Prise des compressions

Article de Stephane

Pour Mx-5 toutes générations

Cela fait un bout de temps qu'on parle de diagnostics moteur en disant de "prendre les compressions". C'est donc le moment de faire un tuto pour savoir comment faire, puis d'en déduire certaines choses sur la santé du moteur.

Pré-requis techniques

Aucun, cette opération est à votre niveau si vous savez remplacer les bougies de votre Mx5!

Liste du matériel

- Clé à bougie
- La revue technique, ou au moins la connaissance des valeurs de compression préconisées par le constructeur
- Un testeur de compression (évidemment!). C'est un appareil très simple, un manomètre relié à un tube au bout duquel se trouve un filetage correspondant à celui de la bougie. Il en existe de toutes sortes, à aiguille ou à affichage numérique, la seule limite est votre budget! Un modèle basique tel que celui utilisé se trouve pour une trentaine d'Euros.



C'est quoi les compressions?

On ne va pas faire un cours détaillé sur le cycle d'un moteur 4 temps, mais une image quand même pour rappel:



Phase 1, soupapes d'admission ouvertes, le piston descends et aspire un mélange air/essence
Phase 2, soupapes fermées, le piston comprime l'air dans la chambre de combustion (c'est ça qu'on va mesurer)
Phase 3, la bougie fait une étincelle, c'est l'explosion du mélange, cette explosion créer une force qui pousse le piston vers le bas, qui fait tourner le vilebrequin, puis les roues via la transmission
Phase 4, soupapes d'échappement ouvertes, le piston remonte et expulse les gaz, qui partent dans la ligne d'échappement.

Ce qui nous intéresse, c'est donc la mesure de la pression dans la chambre de combustion en phase 2.

Pourquoi cette valeur changerait?!?

Avec le temps et le kilométrage, un moteur s'use forcément, et n'est plus totalement "étanche" au niveau de la chambre de combustion (attention, rien à voir avec l'étanchéité des divers joints).
Le piston fait un mouvement de va et vient dans le cylindre (la chemise si on veut utiliser le terme exact). Le diamètre du piston est légèrement plus faible que celui de la chemise (attention, on parle de 1/100ème de millimètres...) pour qu'il puisse glisser. Afin que ce soit le + étanche possible, il y a des segments (3 pour être exact), qui sont des anneaux ouverts sur un côté qui se placent dans les gorges du piston, creusées à cet effet.
Entre les segments et la paroi du cylindre, il y a donc un frottement métal/métal, et même avec de l'huile de qualité, ça finit tout de même par s'user à un moment ou à un autre.



Voici un piston de Mx5 équipé de ses 3 segments



On en déduit ici certaines choses pour que le moteur soit en bonne santé le plus longtemps possible:

- Faire un rodage soigneux: même si les précisions d'usinage des pièces n'ont plus rien à voir avec celles des années 60/70, les segments et le cylindre doivent "s'habituer" l'un à l'autre. Donc rodez soigneusement votre Mx5 neuve, même si le vendeur vous affirme que le rodage n'existe plus, c'est faux. Ceux qui vous affirment ça sont les mêmes qui vendent des moteurs.
- Ne jamais forcer à froid: l'huile n'a pas le temps de lubrifier correctement le moteur, ça frotte métal contre métal, aïe aïe aïe...
- Pour les mêmes raisons, éviter de faire des trajets uniquement à froid. Un moteur est conçu pour fonctionner parfaitement à chaud, les jeux d'usinage sont prévus dans ce but. A froid, ces mêmes jeux ne sont pas idéaux. Vous ferez beaucoup + de kilomètres en faisant de la route toute la journée sans jamais couper le moteur, plutôt qu'un aller/retour de 5km par jour! On ne parle là que de l'usure moteur à proprement parler, c'est ce qui nous intéresse ici, on pourrait parler aussi de l'usure de la transmission, des freins, etc etc...mais c'est un autre sujet

Nous venons de voir que les segments pouvaient s'user avec le temps, mais les soupapes sont aussi sujettes à un vieillissement, au niveau de la zone de contact entre la soupape et la culasse.



