La voiture de ma mère (une Citroën C3 de 2005 avec moteur essence TU3JP) a des soucis. Les symptômes sont :
- Démarrage à froid normal (le ralenti n’est pas très stable les premières secondes, mais ça a toujours été le cas).
- Au bout de quelques minutes, lorsque le tableau de bord indique une T° d’eau sur la 3è barre (ce qui correspond à une T° de fonctionnement normale), le moteur se met à ne plus tourner rond et à fumer blanc.
- Si on continue d’utiliser la voiture, après quelques kilomètres, le moteur continue de chauffer, jusqu’à atteindre la zone rouge.
- Le niveau de LDR baisse rapidement, sans fuite apparente. Apparence normale.
- Le niveau d’huile est OK. Apparence normale.
Cela fait penser à un joint de culasse HS : une fois chaud, le LDR semble pouvoir entrer dans les cylindres et est alors brûlé. Je suis bien incapable de faire cette réparation seul, alors j’appelle Xavier à la rescousse. Merci encore une fois pour ton aide !
Quelques autres essais convergent vers cette hypothèse :
- Le calorstat fonctionne bien : on sent les tuyaux allant vers le radiateur chauffer lorsqu’il s’ouvre. Quand la température devient trop élevée, le ventilateur s’active. Donc RAS du côté du refroidissement.
- Par contre, le circuit de LDR monte en pression bien trop tôt : c’est normal qu’il y ait de la pression à chaud, à cause de la dilatation du liquide, mais là, il y en a beaucoup même quand il est tiède => le circuit est mis sous pression par les gaz d’échappement, donc il y a une communication entre le LDR et les cylindres.
- Le LDR est dégueulasse, plein de rouille, tout marron.
Comme j’ai pris des notes et des photos durant l’opération, autant que je les publie ici au cas où cela serve à quelqu’un. Mais je ne garantis pas l’absence d’erreur, il reste indispensable d’avoir lu la procédure officielle décrite dans la documentation.
Pour rappel (et très grossièrement), le joint de culasse est un « simple » joint qui vient réaliser l’étanchéité entre :
- la partie basse du moteur (« bloc-moteur »), qui contient le vilebrequin, les pistons et les chemises dans lesquelles ils coulissent,
- et la partie haute du moteur (« culasse »), qui contient l’arbre à cames, les culbuteurs et les soupapes.
Ce n’est pas une pièce onéreuse (15-30€), mais il faut beaucoup démonter le moteur pour y accéder. Le prix des travaux est donc essentiellement constitué de main-d’œuvre.
Jour 1 : démontage
Étapes préliminaires
- On commence par poser le côté droit de la voiture sur une chandelle, pour avoir plus de place dessous, et on déconnecte la batterie.
- On démonte le filtre à air, qui tient par 1 collier au fond + 1 écrou de 8mm.
- On déconnecte les câbles électriques reliés aux éléments solidaires de la culasse. Attention, le câble connecté à la rampe d’injection (derrière le collecteur d’admission) est peu visible et facile à oublier.
- On déclipse le tuyau d’arrivée d’essence (1) et on le bouche avec de l’essuie-tout. Prévoir un bocal/chiffon pour récupérer/absorber ce qui va couler au moment de la déconnexion.
On déclipse aussi le tuyau du récupérateur de vapeurs d’huile. On peut boucher son orifice sur le couvre-culasse avec de pour que des saletés n’entrent pas (2).
On démonte aussi les bobines d’allumage (qui viennent en 1 seul bloc) et le capteur de cliquetis, qui restera sur le faisceau (pas présents sur la photo car déjà retirés).
Par dessous, on dévisse les 4 écrous fixant le collecteur d’échappement au catalyseur. Ils sont parfois bien grippés, ce n’était pas le cas cette fois.
On retire la roue avant droite puis le passage de roue en plastique, afin de pouvoir accéder à la distribution. Le passage de roue est maintenu par 6 clips : avec un tournevis plat, tirer le pion central, puis l’anneau extérieur :
Dépose courroie accessoire et distribution/pompe à eau
On voit apparaître un morceau de la courroie accessoire avec la poulie du vilebrequin à gauche, la poulie du compresseur de clim à droite, et le galet tendeur en haut. La poulie de l’alternateur est encore plus haut, non visible.
