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Prévention de pannes moteur
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Maj : 22/09/10
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Le problème est identique avec un refroidissement direct par eau de
mer ou par échangeur. L'eau de mer dégrade le moteur ou l'échangeur
et dépose une couche de sels produits par corrosion électrolytique (mélange de carbone, silice, sel…).
En changeant l'anode moteur, grattez avec un crochet métallique la partie
accessible de la chambre et vous verrez l'ampleur de la gangue. Ces dépôts
obstruent peu à peu tout le circuit de refroidissement. Il est très
souhaitable de rincer le circuit d'eau de mer à l'eau douce quand le
moteur doit rester sans tourner un moment. Le moteur
doit être très chaud, et avoir tourné en charge pendant
une dizaine de minutes, à froid le calostat est fermé et il toute
l'eau est rejetée sans passer par le moteur.
Il faut donc modifier le circuit de refroidissement d'origine en ajoutant un
"Té " ou "T ", mais non pas un sachet de thé,
et un morceau de tuyau qui sera alimenté en eau douce (au travers d'une
vanne) pour rincer le circuit (et non pas pour faire une théière
diesel).
Il ne faut jamais raccorder directement le tuyau d'arrivée d'eau du quai
sous pression !
La pression est beaucoup trop forte (parfois quelques kgf/cm²), la pompe
serait en sur-débit, le moteur serait totalement noyé est sévèrement
endommagé. L'eau serait refoulée par l'échappement et l'admission.
Il faut donc impérativement faire tremper le tuyau d'aspiration dans
un seau débordant, en alimentant celui ci par le tuyau d'eau douce du
quai. Cette méthode évite tout risque de détruire le moteur.
Il existe plusieurs solutions pour réaliser ce système.
Voyons d'abord le circuit d'origine, avant modification. Dans l'ordre, crépine d'aspiration, vanne quart de tour sur passe-coque (impérativement relié électriquement à la masse), filtre à eau (à plus de 15 cm au-dessus de la flottaison), puis refroidissement de l'inverseur puis pompe à rotor néoprène. Pour terminer, départ pour un refroidissement direct dans le circuit moteur ou vers l'échangeur et sortie de l'eau dans le coude d'échappement. La modification consiste à rajouter le "Té " juste après la sortie du filtre.
Réalisation simple
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Voici une réalisation utilisant une vanne plastique (matériel d'arrosage de jardin "Gardena "). Le "Té " au bout du tuyau qui trempera dans le seau remplace une crépine en évitant que le tuyau ne se bouche par collage en aspirant le fond. |
Solution meilleure avec vanne 3 voies
Si le moteur est contigu au cabinet de toilettes, il est
possible d'éviter d'ouvrir le panneau de descente. Monter une vanne 3
voies (matériel d'arrosage) dans le compartiment moteur, mais avec l'axe
de commande traversant la cloison afin de pouvoir manuvrer le levier depuis
les toilettes.
Position normale, refroidissement habituel par l'eau de mer.
Position rinçage, aiguillage vers un embout mural sortant dans le cabinet
de toilette. Il suffit alors de clipser un bout de tuyau sur cet embout fixe,
l'extrémité trempant dans la cuvette des WC. Le tuyau d'arrivée
d'eau branché sur le quai passera par le hublot et trempera aussi dans
la cuvette des WC.
Cette méthode a beaucoup d'avantages. Elle n'utilise pas de seau, n'inonde
pas le carré, ne demande pas l'ouverture du panneau moteur. De plus l'eau
en excès débordant de la cuvette est évacuée par
le caillebotis de la douche et pompée automatiquement.
Variante : Cette méthode peut encore être simplifiée sans vanne trois voies. Certains embouts muraux de tuyaux (système arrosage jardin) sont auto obstruables quand ils sont débranchés. Cela supprime donc le besoin d'une vanne supplémentaire. Il suffit alors de brancher le morceau de tuyau mobile dans la cuvette et de fermer la vanne d'eau de mer. Cette vanne est toujours dans le compartiment moteur. Elle peut être déportée en paroi, et donc accessible sans ouvrir le capot moteur, ou bien commandée par une longue tige terminée par levier externe. Le montage d'une vanne sur paroi, avec tuyau souple bien fixé sur le passe-coque, est plus sûr que le vissage de la vanne sur le passe-coque (voir photo corrosion), la longueur de l'ensemble fait bras de levier et fragilise la base du passe-coque en cas de choc.
