Les soupapes : les portes du moteur 4 temps
Dans un moteur 4 temps, les soupapes s’ouvrent pour laisser entrer le mélange frais ou sortir les gaz brûlés, puis se referment de façon parfaitement étanche. À 12 000 tr/min, chacune s’ouvre et se ferme 100 fois par seconde. Ressorts ou système desmodromique : voici comment elles travaillent.
- Admission et échappement
- 100 ouvertures par seconde
- Ressorts ou desmo
1Admission et échappement
La soupape d’admission (A) laisse entrer le mélange d’air et d’essence (C) venant de l’injection. La soupape d’échappement (B) laisse sortir les gaz brûlés (D) vers la ligne d’échappement.
Pendant la compression et la combustion, les deux restent fermées pour que la chambre soit étanche. La soupape d’admission est la plus grande : l’air frais entre moins facilement que les gaz chauds, poussés par la pression, ne sortent.
2L’anatomie d’une soupape
- A — la tête : sa portée conique s’appuie sur le siège pour fermer la chambre ;
- B — la tige : elle coulisse dans le guide de soupape ;
- C — la queue : ses gorges reçoivent les demi-lunes qui retiennent la coupelle du ressort ;
- D — le collet : l’arrondi qui relie la tête à la tige.
Les soupapes d’échappement, portées au rouge par les gaz, sont en acier spécial, parfois remplies de sodium pour mieux évacuer la chaleur. Les sièges rapportés, en matériau dur, supportent les chocs de fermeture. Les moteurs sportifs utilisent aussi des soupapes en titane, plus légères.
3Rappel par ressort ou desmodromique
Le ressort
La came ouvre la soupape, un ressort la referme. À très haut régime, la soupape peut ne plus suivre la came : c’est l’« affolement ».
Le desmodromique
Une came ouvre, une autre came referme la soupape par un culbuteur. Pas d’affolement possible. C’est la signature de Ducati depuis les années 1950.
Le rappel pneumatique
De l’air comprimé remplace le ressort. Il est réservé aux moteurs de MotoGP, qui dépassent 18 000 tr/min.
4Le jeu aux soupapes
Un petit jeu, de l’ordre de quelques centièmes de millimètre, doit exister entre la came et la soupape quand elle est fermée. Il permet la dilatation à chaud et garantit la fermeture complète.
- Jeu trop faible : la soupape ferme mal, chauffe et finit par brûler ;
- Jeu trop grand : la distribution cliquette et le moteur perd du rendement.
5Questions fréquentes
Combien de soupapes par cylindre ?
Deux sur les moteurs simples, quatre sur la plupart des moteurs modernes. Voir la distribution pour les culasses à 3, 5 ou 8 soupapes.
Les moteurs 2 temps ont-ils des soupapes ?
Non : le piston ouvre et ferme lui-même des lumières dans le cylindre. Voir le moteur 2 temps.
À retenir
- L’admission fait entrer le mélange, l’échappement évacue les gaz brûlés.
- Rappel par ressort, desmodromique chez Ducati, pneumatique en MotoGP.
- Le jeu aux soupapes se contrôle selon le carnet d’entretien.