Qu’est-ce qu’un ressort de soupape ?
Un ressort de soupape est un ressort qui ferme les soupapes d’admission et d’échappement d’un moteur. Les ressorts hélicoïdaux sont couramment utilisés. Les ressorts sont fabriqués en corde à piano ou en acier à ressort résistant à la chaleur.
Les ressorts de soupapes doivent être d’une résistance modérée parce qu’un ressort trop fort ne s’ouvrira et ne se fermera pas en douceur et un ressort trop faible ne maintiendra pas l’étanchéité. Pour améliorer le mouvement de la soupape, on utilise souvent des ressorts composites combinant deux ressorts à boudin ou des ressorts à pas inégaux, où le pas des boudins varie d’un endroit à l’autre.
Utilisations des ressorts de soupapes
Les ressorts de soupapes sont un composant essentiel des moteurs alternatifs.
Dans les moteurs automobiles, ils sont souvent utilisés dans les moteurs à essence et diesel des voitures particulières et des camions, ainsi que dans les moteurs des voitures de course, des motoneiges, des snowboards et des véhicules à moteur diesel.
Dans les moteurs marins, ils sont utilisés dans les bateaux de pêche, les bateaux à moteur, les moteurs hors-bord, les moteurs auxiliaires des navires à passagers, des cargos et des yachts, les bateaux de sécurité, les navires de guerre et les sous-marins.
Dans l’agriculture, ils sont utilisés dans les cultivateurs, les tracteurs, les véhicules de récolte, les pulvérisateurs de désinfection et d’engrais, les repiqueuses de riz, les moissonneuses-batteuses, les faucheuses, les générateurs, etc. Dans la sylviculture, les tronçonneuses, les machines à ramifier, etc. Mais également dans le génie civil, les pelles mécaniques, les bulldozers, les enfonceurs de pieux, les perforateurs de rochers, les véhicules de construction routière, etc.
Principe du ressort de soupape
Dans les moteurs alternatifs, quatre cycles se déroulent dans le cylindre : l’admission, la compression, la détente et l’échappement. Quatre cycles sont effectués tous les deux tours du piston dans le cylindre, c’est-à-dire tous les deux tours de l’arbre de sortie : c’est ce qu’on appelle un moteur à quatre temps.
La culasse contient la chambre de combustion et les soupapes s’ouvrent lorsque le piston aspire l’air et lorsqu’il évacue les gaz après combustion et détente. Cela signifie que les soupapes d’admission et d’échappement intégrées dans la culasse s’ouvrent et se ferment. Les ressorts de soupapes pressent constamment les soupapes d’admission et d’échappement contre les sièges de soupapes dans la culasse afin d’empêcher toute fuite de la chambre de combustion. Les soupapes sont ensuite ouvertes et fermées par une came rotative qui les pousse vers l’extérieur. L’arbre à cames tourne à la moitié de la vitesse de rotation de l’arbre de sortie et ouvre et ferme les soupapes d’admission et d’échappement tous les deux tours de l’arbre de sortie.
Même si le régime du moteur augmente, les soupapes doivent suivre la came en toute sécurité et les ressorts de soupapes doivent être très résistants. C’est pour cela qu’une technologie de pointe est nécessaire pour garantir le fonctionnement, la résistance et la durabilité des ressorts. En raison de la déformation répétée du ressort, la rupture par fatigue est un problème, même pour le métal.