A terme, ce n'est plus 100% étanche non plus...

Maintenant que vous savez ou un moteur peut s'user, c'est le moment de contrôler tout ça!

Prise des compressions

/!\ Avant de commencer:

- Les compressions se prennent à chaud!! Faites chauffer le moteur à sa température de fonctionnement normal. Allez faire un tour de 10 à 15 minutes. En effet, nous avons vu qu'un moteur fonctionne idéalement une fois chaud. A froid, vous aurez des compressions + élevées, et non valables. En contrepartie, attention à ne pas vous bruler!

- Assurez vous d'avoir une batterie bien chargée. En effet, nous allons solliciter plusieurs fois le démarreur "à vide", si vous batterie est limite, vous la mettrez rapidement à genoux...

- Sur les NB et NBFL, débranchez le relai de pompe à carburant, ainsi vous n'injecterez pas d'essence dans le cylindre. Ce n'est pas hyper fondamental, mais ça permets d'éviter d'accumuler trop d'essence imbrûlée, qui finirait dans le catalyseur au 1er redémarrage. Le cata n'aime pas trop ça.
Le manuel d'atelier de la NA 1.6 ne précise pas ce point, normal vu que les 1ères NA n'ont pas de catalyseur, mais si votre Mx5 en est équipée, faites la manip. Le relai se trouve sous le volant, il faut dévisser la plaque qui tient par 2 vis, et le relai se trouve au dessus de la pédale d'accélérateur (fiche jaune). Elle n'est pas très accessible et il faut se contorsionner...



Une fois que tout ça est OK, soulevez le capot, et déposez les 4 bougies. Vu que le moteur est chaud, elles viendront normalement sans problème (c'est une astuce de mécano en cas de bougie récalcitrante au démontage, faire chauffer le moteur facilite le démontage). Attention, elles sont brulantes, puisque provenant directement de la chambre de combustion!



Vissez l'embout avec le filetage adapté à votre Mx5 à la place de la bougie



Reliez le manomètre, et mettez le à zéro (sur ce modèle, il y a un bouton qui relâche la pression)



Installez vous au volant de votre Mx5, appuyez à fond sur l'accélérateur (c'est TRES important pour injecter de l'air), et actionnez le démarreur pendant quelques secondes. Évidemment le moteur ne démarrera pas, mais l'aiguille du manomètre va monter pour se stabiliser à une valeur Max.



Notez cette valeur sur un papier, puis remettez le mano à zéro, et refaites le test, pour noter la valeur moyenne entre les 2 tests. Ici on inscrira "Cylindre 1: 13".

Puis faites la même chose pour les cylindre 2, 3 et 4, peu importe l'ordre...

Voilà, vous avez relevé vos compressions

Au cas ou, ne remontez pas vos bougies tout de suite...

Interprétation des valeurs

Les manos sont généralement gradués en kg/cm² et en PSI (mesure Anglo-saxonne)
La "vraie" unité est le kgf/cm² (Kilogramme force par centimètre carré, en gros le "poids" de l'air sur une surface d'un centimètre sur un centimètre), c'est presque 1 bar mais pas tout à fait 1 kg/cm² = 0.980747 bars si on veut être précis
Dans le manuel d'atelier Mazda, on rencontre aussi des kPa (Kilopascal). Je vous laisse faire la règle de 3 pour les conversions

Nous avons donc 4 valeurs exprimées en kg/cm², qu'il va falloir maintenant décoder... C'est le moment de se munir de la doc technique de la voiture.

