Informations concernant le diagnostic

Dysfonctionnements de combustion 3/3

Qu’est-ce que les allumages par incandescence et comment se produisent-ils ? Que se passe-t-il en cas de montage d'un mauvais piston ? Quel rôle joue le diamètre de chambre de combustion ? Qu'est-ce qu'une combustion détonante ? Comment se produit-elle et quelles en sont les conséquences ? Cet article répond à ces questions.

Tête du piston percée (moteur à essence)

Description

  • Tête du piston transpercée et couverte de matière fondue.
  • Zones de grippage au niveau de la jupe. Raison : températures élevées et matière arrachée.

Analyse

Les dommages de ce type sont causés par des allumages par incandescence. Des éléments incandescents dépassent la température d’auto-allumage du mélange dans la chambre de combustion. Il s’agit avant tout de la bougie d’allumage, de la soupape d’échappement et de résidus de combustion dans la chambre de combustion. Le mélange s’enflamme alors avant l’allumage proprement dit par la bougie. Par conséquent, la flamme agit sur la tête du piston plus longtemps que lors du déroulement normal de la combustion.

En raison des allumages par incandescence, la tête du piston chauffe très rapidement et fortement et la matière devient pâteuse. La force d’inertie des mouvements du piston ainsi que le passage rapide des gaz de combustion retirent la matière devenue molle. La pression de combustion enfonce l’épaisseur de paroi encore subsistante de la tête du piston. Dans de nombreux cas, il n’y a pas de grippage.


REMARQUE

Un tel échauffement localisé rapide de la tête du piston ne peut être causé que par des allumages par incandescence.


Causes possibles

  • Degré thermique trop faible des bougies d‘allumage.
  • Mélange trop pauvre, d’où des températures de combustion accrues.
  • Soupapes défectueuses, non étanches ou jeu des soupapes trop faible, empêchant les soupapes de se fermer correctement. Elles surchauffent et deviennent incandescentes en raison du passage des gaz d’échappement. Les soupapes d’échappement sont principalement concernées, car les soupapes d’admission sont refroidies par les gaz frais.
  • Résidus de combustion et dépôts de calamine incandescents dans la chambre de combustion.
  • Cote de montage erronée des injecteurs (bagues d‘étanchéité manquantes ou doublées).
  • Carburant inadapté avec un indice d‘octane trop faible. La qualité du carburant doit correspondre au taux de compression du moteur, c’est-à-dire que l’indice d’octane du carburant doit couvrir le besoin d’octane du moteur dans tous les états de fonctionnement.
  • Présence de gazole dans l‘essence, d‘où une baisse de l‘indice d‘octane du carburant.
  • Température élevée du moteur et de l‘air d‘admission suite à une ventilation insuffisante du compartiment moteur.
  • Surchauffe générale du moteur.

Grippage de la tête du piston suite au montage d‘un piston incorrect (moteur diesel)

Description

  • Rayures de grippage localisées sur la tête du piston, réparties sur toute la circonférence du piston.
  • Rayures de grippage allant de la tête du piston au 2ème segment de compression.
  • Rayures de grippage touchant principalement le cordon de feu.

Analyse

Ce dommage résulte toujours de dysfonctionnements de combustion. Toutefois, l’erreur ne se situe pas dans le système d’injection, mais est due à l’utilisation d’un mauvais piston. Les moteurs sont construits conformément aux normes de gaz d’échappement prescrites par la loi. Souvent, les pistons correspondant à ces normes diffèrent à peine visuellement. Dans le présent cas, des pistons avec un diamètre de la chambre de combustion différent ont été utilisés pour respecter différentes normes à l’intérieur de la même série de moteurs. Le piston de la norme de gaz d’échappement Euro 1 (diamètre de chambre de combustion : 77 mm) a été remplacé, lors de la réparation du moteur, par un piston de la norme Euro 2 (diamètre de chambre de combustion : 75 mm).

