Réparation de la culasse du moteur K4M — contrôle et expertise

La dépose et le démontage de la culasse du moteur sont traités dans les articles correspondants.

Après avoir démonté la culasse, il faut laver toutes les pièces de la culasse et les nettoyer de la calamine. Nous préparons les pièces pour l'examen.

Contrôle de la culasse

Mesure de la hauteur de la culasse
Fig. 1. Mesure de la hauteur de la culasse

La hauteur h de la culasse doit être de 137 mm (figure 1).

Contrôle de la planéité de la culasse
Fig. 2. Contrôle de la planéité de la culasse

À l'aide d'une règle et d'un jeu de cales, nous contrôlons la planéité des surfaces d'appui de la culasse (figure 2). La non-planéité maximale admissible est de 0,05 mm. Le meulage des surfaces n'est pas autorisé.

Dispositif de contrôle de l'étanchéité de la culasse
Fig. 3. Dispositif de contrôle de l'étanchéité de la culasse

Nous contrôlons la culasse (absence de fissures et de corrosion traversante) à l'aide du dispositif approprié (figure 3).

Nous contrôlons la longueur des boulons de fixation de la culasse. La longueur des boulons sans la tête doit être au maximum de 117,7 mm.

Si nous installons des boulons neufs, il n'est pas nécessaire de les lubrifier avant la pose ; les boulons déjà utilisés doivent être lubrifiés à l'huile moteur. Un resserrage ultérieur des boulons de fixation de la culasse n'est ni nécessaire ni autorisé, sinon la probabilité de rupture des boulons au dévissage augmente fortement. Avant de serrer les boulons, retirez la saleté et l'huile restées dans les trous taraudés du bloc-cylindres.

Mesure de l'épaisseur du joint
Fig. 4. Mesure de l'épaisseur du joint de culasse

Nous mesurons l'épaisseur du joint (figure 4). L'épaisseur est mesurée à l'endroit indiqué par la flèche sur la figure 4. L'épaisseur d'un joint neuf doit être de 0,96±0,06 mm ; l'épaisseur d'un joint comprimé doit être de 0,90±0,02 mm.

Poussoirs hydrauliques et culbuteurs
Fig. 5. 1 — culbuteur à galet ; 2 — poussoir hydraulique

Nous examinons les poussoirs hydrauliques et les culbuteurs.

Nous mesurons les soupapes conformément à la figure 6. Les dimensions des soupapes doivent correspondre aux données du tableau.

Mesure des soupapes
Fig. 6. Mesure des soupapes

Dimensions principales des soupapes

Désignation Soupapes d'admission Soupapes d'échappement
Diamètre de tige D1, mm5,470–5,485*5,456–5,471*
Diamètre de tête D2, mm32,70±0,1227,96±0,12
Longueur de soupape L, mm109,32107,64
Angle du chanfrein de travail А45° 45′45°
Épaisseur minimale du bandeau cylindrique de la tête de soupape T, mm1,151,27
Course des soupapes, mm9,2218,075

* le diamètre D1 de la tige de soupape est mesuré à une distance X1 : soupapes d'admission X1 = 75,14±0,35 mm ; soupapes d'échappement X1 = 77,5±0,35 mm.

Guides de soupapes

Position du guide de soupape
Fig. 7. Position du guide de soupape : А — d'admission ; В — d'échappement

L'inclinaison du guide de soupape d'admission est de 63°30′ (figure 7). L'inclinaison du guide de soupape d'échappement est de 66°. La hauteur de la partie saillante du guide de soupape Н est, pour les soupapes d'admission et d'échappement, de 11±0,15 mm.

Chapeaux pare-huile

La dépose des chapeaux pare-huile s'effectue à l'aide du dispositif Mot1335. La pose des chapeaux pare-huile s'effectue à l'aide du dispositif Mot1511. Avant la pose, les chapeaux pare-huile ne doivent pas être lubrifiés. Montez les chapeaux pare-huile conformément aux indications de la figure 8.