Autre méthode plus hasardeuse sans débordement
Ne pas installer de vanne trois voies ! Installer simplement le "Té ". Le tube d'arrivée d'eau sort sur un embout fixe à l'arrière du cockpit. La vanne de prise d'eau moteur reste ouverte. Il faut ouvrir doucement l'arrivée d'eau douce, moteur en marche. L'eau en excès sera évacuée à la mer par la crépine de coque. Il ne faut pas faire couler trop fort pour ne pas créer la surpression qui noierait le moteur. Si l'eau est trop peu ouverte, le moteur sera rincé à l'eau saumâtre, ce n'est pas grave. Une solution pour régler le débit en fonction du régime moteur est de regarder le filtre dont le couvercle est transparent, pour constater un léger refoulement à la mer de l'eau en excès. Cette solution est plus risquée si le débit est réglé trop fort.
Solution permanente par la cuve
Les plus maniaques veulent absolument rincer leur moteur chaque fois. Une méthode consiste à se raccorder sur la cuve à eau douce du bateau. Cela parait farfelu, car une centaine de litres est vidée en un quart d'heure. L'avantage est toutefois de faire d'une pierre deux coups et de vider sa cuve pour éviter à l'eau de stagner pendant les longues périodes d'inutilisation. Une très bonne méthode consiste à compenser par la trappe de visite, avec un jet sous pression et un coup d'éponge sur les parois accessibles, pour décoller les dépôts et mousses de la cuve. La pompe les élimine sans polluer le filtre à charbon de la distribution.
Le montage doit être soigné pour éviter tout risque de retour d’eau de mer dans la cuve.
Le pompage se fait à quai, pendant le nettoyage de la cuve au jet. En fin de nettoyage, il faut laisser la cuve se vider et fermer la vanne à cet instant précis en ouvrant ensuite immédiatement celle d’eau de mer pour éviter l’écrasement des tuyaux par dépression.
Il ne faut pas arrêter le moteur avant d’avoir fermé la vanne pour éviter les refoulements.
La vanne de départ doit être au plus près de la cuve pour éviter une eau stagnante sur une section de tuyau, repaire de bactéries et de mousses.
Solution permanente par réservoir tampon
Certains plaisanciers à quai branchent directement le tuyau sous pression sur une prise au tableau arrière par raccord rapide et alimentent le bateau via un détendeur classique, sans déclencher la pompe sous pression. Cela est très pratique s'il y a beaucoup de monde à bord avec de grosses vaisselles et une douche très sollicitée. Autre avantage, le plein de la cuve se contrôle simplement en rajoutant une vanne (matériel d'arrosage). Dans ce cas aucune hésitation ! Installez un bidon de 10 litres dans un coffre, le trop plein dans le cockpit, alimenté par un mécanisme de chasse d'eau de WC. Les nouveaux systèmes plastiques sont linéaires, très sûrs est économiques, ils maintiendront parfaitement le niveau du vase. Ils se montent facilement sur les très gros bouchon des bidons vendus par les shipchandlers. Le débit est compatible avec celui demandé (il pourra être utile d'augmenter le diamètre au niveau du clapet). Il suffit de brancher le circuit de rinçage dans ce vase, cela fonctionnera parfaitement bien à quai.
Tout commentaire ou idée d'amélioration du dispositif pratique est bienvenu.
Quand le circuit de refroidissement moteur est très obstrué, il faut intervenir avant la panne fatale. Pour cela, déposez le moteur pour démontage complet. Il ne s'agit pas d'entartrage comme dans un chauffe-eau domestique, mais des dépôts amalgamant chlorure de sodium et divers sels métalliques produits par corrosion électrolytique du circuit.
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Procédure de rinçage acide
La procédure consiste à supprimer le calostat
qui serait détruit par l'acide. Il faut souvent mettre un vieux calostat
dont la partie centrale a été arrachée, le joint fixé
sur le corps est indispensable pour assurer l'étanchéité.
