Moteur Clio 16s & Williams : 2 Légendes urbaines mécanique

Deux légendes urbaines du moteur F7P / F7R : coussinets sans ergot et poussoirs hydrauliques

Depuis 2007, Mespiecesauto refabrique des pièces automobiles pour moteurs anciens et sportifs. Et s’il y a bien un milieu qui nous a toujours surpris par certaines croyances mécaniques tenaces,
c’est celui de la Clio 16S et de la Clio Williams.

Deux légendes urbaines reviennent régulièrement autour des moteurs F7P et F7R :

• les coussinets de bielle sans ergot qui risqueraient de tourner ;
• les poussoirs hydrauliques qu’il faudrait impérativement remplir d’huile avant remontage.

Dans cet article, nous allons revenir sur ces deux mythes, expliquer pourquoi ils se sont installés, et surtout démontrer ce qui se passe réellement d’un point de vue mécanique.

1. Les coussinets de bielle sans ergot : une peur très répandue

La première légende apparaît généralement dans deux situations : lors d’une avarie moteur importante, ou au moment de remonter un moteur.

Dans le cas d’une panne, il arrive que l’on retrouve des coussinets de bielle qui ont tourné dans leur logement. La conclusion est alors souvent rapide :

“Le coussinet a tourné parce qu’il n’avait pas d’ergot.”

Cette idée s’est largement diffusée dans le milieu de la Clio 16S et de la Clio Williams.
Résultat : lorsqu’un propriétaire restaure son moteur, il ne veut évidemment pas vivre la même mésaventure.

Avant de commander ses coussinets chez Mespiecesauto, la question revient donc régulièrement :

“Vos coussinets ont-ils bien un ergot ?”

La réponse peut surprendre, mais elle est essentielle :

L’ergot ne tient pas le coussinet en place.

Le maintien réel du coussinet n’est pas assuré par l’ergot, mais par le serrage du chapeau de bielle sur la bielle. Plus précisément, c’est le léger dépassement du coussinet dans son logement, appelé généralement crush, qui permet son maintien une fois l’ensemble serré au couple.

Comment le coussinet tient-il réellement ?

Un coussinet de bielle n’est pas simplement posé dans son logement.

Lorsqu’il est correctement monté, il dépasse très légèrement de la bielle et du chapeau. On parle ici de quelques centièmes de millimètre, selon la conception et le fabricant.

Au moment du serrage, le chapeau vient comprimer le coussinet dans son logement. Cette compression crée un effort radial et empêche le coussinet de se déplacer.

C’est ce serrage mécanique, et non l’ergot, qui assure le maintien du coussinet.

L’ergot, lui, sert principalement à positionner correctement le coussinet au montage. Il évite une erreur d’assemblage, mais il n’est pas conçu pour retenir un coussinet en rotation si celui-ci commence à gripper sur le vilebrequin.

Démonstration simple

Il suffit de faire un test très simple pour comprendre.

Prenez un coussinet avec ergot et placez-le uniquement dans le chapeau de bielle, sans remonter le chapeau sur la bielle.
Vous constaterez qu’il est très facile de le faire sortir de son logement, que ce soit dans un sens ou dans l’autre.
Maintenant, montez correctement les deux demi-coussinets dans la bielle et dans le chapeau. Serrez ensuite la visserie au couple prescrit.

À ce moment-là, essayez de faire sortir les coussinets de leur logement.

C’est impossible.

Pourquoi ?
Parce que le coussinet est maintenant maintenu par l’effort de serrage entre la bielle et son chapeau.

C’est cette démonstration qui permet de comprendre une chose importante :

Si un coussinet tourne dans une bielle, ce n’est pas parce qu’il n’a pas d’ergot.
C’est parce qu’un autre problème mécanique a provoqué sa perte de maintien ou son grippage.

Ce qui peut réellement faire tourner un coussinet

Les causes réelles sont généralement à chercher ailleurs :

• manque de lubrification ;
• pression d’huile insuffisante ;
• jeu d’huile incorrect ;
• vilebrequin marqué ou hors cote ;
• tête de bielle ovalisée ;
• chapeau de bielle mal appairé ;
• visserie fatiguée ou mal serrée ;
• montage sale ;
• dos de coussinet gras ou pollué ;
• échauffement anormal ;
• régime ou charge moteur trop élevés dans de mauvaises conditions.

