Depuis l’apparition du moteur JABIRU 2200A 85 CV à rattrapage de jeu hydraulique des soupapes, les moteurs sont affectés par des ruptures de soupapes d’échappement, à ce jour plus de 20 cas seraient répertoriés en France, les moteurs équipés du " kit économie " seraient plus particulièrement concernés par ces problèmes.
- DES LA PREMIERE HEURE d’utilisation, la consommation d’huile est importante (1 litre pour 20 à 25 heures).
- La lubrification des chambres de culbuteurs est parfois insuffisante ou inégale.
- Le retour d’huile des chambres de culbuteurs vers le carter moteur sont défectueux.
- Les guides de soupapes d’échappement s’usent très rapidement.
Il en résulte des ruptures de soupapes, dans une période qui est très variable, mais que l’on pourrait situer en moyenne entre 300 à 400 heures (parfois moins, parfois plus).
Au fil du temps, JABIRU (source JABACHAT) a :
- annulé le bulletin de service " kit économie ", JSB 002-2, remplacé par JSB 018-1
- édité un bulletin de service " évent des chambres de culbuteurs ", JSB 014-1
- indiqué que le niveau bas de la jauge d’huile devenait le niveau haut, (4 avril 2008),
- modifié le volant moteur dont les vis cassaient
- peut-être modifié le circuit d’huile dans les culasses ??,
- peut-être modifié les guides de soupapes ?, et modifié l'entraxe des soupapes,
- modifié le profil de l’arbre à came, (conçu à l’origine pour un réglage mécanique du jeu aux soupapes),
- modifié les poussoirs hydrauliques (version fuite réduite),
- modifié l’ailettage des culasses,
- agrandi le carter d’huile, et modifié la jauge d’huile.
JABIRU AUSTRALIE, n’a jamais " officiellement ", considéré auprès de ses Clients, que la conception des guides de soupapes et la lubrification de ceux-ci, pouvait être mis en cause, imputant les problèmes à la qualité des carburants, à une mauvaise utilisation, à des hélices inadaptées, etc ……, paramètres qui certes influent sur la tenue du moteur, mais n’expliquent pas les problèmes récurrents de rupture de soupapes.
Le perçage des évents dans les chambres de culbuteurs, (suivant JSB 014), a parfois donné lieu à d’importantes projections d’huile hors du moteur.
Contexte personnel.
J’ai un SKYRANGER JABIRU acheté neuf, mis en service en 2006 et qui totalise en octobre 2008, 230 heures.
Un ami a aussi un SKYRANGER JABIRU qui a cassé en vol à un peu plus de 300 h de vol (rupture soupape d’échappement).
A 200 heures, j'ai constaté
- que l'huile moteur noircissait très rapidement (malgré le renouvellement dû à une consommation d’huile importante),
- que des traces suspectes apparaissaient et progressaient dans les chambres de culbuteurs.
Après installation d’un taquet sur la queue de soupape, j'ai alors mesuré au comparateur (soupape semi-enfoncée), le jeu dans les guides de soupapes d'échappement résultat :
- 1,2 mm de jeu (haut/bas) sur le cylindre le plus atteint,
- 0,8 mm sur le cylindre le moins atteint.
J’ai transmis ces clichés et informations à JABIRU-France, et j'ai demandé la prise en charge du remplacement des guides de soupape au titre de la garantie.
Refus formel de JABIRU-France qui tout en reconnaissant que cette série de moteur est affectée par des ruptures de soupapes d'échappement, semble intervenir au titre de la garantie, que lorsque le casse a lieu ! !
Pourtant JABIRU annonce garantir une TBO de 1000 heures sur le haut moteur ! !
Les revendeurs US ou britanniques (source jabiru-engine-group-yahoo), semblent assurer cette opération préventive sous garantie ! !
J’ai donc entrepris de démonter moi-même et à mes frais, les culasses pour réfection des guides.
Les commentaires qui suivent sont le résultat de mes seules observations et interprétations.
Jeu dans les guides de soupapes.
- J’ai pu constater au démontage que le jeu mesuré initialement sur le bloc moteur, était représentatif du jeu réel dans les guides des soupapes d’échappement, j'ai constaté également un jeu significatif dans les guides de soupapes d’admission.
- J’ai constaté que l’ampleur des traces marron dans les chambres de culbuteurs sont proportionnelles à l’usure des guides d’échappement, puisqu’il semble qu’une partie des gaz brûlés fusent à travers le jeu dans les guides d’échappement.
