soupape d'admission

Une soupape d'admission est située dans la culasse et s'ouvre pour admettre le mélange air-carburant dans la chambre de combustion pendant la course d'admission. Elle assure l'étanchéité du cylindre lorsqu'elle est fermée, empêchant le refoulement dans le collecteur d'admission. Dans un moteur à quatre temps typique, la soupape d'admission s'ouvre près du début de la course d'admission et se ferme bien après que le piston a atteint le point mort bas, permettant au mélange de continuer à s'écouler dans le cylindre par inertie et différences de pression.

La plupart des soupapes d'admission sont des soupapes à champignon : une tige conique traverse une douille de guidage dans la culasse, avec une tête conique qui repose sur un siège usiné. La soupape s'ouvre lorsqu'une came de l'arbre à cames pousse sur le culbuteur ou le poussoir, ce qui soulève la tige de soupape contre la pression du ressort. La fermeture se produit lorsque la came s'éloigne et que la force du ressort ramène la soupape à son siège. Les soupapes d'admission fonctionnent généralement à des températures plus basses que les soupapes d'échappement, elles sont donc souvent fabriquées en acier forgé avec une composition d'alliage de chrome ou de molybdène, bien que certains moteurs haute performance utilisent du titane.

Le calage et la levée de la soupape d'admission sont essentiels aux performances du moteur. La soupape s'ouvre avant que le piston n'atteigne le point mort haut lors de la course d'échappement, chevauchant l'ouverture de la soupape d'échappement ; cette action de balayage aide à évacuer les gaz résiduels. La durée pendant laquelle la soupape reste ouverte, le degré de sa levée et le taux d'ouverture affectent tous l'efficacité volumétrique, la qualité de la combustion et la puissance de sortie. Un calage agressif de la soupape d'admission peut améliorer la puissance maximale mais peut nuire au couple à bas régime et à la qualité du ralenti.

Les modes d'usure et de défaillance courants comprennent l'accumulation de dépôts de carbone sur la tête et le siège de la soupape, entraînant une étanchéité incomplète et une perte de compression. Le recul de la soupape, où le siège de soupape s'érode et la soupape s'enfonce dans la culasse, réduit le jeu et empêche finalement une fermeture correcte. L'usure de la tige de soupape dans le guide augmente la consommation d'huile et peut entraîner le grippage de la tige. Dans les moteurs fonctionnant au carburant plombé ou à l'essence de mauvaise qualité, le recul du siège de soupape s'accélère rapidement ; les carburants modernes avec des détergents ont réduit ce problème.

La soupape d'admission diffère de la soupape d'échappement principalement par son matériau, son chemin de refroidissement et son calage. Parce qu'elle fait face à une charge entrante plus froide plutôt qu'à des produits de combustion chauds, elle peut être plus légère et fonctionner plus chaud sans risque de déformation ou de grippage. La soupape d'échappement se trouve dans un environnement plus chaud et doit être plus résistante à la chaleur, souvent fabriquée en acier inoxydable austénitique ou en Inconel. Les deux types doivent assurer une étanchéité parfaite à des pressions dépassant 100 psi pendant la course de compression, une tolérance qui exige un usinage de précision et une installation soignée.