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La chemise paraît être l’un des éléments les moins techniques du moteur… et pourtant c’est la base. Découvrez sa fabrication, ses matières, sa fonderie et sa disposition pour pouvoir vraiment comparer.
Le rôle et les contraintes de la chemise
La chemise délimite la chambre de combustion : elle accueille le piston et ses segments pour permettre la compression — un peu comme le corps d’une seringue. Elle peut être sèche, humide suspendue, humide comprimée ou en appui intermédiaire.
Elle doit répondre à plusieurs critères : résistance à la température, métrologie du fût (ovalisation, conicité, rectitude), résistance à la corrosion and état de surface intérieur. Pour cela, on utilise différentes matières — fonte lamellaire, fonte à graphite sphéroïdal, acier, aluminium — combinées à des dispositions variées.
Comment fabrique-t-on une chemise ?
Avant l’usinage, il faut un brut. On utilise un procédé appelé fonte centrifugée : la force centrifuge expulse les impuretés vers l’extérieur et évite la formation de porosités (retassures).
Le matériau : fonte GL, fonte GS ou acier ?
On distingue deux grandes familles : les fontes et les aciers. Aujourd’hui les chemises sont principalement en fonte lamellaire, certaines en fonte à graphite sphéroïdal ; l’acier est réservé à des usages particuliers.
La fonte lamellaire (GL)
Désignation EN-GJL… : les chiffres donnent l’indice de la fonte (comme les carats de l’or). Pour la GL, c’est l’effort de rupture : EN-GJL200 correspond à 200-300 MPa.
Le problème de la GL est sa structure : les lamelles de graphite concentrent les contraintes, amorcent des criques et favorisent leur propagation. Sous flambage répété — et surtout avec des pressions de turbo augmentées — une amorce peut devenir une fissure complète.
La fonte GS, c’est quoi ?
Désignation EN-GJS… (une seule lettre change). Ce qui la distingue, c’est sa structure : le graphite y est présent sous forme de nodules (sphères) qui arrêtent les criques — comme percer un trou en bout de fissure dans une tôle.
Autre critère : la résistance à la traction, mesurée en laboratoire sur éprouvette. Pour la meilleure tenue, visez un indice 700 ou 800 — on parle de structure perlitique (GS700 ou GS800, comme l’or en 18 ou 24 carats).
Mespiecesauto fabrique depuis près de 20 ans des chemises en fonte GS700 certifiée : garantir la qualité de fonderie, rester transparent, et redonner confiance après de mauvaises expériences avec de « fausses » GS qui cassent vite. Aujourd’hui, certains clients soufflent à plus de 2,5 bar dans nos chemises et, depuis toutes ces années, aucune n’a fissuré.
Point commun aux deux fontes : le graphite offre un coefficient de friction bien meilleur que l’acier — on parle même d’autolubrification. La chemise GS700 est une chemise « facile à vivre ».
La chemise acier
Dans les années 70, certaines autos « usine » de compétition étaient chemisées acier ; 40 ans plus tard, certains en proposent encore. Le gros souci de l’acier est son coefficient de friction très élevé : jeux de fonctionnement et dilatation différents, et très régulièrement des cas de serrage ou de « scuffing » (usure adhésive des segments). D’où l’expression : « la chemise acier, ça bouffe du segment ».
L’acier ne se justifie selon nous que dans un cas : quand l’épaisseur des embases devient très fine, sous 1,3 mm, l’usinage de la GS aux embases devenant compliqué. Mais avant cela, envisagez toutes les options (par ex. réaléser le bloc pour laisser plus d’épaisseur — sur un bloc A310 4 cyl groupe 4 réalésé pour des chemises de 87 mm extérieur / 84 mm d’alésage, contre 77,80 mm d’origine). Des duretés spécifiques (HB) et des traitements de surface sont à respecter ; il faut connaître ces traitements pour choisir un segment compatible, sous peine d’une destruction encore plus rapide.
Comparatif : fonte GL, fonte GS700 et acier
| Critère | Fonte lamellaire (GL) | Fonte GS700 | Acier |
|---|---|---|---|
| Forme du graphite | Lamelles | Nodules (sphères) | — |
| Tenue aux criques / fissures | Faible (propage les fissures) | Élevée (nodules stoppeurs) | Élevée |
| Coefficient de friction | Faible (autolubrifiant) | Faible (autolubrifiant) | Élevé (risque de scuffing) |
| Usage conseillé | Origine, contrainte modérée | 95 % des cas, dont préparation/turbo | Cas extrême (embase < 1,3 mm) |
Les dispositions de chemise
Il existe quatre dispositions ; intéressons-nous surtout à la chemise comprimée.
