différentes, qui couvrent toutes les applications des moteurs futurs.
 

Bagues de siège en métal fritté

Série HM semi finished

(high machinability – très bonne usinabilité)
Cette combinaison de matériaux se distingue par son excellente usinabilité. La bague de siège de soupape HM frittée présente une combinaison de carbure de tungstène incorporé dans de l’acier allié, parfaitement adaptée à la contrainte. Il devient ainsi possible de réunir des propriétés matérielles impossibles à concilier jusqu’alors, comme une grande dureté et une bonne usinabilité. La série HM possède, en outre, une bonne résistance à l’usure et à la chaleur. La série HM a été développée pour les moteurs atmosphériques et suralimentés de la catégorie de puissance inférieure à supérieure. 

Série HT semi finished

(très haute résistance à la température) 
Cette combinaison de matériaux se distingue par sa haute résistance à l’usure, conservée même aux températures extrêmement élevées. La bague de siège de soupape HT frittée équivaut à un acier à outils céramique en carbure de tungstène, dont la matrice incorpore des additifs spécialement adaptés, résistant aux hautes températures. Compte tenu de la grande quantité de lubrifiants incorporés, ces bagues conviennent plus particulièrement aux moteurs essence et diesel puissants, fortement suralimentés et à contraintes élevées. En dépit des contraintes élevées de ces moteurs, le « microsoudage » de la bague de siège de soupape à la soupape est empêché. Le domaine d’application de la bague de siège de soupape HT englobe les moteurs à contraintes particulièrement élevées. Ce matériau a été développé pour les carburants secs du type GNV, GPL et Flex Fuel.

Série HT+ semi finished

(high temperature and high wear resistance - très haute résistance à la température et à l’usure) 
Cette combinaison de matériaux se distingue par sa très haute résistance à l’usure, conservée même aux températures extrêmement élevées. La composition des bagues de siège de soupape HT+ est conçue pour obtenir, malgré une résistance accrue à l’usure, une sollicitation moyenne du matériel de coupe et un usinage simplifié. La combinaison de l’acier à outils céramique en carbure de tungstène et de la très forte quantité de lubrifiants incorporés convient spécialement aux combustions sèches qui se produisent avec les gaz tels que GPL, GNV, propane et Flex Fuel. Elle peut également être utilisée sur les moteurs essence et diesel puissants, par exemple. En outre, la bague de siège de soupape HT+ se distingue par une très bonne conductivité thermique et le « microsoudage » de la bague de siège de soupape à la soupape est empêché en dépit des contraintes élevées de ces moteurs.

Bagues de siège en fonte

Série G1 finished

(haute résistance à la chaleur)
La série G1 se compose d’un alliage de fonte grise à haute résistance à la chaleur, additionnée de chrome et de molybdène. La série G1 a été développée pour couvrir un vaste domaine d’application et est utilisée principalement sur les véhicules utilitaires. Cette bague de siège de soupape présente une composition parfaitement adaptée à la contrainte, à savoir du revenu martensitique avec un réseau dense de carbure. Cette bague de siège de soupape possède donc une bonne résistance à l’usure et résiste aux températures élevées.

Série G2 finished

(haute résistance à l’usure)
La série G2 se compose d’un alliage de fonte grise à haute résistance à l’usure, avec une forte teneur en chrome et en vanadine. Cette combinaison de matériaux se distingue par sa haute résistance à l’usure, conservée même aux températures très élevées. Il s’agit d’un matériau fortement allié, avec un réseau fermé, bien marqué, de carbures mixtes et spéciaux dans une matrice martensitique et des composants lubrifiants solides répartis de façon homogène. 
 

 HMHTG1G2HT+
 High MachinabilityHigh Temperature ResistanceHigh Temperature ResistanceHighly Wear ResistranceHigh Temperature and High Wear Resistance
Type de
carburant/ 
combustion            
Essence (sans plomb), dieselEssence (sans plomb), dieselEssence (sans plomb), dieselGNV, GPL, Flex Fuel, essence (sans plomb), dieselEssence (sans plomb), gazole, GNV, GPL, propane, Flex Fuel
Matériaux de la culasseAluminium, 
fonte grise
Aluminium, 
fonte grise
Aluminium, 
fonte grise
Aluminium, 
fonte grise
Aluminium, 
fonte grise
MoteursMoteurs essence et diesel peu puissants à contraintes faibles à normalesMoteurs essence et diesel puissants, fortement suralimentés, à contraintes élevéesMoteur atmosphériques, moteurs suralimentésMoteurs à puissance accrue, à contrainte élevée, tous les moteurs à gaz ci-dessusApplications gaz comme GPL, GNV, propane, Flex Fuel; moteurs essence et diesel puissants

Attention:

Les conditions d'exploitation extrêmes et les contraintes élevées du moteur considéré doivent être prises en compte et relèvent de la responsabilité du rectifieur.