Démontez aussi la grille du filtre, le zinc et toutes les sondes (boucher
par pinoche). Préparer un grand seau pour recycler l'acide dilué.
Renvoyez le retour d'injection d'eau dans l'échappement dans le même
seau pour tourner en circuit fermé. Il faut démarrer le moteur,
le faire tourner une ou deux minutes au ralenti, accélérer un
grand coup bref pour créer un maximum de turbulences et laisser refroidir
une dizaine de minutes. Recommencez plusieurs fois le cycle. Le retour de l'eau
se fait dans une passoire plastique. Examinez les rejets et continuez jusqu'à
obtenir un retour propre.
Il faut évidemment terminer par un très long rinçage à
l'eau douce à divers régimes moteur puis remonter tous les éléments
enlevés.
Choix du mélange acide
Ce point est très critique. Dans un premier temps rincez longuement le moteur à l'eau douce, sans récupérer l'eau en sortie, en laissant chauffer en charge (hélice embrayée). Au cycle suivant passez en circuit fermé en ajoutant doucement l'acide dans l'eau. Le choix de l'acide est critique.
De l'acide tartrique, utilisé pour détartrer
le matériel domestique est sans risque mais peu actif.
L’acide formique semble bien adapté, sans influence sur la fonte.
L'acide chlorhydrique
est à proscrire.
L'acide sulfurique (liquide batterie) est extrêmement
agressif, même dilué à moins de 10% et demande beaucoup
de prudence.
Ne faites pas cette opération seul sans réflexion,
prenez conseil de mécaniciens compétents.
Dans le très bon ouvrage, " Loisirs Nautiques, Hors série
24, Moteurs, p 218 ", il est fait référence à un produit
spécialisé que je ne connaissais pas, "Ardrox 11 type 140 ",
diffusé par la société Ardrox, 75004. Il devrait éviter
les risques d'un acide mal maîtrisé.
Retours d'eau par l'échappement
Un moteur peut être très gravement endommagé par une cause stupide, le retour d'eau par l'échappement à l'arrêt. Cela est lié à une mauvaise conception du circuit d'échappement. Il faut se procurer les irremplaçables catalogues Vétus concernant les équipements moteur. Ils contiennent une mine d'informations et tout le matériel pour réaliser une bonne installation. La qualité de leur production a imposé leurs produits sur tous les bateaux. Regarder avec soin la constitution de la ligne d'échappement.
Il faut bien prendre en compte les considérations sur la mise à l'air anti-siphon. Le problème à considérer est celui du refoulement de l'eau lors de l'arrêt du moteur. La colonne d'eau contenue dans le col de cygne se vide dans le pot à barbotage, n'étant plus éjectée par les gaz d'échappement. Il faut alors connaître le la hauteur d'eau dans le pot après stabilisation.
Si le pot à barbotage est trop petit et surtout monté trop haut
(voir les critères Vétus); le niveau peut atteindre le coude d'échappement.
C'est une catastrophe, l'eau pénètre dans les cylindres, au prochain
démarrage le moteur va cogner, perdre en puissance et caler. Sur les
moteurs récents les injecteurs sont faciles à démonter
(vissés comme une bougie), sur les vieux moteurs ce peut être très
difficile sans extracteur, par exemple avec le stupide ancien système
Volvo à patte très mal conçue. Si vous avez réussi
à sortir l'injecteur et constaté un dépôt blanc à
la base, c'est grave. Le sel a cuit sur la base de l'injecteur. Les segments
sont bloqués, il faut déposer le moteur, la réparation
est très lourde. Si le moteur est ancien, le remplacement par un neuf
est à considérer. La réponse n'est pas simple et dépend
de la configuration.
Il peut être intéressant de fermer la vanne d'eau, d'accélérer
un grand coup quelques secondes et de couper immédiatement. C'est risqué,
le tuyau se trouvant en dépression violente le rotor de pompe tournant
à vide (C'est mieux avec une vanne 3 voies de rinçage, en mettant
le circuit à l'air). Cela demande réflexion. Il faut éviter
cette pratique dangereuse et utiliser une ruse.