VALEURS MAZDA

Ne disposant que des manuels d'ateliers de la NA 1.6 115cv et de la NB version US (donc uniquement de la 1.8 puisque la NB 1.6 n'a pas été importée là bas), voici les seules valeurs dont je dispose:

NA 1.6 115cv

Standard : 1324 kPa (13,50kg/cm²)
Limite : 932 kPa (9,50kg/cm²)
Différence entre 2 cylindres: 196 kPa (2 kg/cm²) maximum

NB 1.8 140cv

Standard : 1441 KPa (14,70 kg/cm²) (209 PSI)
Limite : 1009 KPa (10,29 kg/cm²) (146 PSI)
Différence entre 2 cylindres: 196 kPa (2 kg/cm²) (28PSI)

NBFL 1.8 145cv

Standard : 1363 kPa (13,90kg/cm²)
Minimum : 1009 kPa (10,29kg/cm²)
Différence entre 2 cylindres: 196 kPa (2 kg/cm²)

NC1 1.8 128cv
Standard: 17 bars
Minimum: 12 bars

Je lance donc un appel à contribution pour celui ou celle qui trouvera les valeurs des NA 1.8 130cv, NA 1.6 90cv, NB 1.6 110cv, NBFL et NBFL 1.6 110cv et 1.8 145cv, ainsi que des NC/NCFL 1.8 128cv et 2.0 160cv. Ouf!. Et puis aussi celles des versions à boite auto, puisque de mémoire elles sont différentes...

Nous avons donc une valeur "standard", que doit fournir un moteur neuf tout juste rodé.
A l'inverse, nous avons la valeur limite en dessous de laquelle on peut considérer qu'il y a un problème.
Le 3ème paramètre, et non des moindres, et la différence maximale entre 2 cylindres. En effet, mieux vaut des valeurs relativement faibles mais uniformes (signe d'une usure "normale" du moteur) plutôt que des déséquilibres importants. Mazda considère que tout va bien s'il y a moins de 2 kg/cm² de différence.

Cf ci-dessous, car c'est là que commence le diagnostic.

1. Tout va bien

Valeurs proche du standard et équilibrées

Super, votre Mx5 est en bon santé, et le moteur est à peine usé. Continuez à l'entretenir correctement, et elle ira au bout du monde.

Valeurs moyennes mais équilibrées

Le moteur est certes usé, mais uniformément. Tout va bien à priori, mais celà dépends aussi de son kilométrage. Si vous approchez des 200000km, c'est normal. Et même souhaitable! Si le bloc a moins de 100000km, il n'a peut-être pas été traité correctement par le passé...

2. Ça se gâte

Valeurs faibles, proches de la limite, voir en dessous, mais équilibrées

Le moteur commence à accuser son âge. Versez 5ml d'huile moteur (un peu plus qu'une cuillère à café) dans le cylindre avec une seringue, et refaites le test.
-> Si la valeur de compression augmente notablement, c'est probablement les segments qui sont usés. En effet, l'huile moteur va "combler" le jeu entre les segments et la paroi du cylindre, donc faire monter les compressions => prévoir une segmentation
-> Si la valeur reste faible, le problème se trouve surement au niveau des soupapes qui ne sont plus parfaitement étanches. => Ca se corrige, on parle de "rodage de soupapes"

Dans les 2 cas, il s'agit d'interventions lourdes et représentant un budget conséquent si vous le faite faire chez un profesionnel.

Valeurs supérieures aux standards (si si, c'est possible!)

Ca peut paraitre étrange, mais un moteur qui présente des compressions très élevées n'est pas en bonne santé: il consomme fortement de l'huile, celle ci passe dans la chambre de combustion, et joue le même rôle que la cuillère à soupe: elle comble les jeux et augmente la valeur de compression. On a déjà vu ici des Mx5 fumant comme un 2 temps et consommer 1L d'huile aux 1000km et avoir une pêche d'enfer...
Généralement, on le voit tout de suite au démontage de la bougie, elle est fortement encrassée...
/!\ Assurez vous quand même d'avoir fait le test moteur bien chaud, on a vu qu'un moteur froid compressait davantage

3. Rien ne va plus

Compression nulle sur 1 cylindre

Si la valeur de compression est à 0, même après avoir ajouté de l'huile, c'est mauvais signe: Soit une soupape ne ferme pas, soit le joint de culasse est en cause.
Généralement, on s'en rends compte assez vite car le fonctionnement de la voiture est pour le moins bancal...