Il revient au rectifieur de vérifier attentivementla sélection des spécifications des pièces de moteurs.

Types de soupapes

Soupape d’admission

  • Soupape monométallique
  • Soupape monométallique avec siège trempé
  • Soupape monométallique avec blindage du siège
  • Soupape bimétallique
  • Soupape bimétallique avec blindage du siège

Soupape d'échappement

  • Soupape monométallique
  • Soupape monométallique avec blindage du siège
  • Soupape bimétallique
  • Soupape bimétallique avec blindage du siège

Soupape monométallique

Les soupapes monométalliques se composent d’un unique matériau. Le matériau est choisi pour satisfaire les deux exigences requises, à savoir une haute résistance à la chaleur et un bon coefficient de glissement.

Soupape bimétallique

Les soupapes bimétalliques permettent de coupler un matériau à haute résistance à la chaleur (tête) et un matériau pouvant être trempé (queue de la tige) tout en offrant un bon coefficient de glissement pour le guide de soupape. Ces matériaux sont réunis par soudage par friction.

Soupapes creuses

Les d’échappement creuses sont utilisées principalement pour abaisser la température dans la zone concave particulièrement sensible et sont remplies à cet effet de sodium. Il en résulte un effet secondaire souhaité, la réduction du poids. Les soupapes d’admission creuses, sans remplissage, sont utilisées dans cet unique objectif de réduction de la masse. Pour abaisser la température des soupapes, la tige creuse est remplie de sodium à environ 60 % du volume et obturée par un procédé de soudage par friction. Le sodium fond à 97,5 °C, possède une densité de 0,97 g/cm³ et est un très bon conducteur de chaleur. Lorsque le moteur tourne, le sodium se liquéfie et les forces d’inertie le font aller et venir à l’intérieur de la tige, d’où l’expression « effet shaker » également utilisée à cet égard. Ce faisant, le sodium transporte une partie de la chaleur produite par la combustion de la face de la soupape dans la tige où elle est évacuée par le guide de soupape. Les températures à la face de la soupape peuvent ainsi être abaissées de 80° C à 150° C.

Manipulation des soupapes creuses à remplissage de sodium

Une grande prudence est de mise pour le traitement et le découpage des soupapes creuses à remplissage de sodium. Il faut éviter d’ouvrir l’espace creux par mégarde car le sodium réagit fortement avec l’eau ou avec l’émulsion de perçage et de tournage. La réaction du sodium avec de l’eau produit de l’hydrogène et de la soude caustique.

Examen et élimination

Les petites quantités de soupapes creuses peuvent être cafutées de la façon habituelle sans qu'il soit nécessaire de respecter de prescriptions particulières. Si des soupapes à remplissage de sodium doivent être examinées ou éliminées en grande quantité, l’espace creux doit être ouvert sans utiliser de liquide de refroidissement, soit en le perçant en deux endroits, soit en sectionnant la soupape en son milieu. Les soupapes ainsi préparées sont jetées une à une dans un seau d’eau pour neutraliser le sodium. A l’issue de la réaction, les soupapes peuvent être cafutées de la façon normale. La soude caustique restante sera éliminée conformément à la réglementation locale en vigueur.

Consignes de sécurité

Compte tenu de la réaction parfois forte et de la libération d’hydrogène au cours de la réaction du sodium avec l’eau, la neutralisation des soupapes doit se dérouler dans un local bien ventilé ou à l’extérieur. Eviter dans tous les cas le contact avec la peau et les yeux. La manipulation du sodium doit, par conséquent, être réservée au personnel qualifié, portant une tenue de protection adéquate (gants, lunettes de protection, etc.). Observer les règlements de sécurité habituels concernant la manipulation de substances agressives et corrosives et de gaz explosifs.

Blindage du siège et siège trempé


Les soupapes d’échappement, en particulier, subissent des contraintes thermiques et une usure très importantes. C’est pourquoi les sièges de ces soupapes sont fréquemment blindés. Sur les moteurs à contraintes élevées, les soupapes d’admission sont trempées principalement par induction. Ces mesures évitent la déformation et l’usure des bagues de siège de soupape.

La queue de la soupape

Les contraintes qui s’exercent sur la queue de la soupape sont dues à l'actionnement de la soupape (culbuteurs, poussoirs). Pour prévenir l’usure à cet endroit, les queues de soupape en acier trempable sont trempées. Les queues de soupape qui ne peuvent pas être trempées reçoivent un blindage en stellite ou une plaquette trempée soudée.