Les pots Vétus comportent à la base une petite sortie avec bouchon
à vis pour vider l'eau à l'hivernage. Toute l'astuce consiste
à brancher sur ce point bas un tuyau relié à une petite
pompe électrique en ligne dont la sortie est renvoyée via un passe-coque
vissé soit dans le col de cygne (coté sortie évidemment)
ou sur le morceau de tuyau le reliant à la sortie de coque. Cette solution
est parfaite Un interrupteur au tableau est actionné après avoir
attendu une minute après l'arrêt moteur. Il est simple de savoir
quand le pot est vidé ! Au début la pompe force, le bruit est
sourd, au bout d'une vingtaine de secondes elle tourne à vide et s'emballe,
cela s'entend très bien, il faut couper à ce moment. Un électronicien
fou montera évidemment une électronique automatique (avec des
timers). Le principe est très simple mais je ne le conseille pas car
la fiabilité est moins bonne à cause des retours de self du moteur
qui font claquer les électroniques non durcies. L'interrupteur est bien
plus sûr !
Pensez aussi à utiliser ce bouchon pour connaître votre niveau
à l'équilibre avant le bricolage, en reliant un bout de tuyau
transparent, extrémité libre pour voir le niveau d'équilibre.
Attention à un détail important : Le trou du pot Vétus est très petit, de l'ordre de 3 mm de diamètre et ne peut pas être facilement agrandi sans affaiblir le pot. Les pompes électriques sont prévues pour des diamètres beaucoup plus gros et se mettent en sécurité détectant une arrivée bouchée. Il faut choisir une petite pompe ou l'alimenter avec une résistance série pour baisser sa puissance d'aspiration.
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C'est une panne très classique qu'il faut diagnostiquer rapidement. Le thermostat de régulation (à cire), ou calostat, est un clapet qui commence à s'ouvrir à 60°C et s'ouvre totalement à 74°C (sur un Volvo). |
Il sert à bloquer le refroidissement, en le by-passant,
pour permettre au moteur de chauffer plus vite. Le problème est qu'il
tombe en panne ! S'il reste ouvert, le moteur ne monte pas en température
et se détériore lorsque la puissance est demandée. Il n'y
a rien de visible à part la couleur de la fumée qui peut passer
inaperçue.
Le blocage fermé est une panne grave plus fréquente. Il faut espérer
que l'alarme température fonctionnera sous peine de griller rapidement
le moteur. Il est très utile de vérifier l'alarme thermique, c'est
très simple, le capteur se dévisse simplement, il suffit de tester
sa fonction interrupteur en utilisant une batterie et une ampoule, en faisant
chauffer le capteur dans une casserole d'eau. Le buzzer est testé en
mettant le boulon recevant la cosse à la masse.
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Le thermostat se démonte lui aussi très rapidement, un test visuel dans une casserole d'eau avec un thermomètre montrera son bon fonctionnement. Voici celui d'un Volvo 2002 déposé. |
Pour les plus soigneux, il est conseillé d'ajouter un capteur thermique donnant la température de l'eau injectée dans l'échappement sur un cadran analogique. Le prix du capteur et de son galvanomètre est très faible chez un accessoiriste automobile. La pose du capteur demande une petite modification du carter supérieur. Ce n'est pas très complexe car le démontage est facile pour l'amener à usiner. Les capteurs sont robustes et résistent à l'eau de mer.
Il est très étonnant que toutes les vannes du bateau soient toujours montées vissées sur la prise de coque ! Je n'ai jamais vu ce problème évoqué, mais c'est une stupidité. Monter une vanne directement sur le passe-coque induit deux effets très pervers :
Les
métaux de la vanne et du passe-coque sont différents, il y aura
corrosion par électrolyse s'il y a contact électrique.
La
vanne constitue un bras de levier exerçant un couple de rupture sur la
base du passe-coque.
Un objet se déplaçant à la gîte peut cisailler le passe-coque et toute manuvre du levier produit de très importantes contraintes sur la base. La rupture se produira toujours sous l'écrou, endroit de contraintes initiales maximales. Il ne faut jamais bloquer trop fort un écrou de passe-coque, prise d'eau ou capteur sous peine de rupture spontanée à moyen terme. Cet accident est très fréquent. Abusez de patte à joint et de contre plaques collées à la résine pour monter les passe-coques. La rupture est parfois perfide, une faille peut passer inaperçue, la rupture et le décollement seront inattendus.