Remplacement du chapeau pare-huile
Fig. 8. Remplacement du chapeau pare-huile : A — pose de l'embout technologique ; B — pose du chapeau pare-huile ; C — retrait de l'embout technologique ; D — enfoncement du chapeau pare-huile en place ; E — position de service
  1. Insérez la soupape dans la culasse.
  2. Enfilez l'embout du dispositif Mot1511 sur la tige de soupape (le diamètre intérieur de l'embout doit être égal au diamètre de la tige) (voir fig. 8).
  3. Appuyez la soupape contre son siège.
  4. Montez le chapeau pare-huile non lubrifié sur l'embout.
  5. Faites avancer le chapeau pare-huile en le poussant à travers l'embout.
  6. Retirez l'embout.
  7. Montez le mandrin sur le chapeau pare-huile. Le diamètre intérieur du mandrin doit coïncider avec le diamètre de la tige de soupape. En outre, la partie inférieure du mandrin doit en partie s'appuyer sur le chapeau pare-huile par la surface qui sert d'appui à la rondelle de ressort de soupape.
  8. Enfoncez soigneusement le chapeau pare-huile en tapotant de la paume sur la partie supérieure du mandrin, jusqu'à ce que le chapeau pare-huile vienne en contact avec la culasse (voir E, fig. 8).
  9. Répétez les opérations ci-dessus pour toutes les soupapes.

Contrôle des ressorts de soupapes

Types d'usure d'un ressort de soupape
Fig. 9. Types d'usure d'un ressort de soupape : А — ressort normal ; В, С — déformation de l'axe du ressort ; Д — perte de forme du ressort

En cas de déformations B et C, l'utilisation du ressort est admissible si l'écart à la verticale ne dépasse pas 1,2 mm ; en cas de perte de forme (D), le ressort doit être remplacé. Même si la forme du ressort est conservée, il faut vérifier ses propriétés mécaniques (hauteur sous une charge donnée). Ce n'est qu'après cette vérification que l'on détermine l'aptitude du ressort à poursuivre son service (voir tableau).

Paramètres des ressorts de soupapes

Paramètre Valeur, mm
Hauteur à l'état libre41,30
Hauteur du ressort à l'état de service23,20
Diamètre intérieur18,80±0,20
Diamètre extérieur27±0,2
Section du filOvale
Hauteur / sous charge34,50 / 180–200 N ; 24,50 / 563–617 N

En présence d'un ressort neuf, on peut comparer ses caractéristiques à celles des anciens ressorts. Montez l'un après l'autre le ressort neuf et l'ancien à travers des rondelles sur un long boulon. Serrez l'écrou du boulon de manière à réduire la hauteur du ressort neuf de 10 mm. Mesurez la hauteur de l'ancien ressort. Si la hauteur de l'ancien ressort a diminué de 9 à 11 mm (±10 %), il peut encore servir ; si davantage — remplacez l'ancien ressort.

Contrôle du jeu de la soupape dans son guide

Le contrôle du jeu entre la tige et le guide de soupape peut être effectué de deux manières.

Première méthode

Contrôle du jeu de la tige de soupape
Fig. 10. Contrôle du jeu de la tige de soupape dans son guide

Soulevez la tête de soupape de 25 mm, puis mesurez au comparateur le déplacement de la soupape dans le sens des flèches (voir fig. 10) à 90° par rapport à l'axe de l'arbre à cames. La moitié de la valeur obtenue donne le jeu entre la tige et le guide de soupape.

Deuxième méthode

Mesurez le diamètre de la tige de soupape et le diamètre intérieur du guide (voir fig. 11).

Contrôle du jeu
Fig. 11. Contrôle du jeu entre la tige et le guide de soupape

Jeu nominal, mm :

  • soupapes d'admission : 0,015—0,048 ;
  • soupapes d'échappement : 0,029—0,062.

Contrôle des arbres à cames

Mesure de la hauteur des cames
Fig. 12. Mesure de la hauteur des cames de l'arbre à cames

La hauteur des cames Н (voir fig. 12) des arbres à cames doit correspondre aux données du tableau.