Compressions nulles ou très faibles sur 2 cylindres adjacents

Dans ce cas, c'est très certainement le joint de culasse qui est fissuré entre ces 2 cylindres. A moins que les soupapes de 2 cylindres adjacents soient bloquées, mais là vous n'avez vraiment pas de chance...

Compressions nulles ou très faibles sur plusieurs cylindres non adjacents

La culasse est surement en cause: fissurée, déformée suite à une grosse surchauffe, insufissamment serrée...

Compressions nulles sur les 4 cylindres

Lavez cette Mx5 à l'essence, et séchez là avec un briquet...

Remontage

Attendez que le moteur ait refroidit pour remettre les bougies. En effet, monter des bougies sur un moteur chaud les rendra très difficiles à démonter la fois suivante...

Conclusion

Le test de compression est un bon indicateur de santé du moteur, qu'on devrait faire régulièrement, par exemple lors du changement de bougies. Ca prends peu de temps, et ça offre un diagnostic assez fiable sur la bonne santé du moteur. Normalement, on ne devrait pas s'en soucier avant un kilométrage respectable (+ de 150000km), il n'est pas utile - à moins d'être un parano de la mécanique - de le faire sur un moteur quasi neuf.
Sauf si, pourquoi pas, vous décidez de le faire régulièrement dès le début, et de tracer une courbe au fil du temps montrant l'évolution des compressions sur les différents cylindres... Geek de la mécanique? Noooooooooon

Et voilà, j'espère que ça vous a plu Je vous laisse compléter/corriger si besoin

Stef

Juste pour info et référence, NB 1.6 (verte mais peu importe), 172000km rodée avec amour et entretenue avec soin:

Cylindre 1: 13
Cylindre 2: 12
Cylindre 3: 12
Cylindre 4: 12.25

Tout est OK donc, elle est encore en pleine forme et pourra largement faire le double
Juste le cylindre 1 qui compresse + que les autres, bizarre, mais valeur dans les clous...

A creuser sur d'autres Mx, mais on rencontre parfois des cylindres plus usés que d'autres car la pompe à huile n’amène pas l'huile exactement de la même façon. On a souvent ça chez les motos 4cyl en ligne: les cylindres sont usés différemment de gauche à droite. Plus on va vers la droite, + les cylindres sont usés... Tout simplement à cause de ceux qui font chauffer la moto sur la béquille latérale, le moteur est incliné sur la gauche et l'huile "arrose" mal les cylindres à droite

Stef

Merci pour le tuto

Voici les valeur pour la NBfl 1.8

Standard : 1363 kPa (13,90kg/cm²)
Minimum : 1009 kPa (10,29kg/cm²)
Différence entre 2 cylindres: 196 kPa (2 kg/cm²)

Très bonne idée ce topic

Bon ba maintenant je sais quoi faire Dimanche apres-midi

EDIT : Bon par contre va falloir connaitre les valeurs des NA 1.8.

Merci Stan, je complète mon topic avec tes valeurs

Chapeau l'artiste !
Où as tu trouvé ton testeur ?

Chez un spécialiste... VW/BMW/Audi anciennes qui est à 2 pas de mon taf
http://www.mecatechnic.com/OUT_UO20089_ ... le----.htm

Stef

Ah ben même si on connait le procédé, c'est bien expliqué.

Wai c'est une très bonne idée ce tuto
Bravo

On trouve le testeur chez Conrad aussi

Je veux pas être méchant,mais Conrad ils vendent un peu de la babiole
J'ai trouver le même que Stéphane ici

http://www.mecatechnic.com/OUT_UO20089_ ... le----.htm

Surement ils vendent tellement de choses!
En l'occurence le testeur de compression Conrad c'est un equus qui est quand même connu dans le milieu des instruments de mesure, celui de mecatechnic est un no name

http://www.conrad.fr/ce/fr/product/857314/Appareil-de-mesure-de-la-compression-Equus/SHOP_AREA_17292

Ah bah oui c'est marrant ça C'est EXACTEMENT le même





Surement parce que je l'ai acheté là aussi (Cf 4 posts au dessus du tien)