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Ces tuyaux sont extrêmement résistants, s'ils ont été bien ajustés et maintenus par colliers inox, ils seront beaucoup plus sûrs que le montage direct sur vanne. Il n'y aura plus aucun couple électrique, plus de cisaillement par contraintes
Si la vanne vient à se coincer, aucun problème de démontage, il suffit de débrancher le tuyau et de mettre une pinoche pendant l'intervention, sans aucun risque de faire tourner le passe-coque au démontage. La vanne sera fixée par deux solides pattes.
Que l'on ne vienne pas dire que la vanne sert à fermer en cas de fuite et doit être au plus près de la coque ! Fermer quoi ? S'il y a fuite dans le circuit, ce ne serra jamais dans le raccord initial. S'il y a rupture de passe-coque, très peu probable avec ce montage, il sera aussi facile de mettre une pinoche. Réfléchissez à ce problème et déportez vos vannes lors des réparations, vous augmenterez votre sécurité
Les particularités des moteurs marine
Merci à Philippe pour m'avoir fourni la matière pour les chapitres suivants sur les moteurs.
Le glaçage des cylindres
Ce phénomène touche essentiellement la plaisance et use rapidement
un moteur.
Un moteur est conçu pour travailler dans une plage de régime et
avec une certaine charge. C'est dans cette configuration que la combustion des
gaz et la lubrification sont les meilleures. Si l'on fait tourner un moteur
à bas régime et avec une charge minime, les segments polissent
les cylindres comme un miroir et l'huile n'accroche plus, donc mauvaise lubrification
et usure rapide.
Les cylindres ou chemises sont habituellement en fonte. C'est une matière
poreuse qui vue au microscope est pleine d'aspérités, ce qui a
l'avantage de retenir le film d'huile pour la lubrification. Des cylindres neufs
doivent être rugueux. Il existe un procédé de déglaçage
qui permet avec un outil en rotation composé de pierres d'effectuer des
micro rayures en spirale dans le cylindre. Cela peut-être fait également
à la main avec du papier de verre de 100. Il faut quand même une
raison un peu plus sérieuse pour tomber un moteur et profiter d'une grosse
intervention pour l'effectuer. Pour l'éviter, il faut que le moteur soit
en charge ce qui signifie qu'il faut par exemple passer la marche arrière
au mouillage. Mais cela comporte de gros risques s'il y a un bout ou autre chose
qui traîne dans l'eau. Il existe (surtout pour les moteurs industriels)
des bancs de charge où l'on soumet le moteur à une charge maximum
et au bout de quelques heures de ce traitement, on arrive à regagner
de la compression dans les cylindres.
Nous sommes dans ce cas désastreux quand le moteur n'est utilisé que pour charger les batteries, car un alternateur consomme très peu de puissance. 1 Cheval Vapeur = 736 Watts, soit 50 Ampères sous 12 Volts, le rendement est bon. Cette puissance va diminuer très vite, le courant de charge s'écroule en quelques minutes, il est donc totalement irrationnel de faire tourner un moteur de quelques dizaines de CV pour utiliser moins d'un CV, mais il n'y a pas de solution intelligente. Sur les gros bateaux, un groupe électrogène insonorisé sera utilisé, avec un rendement évidemment excellent car la puissance du moteur est adaptée à la charge demandée.
La pompe à injection
Elle est constituée de petits pistons qui compriment le gasoil dans des petits cylindres à des pressions entre 100 et 200 bars (600 bars pour le common rail en automobile). Les ajustements de ces pièces sont de l'ordre de quelques microns (ce qui explique son coût élevé). Il est impératif pour ne pas la détériorer, de filtrer sérieusement le gasoil en provenance du réservoir. Il est conseillé de disposer un premier filtre grossier et de finir avec un filtre fin qui retient les particules (entre 5 et 10 microns). Le décanteur est lui aussi important car elle n'aime pas l'eau surtout si elle est salée.
Le refroidissement par eau
La température idéale de fonctionnement d'un moteur avoisine
les 100 degrés. Pour un moteur refroidi à l'eau de mer, on est
obligé de descendre cette température à 40°.