Autrement dit, la présence d’un ergot ne sauvera jamais un coussinet qui commence à gripper sur le maneton du vilebrequin.

L’effort en jeu est bien trop important. L’ergot peut être marqué, écrasé ou arraché, mais il ne peut pas empêcher la rotation d’un coussinet dans une situation d’avarie.

La vraie question n’est donc pas :

“Le coussinet a-t-il un ergot ?”

Mais plutôt :

“La bielle, le vilebrequin, le jeu d’huile, la visserie et le montage sont-ils conformes ?

2. Les poussoirs hydrauliques : faut-il vraiment les remplir d’huile avant remontage ?

La seconde légende concerne les poussoirs hydrauliques. Elle revient surtout lors du remontage ou de la révision d’un moteur de Clio 16S ou de Clio Williams.

Sur les forums, les groupes Facebook ou dans certaines discussions d’atelier, on lit régulièrement :

“Il faut les faire tremper dans l’huile.”

“Il faut les amorcer avant montage.”

“Il faut les remplir d’huile.”

Là encore, l’idée semble logique au premier abord. Un poussoir hydraulique fonctionne avec de l’huile, donc on pourrait penser qu’il faut le remplir avant de le remonter. Pourtant, ce raisonnement peut conduire à un problème mécanique.

À quoi sert un poussoir hydraulique ?

Pour comprendre le problème, il faut d’abord revenir au rôle du poussoir hydraulique.

Avant ce type de système, de nombreux moteurs utilisaient des poussoirs mécaniques, des pastilles de réglage ou des systèmes à culbuteurs avec vis de réglage. Dans ce cas, le jeu aux soupapes devait être réglé manuellement.

Sur un système à culbuteur, par exemple, on agit sur une vis de réglage afin d’obtenir le jeu correct entre la commande de soupape et la soupape elle-même. Le problème de ces systèmes est qu’ils peuvent évoluer avec l’usure, la dilatation, les kilomètres et les contraintes mécaniques.

Un jeu incorrect peut entraîner :

• un bruit mécanique plus important ;
• une baisse de performance ;
• une mauvaise ouverture ou fermeture des soupapes ;
• une usure prématurée de certaines pièces de distribution ;
• dans certains cas, une dégradation mécanique plus importante.

Le poussoir hydraulique a donc été conçu pour gérer automatiquement ce jeu. Son rôle est de compenser les variations de jeu entre la came et la soupape, sans réglage manuel périodique.

Le principe de fonctionnement

Un poussoir hydraulique est composé principalement d’un corps, d’un piston interne, d’une chambre d’huile, d’un clapet et d’un ressort.

Son fonctionnement est relativement simple :

Lorsque la came n’appuie pas sur le poussoir, le ressort interne pousse légèrement le piston du poussoir. L’huile moteur entre alors par un petit orifice et vient remplir la chambre interne. Le poussoir prend naturellement la bonne hauteur pour supprimer le jeu entre la came et la soupape.

Dès que la came commence à appuyer, la pression augmente dans le poussoir. Le clapet se ferme et l’huile reste emprisonnée dans la chambre interne. Comme l’huile est quasiment incompressible, le poussoir devient presque rigide et transmet l’effort de la came à la soupape.

Lorsque la came relâche son effort, la pression diminue. Le poussoir peut alors se rééquilibrer afin de compenser l’usure, la dilatation thermique et les petites variations de jeu.

Un poussoir hydraulique n’est donc pas un simple godet rempli d’huile.
C’est un petit système de compensation automatique du jeu aux soupapes.

Que se passe-t-il lorsqu’on remplit un poussoir dans un bac d’huile ?

Lorsque l’on prend un poussoir hydraulique et qu’on l’actionne dans un bac d’huile avant montage, on ne fait pas seulement de la lubrification.

En pompant le piston interne dans l’huile, on remplit progressivement la chambre interne du poussoir et on chasse l’air qui s’y trouve.