On retire la courroie accessoire. Pour réduire la tension sur la courroie, il faut comprimer le ressort du galet tendeur en « vissant » sa vis centrale. Cela a pour effet de pivoter le bras du tendeur et de déplacer le galet vers le haut.
Il faut ensuite démonter le support de moteur droit, pour avoir accès à la courroie de distribution qui est derrière. Mais d’abord, on soutient le moteur avec le cric, en se prenant à l’endroit renforcé, à côté du bouchon de vidange :
Une fois le moteur soutenu, on dévisse le support moteur. D’abord le cache en plastique, puis le support lui-même qui tient avec 3+2 vis Torx :
Ce support moteur prend appui sur une pièce intermédiaire, qu’il faut démonter aussi pour avoir accès à la distribution :
Elle tient par 3 vis Torx. Jouer sur la hauteur du moteur pour pouvoir y accéder par dessus ou dessous. Une fois démontée :
Déposer ensuite la poulie accessoire du vilebrequin. Elle tient par 3 vis. Pour empêcher le vilebrequin de tourner, on peut mettre la 5è vitesse (pour avoir le moins de couple à la roue) et freiner. Attention, les faces intérieures et extérieures ne sont pas identiques. Le marquage « Avant » est à placer à l’extérieur :
Une fois retirée, il faut déposer le cache en plastique qui tient par 3 vis :
On cale ensuite la distribution en insérant une pige (vis M8 par exemple) dans les trous prévus à cet effet de la poulie d’arbre à came et de la culasse. On remarque que le mécano précédent a fait des marques blanches pour repérer la position de la poulie du vilebrequin :
On retire ensuite la courroie de distribution. Pour détendre le galet, il faut désserrer l’écrou central puis, avec une clé Allen, tourner le bras dans le sens du vissage (chez Renault, c’est l’inverse). Une fois la courroie retirée, on retire également le galet. Le gougeon est théoriquement à remplacer (souvent présent dans le nouveau kit de distribution).
On vidange ensuite le LDR en déconnectant les 2 gros tuyaux souples allant au radiateur. Berk :
Baisser le moteur pour accéder à la pompe à eau et la déposer. Elle est fixée par 2 vis. Attention, ça va couler de partout !
Démontage de la culasse
On commence par déposer le couvre-culasse qui tient par deux écrous de 10mm bien visibles sur le dessus. En-dessous, on trouve une tôle de protection éloignée par deux entretoises. Là-encore, c’est vraiment sale, plein d’huile cuite. Le gros joint qui fait le tour sera à changer.
Nettoyer tout ça, en enlevant le plus gros au chiffon, puis les finitions avec du nettoyant de frein ou équivalent.
Dévisser les 10 vis montées par paires sur les 5 paliers de l’arbre à cames. Attention à l’ordre :
3 7 10 6 2
4 8 9 5 1
Soulever la culasse, en faisant attention à ne pas décoller les chemises du fond. Elle pèse son petit poids ! Prévoir une surface plane et propre, par exemple une caisse avec un carton au fond, pour la poser sans l’abîmer.
On voit enfin apparaître sur le bloc moteur le joint de culasse, pas très beau à voir :
On maintient les chemises plaquées au fond en remettant les vis de la culasse, des grosses rondelles et du tube qui remplace son épaisseur. On remarque que le piston de gauche est trop propre pour que ce soit normal : c’est lui qui pose problème.
Séparation des éléments fixés sur la culasse
On retire le collecteur d’admission, il était resté fixé par 1 vis.