- (a) Emmanchée en force puis réalésée à la cote : serrage important pour éviter la descente (ni appui bas, ni retenue haut).
- (b) Suspendue par une collerette (appui supérieur) : l’inconvénient majeur est la perpendicularité entre l’axe du bas et la collerette — sinon chemise de biais et mauvaise étanchéité du joint de culasse.
- (c) Comprimée : la plus utilisée en automobile. Appui en partie basse, étanchéité eau/huile assurée par un joint torique ou papier — le joint d’embase.
Le déglaçage des chemises
Souvent jugé basique, le déglaçage (ou hônage) est pourtant essentiel au bon fonctionnement de l’ensemble chemise–segment–piston. Il consiste à rayer le cylindre de lignes croisées d’une profondeur définie : cette rugosité retient l’huile et crée le film d’huile.
Deux critères : l’angle formé par les traits, entre 45° et 55°, et la rugosité. Une rugosité insuffisante rompt le film d’huile → usure des segments ou serrage.
Le rectifieur choisit sa pierre selon le matériau et le diamètre. Confiez cette étape à un professionnel, sous peine de gros problèmes de lubrification.
Nos chemises fonte GS700, par modèle
Nous fabriquons des chemises en fonte GS700 certifiée pour de nombreux moteurs :
R5 GT Turbo
R5 Alpine Turbo
R21 Turbo
R12 Gordini
R8 Gordini
Alpine A110
Alpine GTA V6 Turbo
Alpine A610
Safrane Biturbo
Un projet de réfection ou de préparation ?
Choisissez des chemises fonte GS700 certifiées, ou faites développer votre modèle sur mesure.
FAQ — Chemise fonte GS, GL ou acier
Comment différencier une fonte GL d’une fonte GS à l’œil ?
C’est impossible à l’œil : seule une analyse poussée révèle la structure (nodules ou lamelles). À défaut de certificat ou d’analyse, considérez toujours vos chemises comme de la GL.
Fonte GS700 ou acier : que choisir ?
Dans 95 % des cas, la fonte GS700. L’acier ne se justifie qu’en cas extrême, lorsque l’épaisseur des embases passe sous 1,3 mm.
Quelle pression de turbo supporte une chemise GS700 ?
Des clients dépassent 2,5 bar sans fissure. La tenue dépend aussi de la qualité de fonderie et du montage (dépassement, déglaçage).
Pourquoi dit-on que « la chemise acier bouffe du segment » ?
Son coefficient de friction élevé provoque serrages et usure adhésive des segments (scuffing). Il faut aussi accorder les traitements de surface segment/chemise.
Quel angle de déglaçage faut-il respecter ?
Un angle de hachures compris entre 45° et 55°, avec une rugosité adaptée au diamètre. À confier à un professionnel.
Bonjour,
reportage très bien fait et très intéressant.
J’ai moi-même quatres chemises en fonte GS700 de chez « mes pièces auto » sur ma Renault 5 turbo 2, et, avec 1 bars de pression de suralimentation pas de problèmes jusqu’a présent.
Bonjour,
comment differencier des chemises GL et GS a l’oeil ?
Malheureusement c’est impossible c’est comme si à l’oeil on vous demandait de comparer à l’oreil vu verre et du cristal… Seule une analyse poussée permet de le determiner et d’être sûr que la structure de la matière est bonne. Aussi impressionnant que ça puisse paraître le processus de modfication de la fonte pour en faire de la GS n’est pas encore totalement déchiffré, c’est aussi pourquoi une analyse permet d’être sûr de ce qu’on a fait. A défaut d’être sûr ( analyse ou certificat) il faut toujours considerer vos chemises comme GL, d’ailleurs ça en arrange certains qu’on ne puisse pas reconnaitre la GS et la GL à l’oeil 🙂
J’ai monter le moteur de ma R5 T2 en 1565cc + vilo 84mm depuis 3ans ,avec des chemises en fonte GS700 de chez Mespiècesauto et ça roule pratiquement sur circuit ou rallye avec 40mkg + de 300 cv et 2.5 bar de pression (absolue) et aucun problème ! j’ai même essayer les 2.8 bars (absolu)e ;et aucun soucis même a pleine charge ! le plus souvent j’utilise la gestion Bang-bang (type mitraillette) et le turbo(WRC) prend +/- 1000¨°C, mais jamais eu de problème ! même après re-démontage moteur pour vérification/évolutions ;et bien RAS ! les chemises et les pistons sont intactes (aucunes rayures/fissures) par contre je vidange tous les 1000 kms ; et j’utilise de la Motul 20w60 !