Au début, le piston interne descend et remonte assez facilement. L’huile entre par l’orifice, le clapet laisse passer l’huile et les bulles d’air s’échappent. Après quelques mouvements, la chambre interne se remplit complètement.

À partir de ce moment-là, le comportement du poussoir change :

le poussoir devient dur.

Pourquoi ? Parce que l’huile est quasiment incompressible. Une fois emprisonnée derrière le clapet, elle empêche le piston interne de rentrer librement. Le poussoir se retrouve alors dans une position “gonflée”,
proche de sa hauteur maximale.

Pour reprendre notre exemple du culbuteur c’est comme visser la vis de réglage à fond, avant de démarrer le moteur.

Le problème au remontage

Le problème est qu’un poussoir rempli à bloc peut devenir temporairement trop long au moment du remontage.

Dans cette situation, il peut appuyer sur la queue de soupape même lorsque la came est censée être sur son cercle de base. Autrement dit, la soupape peut ne pas revenir parfaitement sur son siège.

Les conséquences possibles sont les suivantes :

• la soupape ne se ferme pas complètement ;
• la compression chute sur le cylindre concerné ;
• le moteur peut mal démarrer ou ne pas démarrer ;
• le moteur peut tourner irrégulièrement au premier lancement ;
• dans certains cas défavorables, le jeu piston / soupape peut être réduit
• un choc piston soupape peut même intervenir

En pompant un poussoir hydraulique dans l’huile avant montage, on ne l’amorce pas seulement : on peut le transformer temporairement en pièce incompressible.

La course interne du poussoir sur Clio 16S / Williams

Sur les poussoirs hydrauliques de Clio 16S et Clio Williams, la course du piston interne est d’environ 2,1 mm. On retrouve une variation de hauteur comprise approximativement entre 16,15 mm et 18,20 mm.

Cette course permet justement au poussoir de travailler dans une plage de compensation. En usine, chez Renault, le montage était réalisé dans des conditions maîtrisées :
pièces neuves, culasse calibrée, soupapes, sièges, arbres à cames et poussoirs conformes. Le poussoir pouvait alors se retrouver naturellement dans une position de travail proche de la mi-course.

Mais lors d’une réfection moteur, les conditions ne sont plus toujours celles d’un montage neuf. La culasse peut avoir été rectifiée, les sièges peuvent avoir été repris, les soupapes remplacées, les arbres à cames changés, ou certains éléments peuvent présenter des tolérances différentes.

Dans ce contexte, monter un poussoir déjà rempli d’huile et bloqué en position haute n’est pas idéal.

La bonne méthode : lubrifier, mais ne pas gonfler

L’objectif n’est évidemment pas de remonter les poussoirs secs. Les pièces doivent être propres et correctement lubrifiées au montage.

En revanche, il est préférable que le poussoir ne soit pas rempli à bloc. L’idéal est de le monter vidé de son huile interne, ou au minimum capable de se comprimer.

Pour cela, il est possible de vider le poussoir :

• soit en démontant le piston interne lorsque la conception le permet ;
• soit en repoussant doucement le piston avec un petit étau afin d’évacuer l’huile de la chambre ;
• soit en contrôlant simplement que le poussoir reste compressible avant montage.

En étant vidé, le poussoir se retrouve dans une position plus basse. On obtient alors le jeu maximum disponible au remontage.
Une fois le moteur démarré, la pression d’huile fera naturellement son travail : elle remplira progressivement le poussoir et celui-ci viendra se positionner correctement dans sa plage de fonctionnement.

La bonne logique n’est donc pas de remplir le poussoir avant montage, mais de le monter propre, lubrifié, libre, et capable de se comprimer.
La pression d’huile fera ensuite le reste.

Cette distinction est importante : lubrifier un poussoir hydraulique est nécessaire. Le gonfler à bloc avant remontage peut, au contraire, créer un problème
au premier démarrage.

Article rédigé par Benjamin
Ingénieur et fondateur de Mespiecesauto
Spécialiste en rétro-ingénierie, développeur de pièces pour Clio 16s & Williams depuis 2007.