On retire également la rampe d’injection. Pour que les joints ne sèchent pas, on les enroule dans de l’essuie-tout imbibé de WD40, maintenu par du scotch papier :
On dépose aussi les 2 pattes permettant de soulever le moteur :
Ainsi que la poulie en bout de l’arbre à came (elle est clavettée, donc il n’y aura pas de problème au remontage) :
De l’autre côté, on dépose le boîtier de thermostat, qui tient par 8 vis :
Chez moi, il était monté avec de la pâte à joint. Au remontage, on mettra plutôt un joint.
Enfin, on dépose du collecteur d’échappement qui est maintenu par 8 écrous frein, potentiellement difficiles à désserrer, fixés sur des gougeons, ainsi que les bougies.
Pour terminer, on nettoie la culasse et on l’emmène chez un professionnel qui pourra vérifier sa planéité et la rectifier si nécessaire. Coût de l’opération : 98€ TTC chez un artisan de l’ouest lyonnais.
Jour 2
Quelques jours plus tard, suite au coup de fil qui nous indique que la culasse est prête, on se remet au boulot.
Nettoyage et remontage de la culasse
On commence par un bon coup de nettoyage : rinçage du radiateur à l’eau claire, nettoyage des soupapes et des pistons au nettoyant frein. Attention à ne pas les rayer, une spatule en plastique convient bien :
Idem pour le côté supérieur de la culasse, la spatule permet de pousser un chiffon sous l’arbre à cames pour nettoyer le plus gros :
Plus qu’à tout remonter :
Accessoirement, j’ai été surpris par l’importance du jeu présent entre les pistons et les chemises :
On tourne ensuite le vilebrequin pour mettre les 4 pistons au même niveau. Ainsi, on pourra positionner la culasse et faire tourner si besoin l’arbre à cames sans crainte que les soupapes ne viennent taper contre.
On nettoie le taraudage dans le bloc-moteur des 10 vis de la culasse en les revissant/dévissant (une fois nettoyées).
Certains écrous-frein du collecteur d’échappement sont restés solidaires de leurs gougeons. Il faut les retirer, par exemple en prenant l’écrou dans l’étau, puis en mettant un autre écrou+contre-écrou sur le gougeon pour pouvoir le faire tourner :
On remonte les éléments sur la culasse :
- La rampe d’injecteurs (maintenue par 2 vis sur le haut de la culasse, puis sera également fixée plus tard au collecteur d’admission),
- La poulie de l’arbre à cames,
- Le collecteur d’admission, après avoir remplacé les 4 joints (a priori, montés à sec),
- Le boîtier du thermostat, après avoir remplacé son joint.
On remonte ensuite le collecteur d’échappement après avoir placé un joint inox neuf. On utilise également des écrous spéciaux (cuivrés) pour éviter que la corrosion (à cause de la très haute température) ne vienne les « souder » sur les gougeons. On peut aussi les enduire de graisse cuivrée (ceinture + bretelles) :
On nettoie bien le plan de joint et on positionne le nouveau joint de culasse :
On pose la culasse puis l’arbre à cames par dessus. Les paliers ainsi que les cames doivent être lubrifiés avec de l’huile.
La culasse est revissée avec ses 10 vis neuves, dont le filetage et la portée des têtes auront été préalablement graissés. Les revisser dans l’ordre inverse du démontage, d’abord à 2Nm, puis en continuant avec un angle de 240°.
C’est le moment de vérifier le jeu aux culbuteurs : 0,40mm à l’échappement, 0,20mm à l’admission, +/- 0,05mm. Étape un peu laborieuse, j’espère ne pas avoir fait pire que ce que c’était 😅. On réinstalle par dessus la tôle de protection, les deux entretoises et le couvre-culasse, avec un joint neuf.
Remontage de la distribution
C’est assez simple. Pour pouvoir remonter la distribution, il faut caler l’arbre à cames (avec une vis M8 dans sa poulie) et le vilebrequin, avec une vis M6 pas trop longue dans l’orifice prévu à cet effet près du filtre à huile.
On remonte la pompe à eau, puis la courroie de distribution. Le galet tendeur neuf est bloqué en rotation par une gorge dans laquelle vient se coincer un renfort du bloc moteur. La documentation explique ensuite mieux que moi la procédure pour le tendre :
Ne pas oublier de retirer les piges de calage ! Faire à la main quelques tours de vilebrequin pour s’assurer que tout est correct.
