Comment éviter les motifs de défaillance lors de l‘installation d‘une courroie de distribution?
Le downsizing du moteur souligne l‘importance du manuel d‘installation
La tendance au downsizing sous le capot impose des exigences de plus en plus importantes au système de distribution. Cela s‘applique également à la courroie de distribution, qui est déjà pourvue d‘éléments de renforcement et qui ne peut être correctement installée qu‘après avoir suivi des instructions de (dé)montage méticuleuses. Inutile de rappeler qu‘il est indispensable de suivre ces instructions mais étant donné les changements actuels dans le secteur automobile, ce n‘est pas du luxe de revenir aux basiques afin d‘éviter des motifs de défaillance gênants.
Distribution avec courroie
Le système d‘entraînement par courroie de distribution joue un rôle primordial dans les performances du moteur. En effet, la fonction principale de la courroie de distribution est de relier le vilebrequin à l‘arbre à cames et de contrôler ainsi la séquence du processus de combustion. Les pistons entraînent le vilebrequin du moteur tandis que l‘arbre à cames ouvre et ferme les soupapes. Le timing de ces pièces est donc contrôlé par la courroie de distribution, laquelle assure ainsi un fonctionnement optimal du moteur. La pompe à eau et la pompe à carburant (uniquement pour les moteurs diesel) peuvent également être commandées par la courroie de distribution.
Construction de la courroie
Evolutions
Plus la charge du système de distribution est lourde, plus la courroie de distribution doit être solide. Aujourd‘hui, le système de distribution est soumis à beaucoup de forces supplémentaires (et c‘est un euphémisme!). Il suffit de penser à la réduction de la taille des moteurs, ce qui génère plus de puissance et donc des températures plus élevées. En 1975, la température de fonctionnement du moteur était encore d‘environ 90 degrés. Aujourd‘hui, elle est d‘environ 170 degrés, si bien qu‘il fallait absolument que la conception évolue. En outre, l‘augmentation des intervalles d‘entretien (de 60.000 km en 1975 à - dans certains cas exceptionnels – 300.000 km en 2020) a également obligé les fabricants de produits à développer davantage leurs courroies de distribution. Il convient toutefois de noter qu‘un intervalle d‘entretien plus long ne peut souvent pas être étendu à tous les composants du système de distribution, lesquels doivent être remplacés plus tôt.
Composition
Afin de conférer un caractère durable à la courroie de distribution, les fabricants de produits ont beaucoup investi dans la construction de la courroie ces dernières années. Par exemple, la matière de revêtement, qui se compose de nylon, et la matière des dents sont maintenant traitées chimiquement pour améliorer la résistance à l‘usure et à la chaleur. Ainsi, le revêtement PTFE-Téflon réduit la friction et ajoute une gaine supplémentaire à la courroie.
Un revêtement similaire est également utilisé sur la gaine de la courroie, en particulier dans le cas de courroies fortement sollicitées. En fonction de son application, une courroie de distribution est trempée une à quatre fois dans un revêtement de Téflon. Pour éviter que la courroie de distribution ne se comporte comme un élastique, elle est également munie de cordons de traction en fibre de verre. Ces cordons sont très résistants dans le sens de l‘étirement mais ils peuvent éclater lorsqu‘ils sont pliés, ce qui signifie qu‘il faut faire preuve d‘une certaine prudence lors de leur installation.
Afin de garantir que la courroie reste toujours alignée, les cordons sont alternativement reliés dans le sens des aiguilles d‘une montre et dans le sens inverse. Bien entendu, un alignement correct des poulies est également nécessaire. Enfin, au dessus des cordons, il y a une couche de caoutchouc qui forme les dents et le dos de la ceinture. En fonction de l‘application, la courroie peut être munie d‘une couche de caoutchouc lisse ou structurée. La finition structurée est surtout utilisée dans les moteurs lourdement sollicité et elle est parachevée avec une couche supplémentaire.
Pourquoi certaines courroies dentées en PTFE sont-elles noires/blanches ?
Les courroies revêtues de PTFE existent dans différentes couleurs mais sont souvent noires ou blanches. Ceci dit, la couleur n‘a aucun effet sur la fonction de la courroie. Toutefois, la qualité des courroies de rechange en PTFE peut varier d‘un fabricant à l‘autre. P. ex., une fine couche de surface en PTFE s‘use rapidement sous l‘effet des charges, températures et tensions dynamiques élevées, ce qui réduit la durée de vie de la courroie. Renseignez-vous toujours avant d‘acheter et d‘installer une marque spécifique.
motifs de defaillance
Comme la courroie de distribution joue un rôle crucial dans le fonctionnement du moteur, une courroie défectueuse peut causer beaucoup de dommages au moteur. Il est donc important de la maintenir en bon état et, par conséquent, de la vérifier lors de l‘entretien normal. Dans la même ligne, il est conseillé de respecter les intervalles de remplacement recommandés par le fabricant et de toujours travailler avec les bons outils en cas de remplacement.
Lors du remplacement, il est également important de toujours maintenir la température correcte du moteur. En effet, les courroies de distribution sont toujours assemblées sur la chaîne de montage en dessous d‘une certaine température (environ 20 à 25 degrés). Pour créer une tension parfaite et éviter ainsi les sauts de dents, il est donc crucial de refroidir le moteur à température ambiante.