Désignations sur une soupape

1 longueur totale = L
2 épaisseur totale de la tête
3 hauteur de siège
4 hauteur du bord de tête
5 blindage du siège (option)
6 face de la soupape
7 diamètre de la tige = d
8 tige de soupape
9 entaille
10 surface de la queue (trempée)
11 longueur de friction
12 collet
13 angle du siège = α
14 surface de la face
15 diamètre de la face = D
16 calotte

Installation

La durée de vie des soupapes, donc le bon fonctionnement du moteur, dépend fortement du bon montage. Lors du montage, observer également les prescriptions de montage et les valeurs de réglage des constructeurs de moteurs.

Soin

Les soupapes doivent être manipulées avec soin. Elles ne doivent ni être poncées avec du papier de verre, ni marquées avec un pointeau ou des chiffres à frapper sur le fond de la face.

Montage

Utiliser l’outillage approprié pour le montage de la soupape dans la culasse. Lors du montage de soupapes neuves, utiliser également des clavettes neuves. Vérifier l’absence d’usure et de détérioration du cône intérieur de la coupelle du ressort de soupape. Vérifier si la force de ressort de la soupape respecte les valeurs limites indiquées par le constructeur du moteur. 

Utilisation de cookies et protection des données personnelles

Le Groupe Motorservice utilise des cookies sur votre appareil afin d'optimiser et d'améliorer en permanence son site Internet, ainsi qu'à des fins statistiques. Vous trouverez ici des informations complémentaires sur l'utilisation de cookies, nos mentions légales de même que les informations concernant la protection des données.

Cliquez sur « OK » pour confirmer avoir pris connaissance de l'information relative aux cookies, de la déclaration de protection des données et des mentions légales. Vous pouvez modifier à tout moment le réglage des cookies pour ce site Internet

Paramètres de confidentialité

Nous attachons une grande importance à la transparence des informations relatives à la protection des données. Sur notre site, nous vous indiquons très précisément quels réglages vous pouvez effectuer et leurseffets. Vous pourrez modifier à tout moment un réglage effectué. Quelle que soit votre sélection, nous ne tirerons aucune conclusion personnelle vous concernant (à moins que vous n'ayez indiqué vos données de manière explicite, par exemple dans des formulaires de contact). Pour la suppression des cookies, veuillez vous informer avec la fonction d'aide de votre navigateur. Pour en savoir plus, consultez laDéclaration de protection des données.

Modifiez vos paramètres de confidentialité et cliquez sur les boutons correspondants

Nécessaires

Les cookies nécessaires au système assurent le bon fonctionnement du site Internet. Sans ces cookies, des dysfonctionnements ou des messages d'anomalie sont possibles.

Ce site Internet va :

  • enregistrer des cookies nécessaires au système
  • enregistrer les réglages que vous avez effectués sur ce site

Ce que ne fera jamais ce site Internet avec ce réglage :

  • enregistrer vos réglages, par exemple le choix de la langue ou les bannières, afin que vous n'ayez pas à les réitérer.
  • analyser anonymement les visites et en tirer des conclusions pour l'optimisation de notre site Internet.
  • tirer des conclusions personnelles vous concernant (à moins que vous n'ayez indiqué vos données de façon explicite, par exemple dans des formulaires de contact)

Confort

Ces cookies facilitent la visite du site Internet et enregistrent, par exemple, des réglages pour vous éviter de devoir les réitérer à chaque fois que vous visitez le site.

Ce site Internet va :

  • enregistrer des cookies nécessaires au système
  • enregistrer vos réglages, par exemple le choix de la langue ou les bannières, afin que vous n'ayez pas à les réitérer.

Ce que ne fera jamais ce site Internet avec ce réglage :

  • analyser anonymement les visites et en tirer des conclusions pour l'optimisation de notre site Internet.
  • tirer des conclusions personnelles vous concernant (à moins que vous n'ayez indiqué vos données de façon explicite, par exemple dans des formulaires de contact)

Statistiques

Les cookies statistiques nous permettent d'évaluer l'utilisation du site Internet, de façon anonyme, sans pouvoir tirer de conclusions personnelles vous concernant. Ceci nous donne la possibilité de mesurer les performances du site et d'améliorer continuellement celui-ci afin de rendre son utilisation plus agréable.

Ce site Internet va :

  • enregistrer des cookies nécessaires au système
  • enregistrer vos réglages, par exemple le choix de la langue ou les bannières, afin que vous n'ayez pas à les réitérer.
  • analyser anonymement les visites et en tirer des conclusions pour l'optimisation de notre site Internet.

Ce que ne fera jamais ce site Internet avec ce réglage :

  • tirer des conclusions personnelles vous concernant (à moins que vous n'ayez indiqué vos données de façon explicite, par exemple dans des formulaires de contact)

Nous respectons bien sûr toujours le réglage do-not-track (DNT) de votre navigateur. Dans ce cas, aucun cookie de suivi n'est enregistré et aucune fonction de suivi n'est chargée.