Compte tenu du diamètre inférieur de la chambre de combustion, l’injecteur n’a plus giclé uniquement dans la chambre de combustion, mais également sur le bord de celle-ci. An niveau des zones d’impact, le bord de la chambre de combustion ou la matière du piston a surchauffé, ce qui a entraîné une dilatation importante. Il en résulte des zones de grippage localisées.

Si les pistons utilisés ne sont pas prévus pour le type de moteur et pour la norme de gaz d’échappement considérés, des dysfonctionnements de combustion graves, avec des dommages secondaires imprévisibles, sont possibles. Les autres conséquences sont le non-respect des valeurs d’échappement, la perte de puissance motrice et une consommation accrue de carburant.


Causes possibles

  • Piston avec une forme, une profondeur ou un diamètrede la chambre à combustion incorrect.
  • Écart des cotes du piston (par exemple hauteur de compression).
  • Piston du mauvais type de construction. Ne pas utiliser par exemple de piston sans canal de refroidissement si le constructeur du moteur prévoit un canal de refroidissement pour un usage précis.
  • Utilisation de pièces erronées ou non adaptées (injecteurs ou pompes d‘injection, joints de culasse ou autres pièces agissant sur le mélange ou sur la combustion).

Érosion sur le cordon de feu et sur la tête du piston (moteur à essence)

Description

Érosion du cordon de feu (Fig. 2) ou de la surface de la tête du piston (Fig. 3).


Analyse

Les érosions de la matière sur le cordon de feu et sur la tête du piston sont toujours la conséquence d’une combustion détonante d’intensité moyenne qui se prolonge dans le temps. Des ondes de pression se propagent alors dans le cylindre et descendent jusqu’au premier segment de compression en passant entre le cordon de feu et la paroi du cylindre. Au point d’inversion de l’onde de pression, l’énergie cinétique arrache de très petites particules à la surface du piston.



Causes possibles

  • Carburant insuffisamment antidétonant. La qualité du carburant doit correspondre au taux de compression du moteur, c’est à dire que l’indice d’octane du carburant doit couvrir le besoin d’octane du moteur dans tous les états de fonctionnement.
  • Présence de gazole dans l‘essence. Cause : erreur au remplissage du réservoir ou utilisation des mêmes jerricanes ou réservoirs pour les deux types de carburants. Une très faible quantité de gazole suffit déjà pour abaisser fortement l‘indice d‘octane de l‘essence.
  • Quantités importantes d‘huile dans la chambre de combustion, par exemple suite à l‘usure des segments de piston, des guides soupapes et du turbocompresseur à gaz d‘échappement. Le pouvoir antidétonant du carburant s‘en trouve amoindri.
  • Taux de compression trop élevé. Cause : résidus de combustion sur la tête du piston et sur la culasse ou meulage excessif de la surface portante du bloc-moteur et de la culasse lors d‘une rectification du moteur ou à des fins de tuning.
  • Point d‘allumage trop avancé.
  • Mélange trop pauvre, d‘où des températures de combustion accrues.
  • Température d‘air d‘admission trop élevée. Causes : ventilation insuffisante du compartiment moteur ou contrepression des gaz d‘échappement, oubli du basculement du clapet d‘air d‘admission sur « été » ou dispositif automatique d‘inversion défectueux (surtout sur les anciens moteurs à carburateur).
  • Défaillance de la régulation du cliquetis.
  • Modification du logiciel de l‘appareil de commande.

REMARQUE

Les moteurs modernes sont équipés de systèmes qui détectent une combustion détonante. Cette régulation du cliquetis prévient les combustions détonantes en adaptant le point d’allumage. Toutefois, la régulation du cliquetis ne peut intervenir qu’une fois qu’une combustion détonante s’est produite. Le fonctionnement de la régulation du cliquetis n’exclut pas les dommages si :

  • la plage de régulation de la commande électronique d‘un moteur ne suffit plus
  • ou si la limite de cliquetis est constamment atteinte.

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