Dimensions des arbres à cames

Paramètre Valeur, mm
Jeu axial des arbres à cames (soupapes d'admission et d'échappement)0,080–0,178
Jeu diamétral dans les paliers0,040–0,082
Nombre de paliers6
Diamètre des tourillons d'arbre à cames : tourillons n° 124,979–25,000
Diamètre des tourillons d'arbre à cames : tourillons n° 2, 3, 4, 524,979–25,000
Diamètre des tourillons d'arbre à cames : tourillon n° 627,979–28,061
Hauteur des cames Н : soupapes d'admission40,661±0,030
Hauteur des cames Н : soupapes d'échappement40,038±0,030

Dans le cas contraire — remplacez l'arbre à cames ou effectuez une réparation de remise en état.

Contrôlez le jeu des tourillons des arbres à cames dans les paliers de la culasse ; pour cela :

  • Montez en place le couvercle de culasse, serrez ses boulons de fixation au couple prescrit.
Mesure du diamètre des orifices
Fig. 13. Mesure du diamètre des orifices des paliers d'arbres à cames
  • Avec un alésomètre, mesurez les diamètres de tous les orifices dans les paliers de l'arbre à cames (voir fig. 13), notez les résultats des mesures.

Remarque. Les mesures doivent être effectuées dans le plan vertical d'usure maximale.

Mesure du diamètre des tourillons d'appui
Fig. 14. Mesure du diamètre des tourillons d'appui de l'arbre à cames
  • Avec un micromètre, mesurez les diamètres des tourillons d'appui de l'arbre à cames (voir fig. 14). Les mesures doivent être effectuées sur chaque tourillon dans deux plans perpendiculaires. Prenez comme valeur de base la plus petite valeur sur le tourillon.
  • Comparez les résultats des mesures avec les valeurs maximales admissibles.
  • Calculez ensuite les jeux sur tous les tourillons et comparez les valeurs obtenues avec les valeurs maximales admissibles.

Selon les résultats :

  • remplacez l'arbre à cames, la culasse, ou les deux.

Remarque. En cas d'usure de l'arbre à cames et de la culasse, une réparation de remise en état est possible (rechargement par projection suivi d'un usinage). Souvent, le prix d'une telle réparation est nettement inférieur à l'achat de pièces neuves.

  • Si les contrôles précédents n'ont pas montré la nécessité de remplacer des pièces, vérifiez le jeu axial des arbres à cames comme décrit ci-dessous et, si nécessaire, remplacez les pièces usées.

Si les pièces sont neuves, effectuez tout de même le contrôle ; il n'est pas difficile, mais il est important pour la confiance dans les résultats de la réparation effectuée.

  • Montez les arbres à cames en assurant la justesse de leur position.
  • Montez le couvercle de culasse.
Ordre de serrage des boulons du couvercle
Fig. 15. Ordre de serrage des boulons de fixation du couvercle de culasse du moteur K4M : 1–24 — boulons de fixation du couvercle de culasse
  • Serrez dans l'ordre indiqué sur la fig. 15, au couple requis :
    • boulons de fixation de la culasse 13, 20, 22, 23 : 8 N·m ;
    • boulons de fixation du couvercle de culasse de 1 à 12, de 14 à 19 et de 21 à 24 : 12 N·m.
  • Desserrez les boulons du couvercle de culasse 13, 20, 22, 23.
  • Serrez dans l'ordre indiqué les boulons de fixation du couvercle de culasse 13, 20, 22, 23 au couple de 12 N·m.
Montage du dispositif Mot588
Fig. 16. Montage du dispositif Mot588 sur la culasse

Fixez le support magnétique du dispositif de contrôle du jeu axial Mot588 sur la culasse, en utilisant pour cela la platine de fixation (3) du dispositif Mot588, serrez-la avec les boulons (1) de fixation du séparateur d'huile et les entretoises (2) ayant les dimensions suivantes :

  • diamètre extérieur : 18 mm ;
  • diamètre de l'orifice pour le boulon : 9 mm ;
  • hauteur : 15 mm.
  • Contrôlez le jeu axial de l'arbre à cames, qui doit se situer dans les limites de 0,080—0,178 mm.
  • Déposez le couvercle de culasse et les arbres à cames.