On réinstalle tout : la pièce en aluminium moulé qui cache la distribution (3 vis), le support moteur (2 + 3 vis), le cache supérieur en plastique, la courroie accessoire, le passage de roue, les bobines d’allumage. On reconnecte les diverses durites et faisceaux.
Vidange
Puisque l’huile a bien cuit dans le moteur, il fait évidemment la remplacer, mais on va même le faire deux fois :
- une première fois avec de l’huile d’entrée de gamme, afin de « rincer » l’intérieur du moteur des résidus de l’ancienne huile
- et une seconde fois, avec de l’huile de meilleure qualité, quelques dizaines de kilomètres plus tard.
Ici, rien de particulier : on ouvre le bouchon de vidage sous le carter du moteur, on retire l’ancienne huile, on rebouche, on remplace le filtre à huile et son joint. A noter que sur ce moteur, il s’agit d’un filtre à cartouche, placé à l’intérieur d’une cloche, et pas un filtre à visser comme on le voit le plus souvent. On remplit ensuite jusqu’au niveau, que l’on vérifiera ensuite après le démarrage du moteur.
Remplissage du LDR
Comme pour l’huile, on ne va pas tout de suite utiliser du LDR, mais d’abord de l’eau du robinet, histoire de rincer le circuit.
Je ne m’attendais pas à rencontrer autant de difficultés ici ! Au début, je pensais juste :
- Remplir le vase d’expansion avec les vis de purges ouvertes (il y en a 2, une sur le dessus du boîtier thermostatique, l’autre à l’arrière du moteur, sur les tuyaux qui partent vers le radiateur habitacle).
- Une fois l’eau que l’eau sort des vis de purge, les refermer.
- Démarrer le moteur (d’abord seulement quelques secondes, histoire que le filtre à huile se remplisse, et vérifier le niveau d’huile). Laisser chauffer le moteur jusqu’à ouverture du calorstat, en re-remplissant si besoin.
En pratique, j’ai trouvé plusieurs choses bizarres :
- Bien que le vase d’expansion soit placé plus haut que les vis de purge, aucune eau n’en sort (???)
- Lorsque le moteur est en chauffe, le niveau d’eau dans le vase d’expansion fluctue très bizarrement (des fois, il monte et déborde, des fois, il se vide)
- Je n’ai jamais réussi à enlever toutes les bulles d’air du circuit, et le moteur continuait de trop chauffer.
Du coup, j’ai tout repris à zéro. La documentation indique de visser à la place du bouchon du vase d’expansion un récipient qui permet de mettre de l’eau à une hauteur bien plus élevée. Je me suis débrouillé avec une bouteille qui, une fois le pas de vis de son goulot meulé, rentre juste comme il faut. L’étanchéité est faite avec de la bande téflon :
Pour que le miracle opère, il faut remplir la bouteille jusqu’en haut. À un moment, un genre de siphon doit s’amorcer et elle se vide brutalement. En parallèle, les vis de purge se mettent enfin à couler.
Une fois le circuit à peu près rempli, démarrer le moteur et faire varier son régime. Le niveau d’eau varie beaucoup au fil du temps, à la hausse comme à la baisse (dilatation thermique ? déplacement de bulles d’air ?) .
Lorsque le calorstat s’ouvre, le niveau d’eau monte énormément, jusqu’à largement déborder. Mais ensuite, une énorme bulle d’air remonte puis le niveau baisse énormément. Une fois le vase re-rempli, c’est bon !
Tant qu’il n’y a pas ce phénomène de débordement, énorme bulle d’air puis vidage, le circuit d’eau n’est pas complètement purgé et il y aura surchauffe du moteur. Je n’ai pas filmé le phénomène, seulement la remontée de quelques bulles :
Ensuite, on peut enfin aller rouler, en surveillant la température du LDR. Une fois le moteur chaud elle oscille entre 80 et 95°C.
Ouf, c’est fini…
