Lorsque le joint entre la soupape et le siège est brisé, des gaz de combustion surchauffés s'échappent entre la soupape et le siège de soupape (enfoncés dans le moulage de la culasse) et la soupape surchauffe rapidement. Les gaz de combustion qui s'échappent sont aussi chauds que la flamme d'un chalumeau et agissent littéralement comme un chalumeau oxyacétylène. Si la fuite dure suffisamment longtemps, la valve commence à briller, à surchauffer et des morceaux s'envolent, tout comme la flamme d'un chalumeau coupant un morceau d'acier. Voilà ce qui est arrivé à cette soupape d'échappement :
Le contact entre la soupape d'échappement et le siège est important pour deux raisons. La première est évidente : assurer l’étanchéité afin que la compression soit obtenue et que la combustion soit possible. La seconde est d’empêcher la valve de brûler. La vanne compte sur le contact avec le siège pour rester froide. Vous dites probablement : « Ouais, c'est vrai. Comment diable une vanne se déplaçant si rapidement peut-elle passer suffisamment de temps fermée pour se refroidir ! ? » Ceci est possible car la vanne passe plus de temps fermée qu'ouverte.
Notre profil de came de boxer à eau, par exemple, a la soupape d'échappement ouverte pendant environ 220 sur chaque 720 degrés de rotation du vilebrequin nécessaire pour effectuer les quatre temps. Cela signifie qu'il est fermé (720-200/720=) 69,4 % du temps. Et c'est ainsi qu'elle reste froide : lorsqu'elle est fermée, la chaleur s'écoule de la vanne très chaude vers le siège de vanne relativement froid, qui est ici refroidi par liquide, et dans la plupart des cas. Si la vanne ne parvient pas à évacuer la chaleur à travers le siège, elle brûlera rapidement.On pourrait penser que cela ne pourrait pas fonctionner, du moins pas de manière fiable, mais c'est effectivement le cas. Les soupapes grillées sur les moteurs modernes sont pratiquement inouïes. Même sur le design pas si moderne du water boxer, c'est également le cas. Sur plus de 3 000 moteurs que nous avons construits, nous avons installé plus de 12 000 soupapes d'échappement sur la paire de culasses qui équipaient chaque moteur. Nous avons expédié des milliers de soupapes d'échappement supplémentaires sur les têtes que nous avons vendues à la carte. Dans toutes ces soupapes, nous avons signalé peut-être une demi-douzaine de soupapes d'échappement brûlées. Même si seulement une brûlure sur dix était signalée, et que l’échec était 10 fois supérieur (+/- 60), le taux d’échec reste infime. Mais pourquoi cela arrive-t-il ?
Lorsque vous regardez une valve grillée qui fonctionne depuis un certain temps, c'est l'œuf que vous voyez, pas la poule. La poule qui a pondu cet œuf se présente sous deux formes : des pièces et/ou une fabrication de mauvaise qualité ou quelque chose qui empêche la vanne de se fermer complètement.
Lorsque la cause est due à des pièces défectueuses ou à une mauvaise fabrication, cela ne se produira probablement pas rarement : il s’agit généralement d’un problème systémique au sein de la chaîne d’approvisionnement. C’était le cas des têtes AMC lors de leur première introduction. Lorsque des pièces ou des défauts de fabrication en sont la cause, les pannes ne se limitent pas à une seule vanne de temps en temps : cela arrive souvent et la nouvelle circule.
La raison la plus courante pour laquelle une soupape brûle, et pourquoi c'est si rare, est lorsqu'un morceau de carbone reste coincé entre la soupape et le siège. Ceci est typique des moteurs qui fonctionnent trop riches (trop de carburant) ou qui brûlent trop d'huile. L’une ou l’autre condition entraîne une accumulation excessive de carbone dans la chambre de combustion, qui s’écaille régulièrement. Si les conditions sont réunies, une pièce sera coincée entre le siège et la vanne juste assez longtemps pour que l'action du chalumeau provoque une petite entaille sur la vanne à l'endroit où elle rencontre le siège. Une fois qu’une fuite est introduite, ce n’est qu’une question de temps avant que l’effet du chalumeau ne prenne le dessus…
Le poulet n'a jamais été aussi mauvais !