Si une courroie se casse prématurément, il est particulièrement important de déterminer la cause du défaut afin de pouvoir prendre les mesures correctes. En effet, dans la plupart des cas, une panne est due à un problème avec un ou plusieurs composants de l‘entraînement.
Galets tendeurs
Un moteur qui est entraîné par une courroie de distribution est inévitablement équipé d‘un galet tendeur. Cela garantit que la courroie est correctement tendue tout au long de son cycle de vie et protège les composants tels que l‘alternateur et la pompe à eau contre les surcharges et les défaillances prématurées. Par conséquent, le remplacement de la courroie de distribution signifie également le remplacement des galets tendeurs.
Types
Plus le moteur est puissant, plus les galets doivent être capables d‘absorber de tension. En conséquence, les galets tendeurs sont passés par de nombreuses phases ces dernières années et ont été commercialisés dans différentes versions. Par exemple, le galet tendeur fixe a ouvert la voie au galet excentrique simple qui était constitué de pièces mobiles et pouvait ainsi mieux absorber les tensions. Comme la tension augmentait, on a aussi lancé le double galet excentrique. Il est composé de moins de pièces et a donc un poids réduit. Un atout très précieux dans le secteur. En outre, le galet hydraulique (voir encadré), souvent utilisé dans les moteurs V6 du groupe Volkswagen, a également été lancé sur le marché.
Galet tendeur hydraulique
Lors de l‘installation d‘un galet tendeur hydraulique, il faut tenir compte d‘un certain nombre de choses. Par exemple, il faut prêter attention à la manière dont est stockée ou livrée la boîte dans laquelle se trouve le galet tendeur hydraulique. En effet, il est essentiel de respecter le symbole ‘this side up‘ à tout moment. Si la boîte est posée à plat pour une raison quelconque, il est important de vérifier qu‘aucune fuite d‘huile ne peut être détectée sur le carton. S‘il y en a, vous pouvez toujours installer le tendeur à condition de tenir compte de quelques détails pratiques. Il est alors conseillé de faire faire au galet tendeur hydraulique un certain nombre de tours de sorte que le piston soit poussé vers l‘intérieur et vers l‘extérieur sept à huit fois. Comme le réservoir d‘huile inférieur agit comme un amortisseur et que l‘air a pénétré dans le réservoir d‘huile par l‘ouverture calibrée, il n‘amortira plus. En le poussant vers l‘intérieur et l‘extérieur, l‘air peut s‘échapper de l‘huile et l‘amortisseur peut fonctionner à nouveau. Une autre possibilité pour continuer à utiliser le galet tendeur hydraulique est de le laisser simplement en position verticale pendant 50 minutes, puis de le pousser plusieurs fois vers l‘intérieur et vers l‘extérieur.
Motifs de defaillance
Effet marteau
Si le galet tendeur ne peut pas maintenir la tension correcte, cela ouvre la voie à ce qu‘on appelle l‘effet marteau. Dans ce cas, la courroie frappe si fort qu‘elle fait bouger le pointeur du tendeur de sa butée initiale à sa butée finale et qu‘il frappe à son tour la courroie de distribution. Si cela n‘est pas remarqué assez tôt, le boîtier du tendeur peut se déchirer en raison de la fatigue du métal dans les cas extrêmes.
Fuite d‘huile
Une fuite d‘huile est également une défaillance possible du galet tendeur. Lorsque l‘huile est dans le tendeur, elle peut également commencer à frapper étant donné de l‘absence de toute résistance et l‘amortissement disparaîtra complètement.
developpements
Comme mentionné précédemment, le downsizing des moteurs augmente encore la pression sur le système de distribution. Cependant, les fabricants de produits ne restent pas inactifs et suivent l‘évolution grâce à leurs développements avancés.
Hot oil belts
Il s‘agit des courroies de distribution qui tournent dans de l‘huile et sont entre autres utilisées dans les moteurs eco-boost. Lorsque ces moteurs arrivent à l‘atelier, il est important de vérifier que la courroie n‘est pas gonflée et que le caoutchouc de la courroie est encore en bon état. En effet, l‘acidification de l‘huile et la dégradation des additifs peuvent amener l‘huile à mordre plus rapidement dans le caoutchouc de la courroie de distribution. Par conséquent, il est important de signaler aux clients que s‘ils n‘atteignent pas leur intervalle d‘entretien annuel en kilomètres, ils doivent absolument se présenter pour l‘entretien annuel. L‘huile doit être remplacée chaque année, même si on n‘atteint pas 30.000 kilomètres par an.
Poulie ovale
Un six-cylindres devient un trois-cylindres. C‘est ce qu‘entraîne la réduction des moteurs. Mais comme les trois cylindres sont en déséquilibre, les fabricants ont dû chercher ici aussi une solution appropriée, qu‘ils ont trouvée dans la poulie ovale. Chaque fois que le piston s‘élève dans un trois-cylindres, l‘explosion crée une énorme charge sur le système de distribution. La poulie ovale a été créée afin de contrecarrer les vibrations et les charges. Le diamètre du système de distribution est est brièvement réduit avec ce genre de poulie, ce qui diminue la tension. Cela permet également aux fabricants de rendre la courroie de distribution plus étroite.
Source: Gates Webinar par Nico Bourgois – Suivi le 06/05/2020
