Cavitation sur les chemises de cylindre
DESCRIPTION
- Symptômes importants de cavitation sur la chambre d‘eau de la chemise de cylindre humide (Fig. 1 et 2).
- Entrée de liquide de refroidissement dans la chambre de combustion.
Analyse
La cavitation se produit surtout dans le plan de basculement du piston (côté pression ou dépression). Elle est provoquée par les vibrations haute fréquence de la paroi du cylindre. Ces vibrations sont dues aux forces latérales du piston, à la pression de combustion et au changement de sens au point mort bas et haut. Si l’eau de refroidissement ne peut plus suivre les vibrations de la paroi du cylindre, le film d’eau se détache de la chemise de cylindre. Il se forme une zone de dépression avec des bulles de vapeur qui implosent à très haute vitesse sous l’effet des contre-vibrations de la paroi du cylindre. L’eau qui avait repoussé les bulles heurte violemment la surface du cylindre. L’énergie d’impact arrache de minuscules particules et des trous se forment progressivement (érosion).
Particularité de la cavitation : les trous s’élargissent vers l’intérieur (Fig. 3) et forment des cavités dans la matière.
Déclencheurs de cavitation
Particularité de la cavitation : les trous s’élargissent vers l’intérieur (Fig. 3) et forment des cavités dans la matière.
Déclencheurs de cavitation
- Température trop élevée du liquide de refroidissement.
- Pression trop basse du liquide de refroidissement.
- Point d‘ébullition trop bas du liquide de refroidissement.
- Combinaison de ces facteurs.
Causes possibles
- Le jeu correct du piston n’a pas été respecté par exemple lors de la réutilisation de pistons ayant déjà servi ou de cylindres trop grands.
- Erreur de forme du siège de la collerette – Siège défectueux ou imprécis de la collerette dans le carter (voir chapitre « Collerette de la chemise de cylindre arrachée »).
- L‘eau de refroidissement ne contient pas, ou pas assez, d’additif anticorrosion antigel ou équivalent. Le produit anticorrosion contient des inhibiteurs qui empêchent la formation de mousse. Vu que ces inhibiteurs sont consommés avec le temps, il est nécessaire de changer le produit anticorrosion tous les 2 ans et de régler la proportion du mélange.
- Liquides de refroidissement inappropriés (eau de mer), eau agressive ou acide ou autres liquides.
- Pression d‘admission insuffisante dans le système de refroidissement. Raison : couvercle du radiateur inapproprié (perte de pression due à une valve de surpression défectueuse) ou fuite du système de refroidissement. Lorsque la pression d‘admission du système de refroidissement est correcte, la température d’ébullition du liquide de refroidissement est plus élevée que sous la pression atmosphérique. La pression d‘admission n‘élimine pas la cause de la production de bulles de vapeur, mais elle limite au moins leur formation.
- Bagues d‘étanchéité et/ou pâte d‘étanchéité incorrectes ou silicone sur la collerette de la chemise.
- Nombre incorrect de bagues d‘étanchéité.
- Température de service trop basse du moteur : si le moteur n‘atteint pas sa température de service normale dans certaines conditions de fonctionnement ou en cas de défauts du thermostat, le système de refroidissement ne peut pas monter en pression à cause de la moindre dilatation thermique du liquide de refroidissement. En raison de la température de service trop basse, les pistons ne se dilatent pas correctement et fonctionnent alors avec un jeu accru. Ces deux situations favorisent la formation de bulles, donc la cavitation.
- Montage de bagues d‘étanchéité supplémentaires dans le dégagement de la collerette de la chemise (Fig. 4) : des bagues d‘étanchéité ne doivent être utilisées que si le constructeur l‘a formellement prévu.
- Dépassement de la chemise
- Joint tombac
- Dégagement
- Joint torique