En effet, à partir de 60° le sel se cristallise dans les conduits
de refroidissement et le système s'entartre rapidement. Cette température
de 40° est incompatible avec la longévité des moteurs.
On a intérêt à tous les points de vue d'installer un échangeur
avec un circuit fermé d'eau douce (plutôt du liquide 4 saisons),
en changeant le thermostat bien sûr. Il est préférable de
s'adresser à un professionnel en fonction du type de moteur.
Le refroidissement par air
L'eau de mer circulant sur des métaux chauds et de potentiels électrolytiques différents cause les multiples problèmes de corrosion et pannes dans nos moteurs et demande un entretien lourd.
Le refroidissement par air est beaucoup plus simple et n’a aucun défaut, mais il faut un très gros débit d’air frais circulant dans le petit coffre moteur avec de puissants ventilateurs ce qui est très bruyant. Cet inconvénient est rédhibitoire, c'est pour cela que la solution n'est pas retenue en production.
La filtration du circuit de lubrification
Le filtre idéal est un filtre centrifuge. La pression d'huile fait tourner une cloche par centrifugation et les particules sont plaquées contre la paroi. Même les plus petites qui arrivent à passer dans les filtres papier, sont retenues dans ce filtre. Il suffit de temps en temps de démonter le filtre et de retirer le film collé contre la paroi et qui ressemble à du caoutchouc.
Déterminer l'état d'un moteur
Il est possible d'avoir une bonne idée de l'état de santé d'un moteur d'occasion en faisant les contrôles suivants:
Contrôle de la compression des cylindres
Pour un diesel, c'est primordial, s'il y a un manque de compression le moteur
ne démarrera pas. Une différence notable de compression d'un cylindre
par rapport aux autres signifie qu'une grosse contrainte mécanique s'est
produite comme de l'eau de mer qui est rentrée dans le cylindre par exemple.
A fuir.
On peut déterminer si le manque de compression provient de la segmentation
ou des soupapes en injectant un peu d'huile par l'orifice de la bougie de préchauffage.
Si l'on récupère de la compression c'est la segmentation qui est
à refaire sinon ce sont les soupapes qui ferment mal.
Contrôle de la pression d'huile
Cette vérification donne une bonne idée de l'état d'usure
du bas moteur (coussinets de paliers de vilebrequin et coussinets de bielle).
Plus l'usure sera grande, plus le jeu entre les pièces en mouvement sera
important et plus la pression d'huile sera faible. Une pression normale se situe
entre 3 et 6 bars en fonction des moteurs
Analyse d'huile
Généralement pratiquée lors d'une expertise, son compte
rendu permet de déceler si le moteur est fatigué ou a été
maltraité.
Démarrage et arrêt des moteurs
La logique veut que le moteur froid soit accéléré par
paliers afin de le faire monter doucement en température. Nous avons
vu qu'il ne fallait pas trop le faire tourner à vide pour éviter
le glaçage.
Il semble que la procédure idéale soit de commencer par une minute
au ralenti, puis deux paliers d'une minute en accélérant progressivement
à vide jusqu'à la moitié du régime de croisière
avant appareillage. Trois minutes de chauffage à vide en tout semblent
donc à conseiller.
Pour l'arrêt, l'esprit est le même afin d'éviter les cristallisations. La prise de mouillage aura déjà fait déjà tourner quelques minutes au ralenti en charge. Il semble que deux ou trois minutes, débrayé au ralenti extrême, le temps de régler les amarres, constitue l'arrêt le moins agressif possible.
Amélioration importante sur les nouveaux Volvo
La génération de moteurs marine Volvo d'après 1990 a enfin un tuyau de vidange d'origine, partant du point bas du carter et sortant à tribord. Il permet de brancher de manière fixe une pompe électrique (avec robinet) et de faire ainsi des vidanges très propres. Sur les anciens, il fallait pomper par le tube de jauge, il restait toujours de l'huile sale en fond de carter.
Vieille recette de cuisine
Roger Lesbros m’a fait découvrir une curieuse vieille méthode de pécheur pour hélices en bronze, je cite :
Démonter l’hélice, la faire tremper 24 h dans du saindoux tiède 25 à 30°, pas plus, mais attention aux risques d’incendie. Cela assure 6 mois de bonheur minimum.
Si cela marche, dites le moi…