Lubrification des culasses.
La faible quantité d’huile (quand elle arrive aux culasses !, source Contrails) alimentant les guides et culbuteurs s’écoule par le 1er orifice (d= 4 mm) de la rampe d'huile dans la chambre des culbuteurs, elle ne lubrifie en fait que le 1er guide au droit de la soupape d’admission et RIEN NE COULE DIRECTEMENT sur la soupape d’échappement si ce n’est que par les projections des mouvements alternatifs du ressort de la soupape d’admission.
Résultats : soupapes et guides d’échappement mal lubrifiés et surtout mal refroidis.
La consommation d’huile.
Les contre-pressions dans les chambres de culbuteurs (poussoirs hydrauliques inadaptés), gênent le retour d’huile dans le carter inférieur, les évents dans les couvercles de culbuteurs améliorent le retour d’huile, mais ne modifient pas significativement la consommation d’huile.
Mes observations me conduisent à penser que ces consommations d’huile sont dues essentiellement.
- A un jeu excessif dès L'ORIGINE dans les guides de soupapes d’admission.
- A la présence d’un trou de lubrification dans le guide de soupape (d= 4 mm) orienté vers le haut, pour une tige de soupape (d= 7 mm), diminuant virtuellement l’étanchéité du guide et provoquant une rétention d'huile qui ne demande qu'à être aspirée à l'admission.
- A l’absence de joint de queue de soupape (de toute façon inutile avec le trou dans le guide).
- A la conception de la galerie de graissage qui on le voit plus haut n’alimente que la soupape d’admission.
Résultat : consommation d’huile et dépôt important de carbone sur sièges et soupapes, coté admission !
La rupture des soupapes d’échappement.
L’origine de ces ruptures me semble être la conséquence directe d’une usure et d’un jeu excessif (je pense dès l’origine), dans les guides de soupapes et comme montré plus haut à un défaut de lubrification de ces guides.
- Compte tenu de ce jeu excessif, le siège de soupape d’échappement se déforme, dès lors le siège n’est plus étanche, la soupape « godille » sur le siège, les gaz chauds amplifient les dégâts, et la soupape finit par casser par effet de contraintes répétées en fatigue, et ce d’autant plus que l’arbre à came et les poussoirs hydrauliques semblent inadaptés.
- Comme on peut le voir sur le cliché ci-dessus, à seulement 200 heures, les portées, des soupapes et sièges coté échappement, sont tellement déformés qu'il a fallu fraiser profondément les sièges pour retrouver une portée correcte.
- Enfin j'ai observé que la matière composant les guides est de nature très différente des guides de bonne qualité que l'on trouve en motorisation automobile, dureté, copeaux de décolletage :
- les copeaux des guides JABIRU se fractionnent en petits morceaux, comme pour un laiton de décolletage ?,
- les copeaux d'un guide bronze type automobile forment des filaments qui s'enroulent derrière l'outil.
Remèdes.
Dans la mesure ou j'effectuais la remise en état des culasses par mes propres moyens et à mes frais, il était hors de question de remettre la même configuration qu'à l'origine (mêmes causes, mêmes effets).
J'ai donc été amené
- à changer les guides pour des guides en bronze de bonne qualité type automobile, sans trou de graissage et équipés de joints de queue de soupapes à l'admission comme à l'échappement,
- à toiler légèrement les restricteurs, pour assurer un débit d'huile suffisamment significatif dans chaque culasse (faute de moyens, je n'ai pas mesuré ce débit).
- à modifier la rampe de graissage des culasses pour obtenir un écoulement de lubrifiant directement sur LES DEUX SOUPAPES dans chaque culasse,
- à remplacer les soupapes d'échappement qui avaient subi trop de contraintes, pour être remontées sans risques.
Bien sur à ce jour je n'ai pas le recul suffisant pour juger du bien fondé de ces interventions.
Je ne prétends pas que ce remplacement des guides est LA SOLUTION, car comme évoqué ici, de nombreux facteurs peuvent contribuer à la rupture des soupapes : cinématique des culbuteurs, arbre à came, ressorts, refroidissement, etc…
Je peux affirmer cependant :
- que la consommation d'huile est maintenant infime,
- que le pot du reniflard ne recueille que très peu d'huile,
- que la température culasse a baissé de -5 à -10 °C en croisière,
- que si je n'étais pas intervenu préventivement le moteur aurait sans doute cassé dans les heures suivantes (reste à savoir combien ? ? ?)
Situation actuelle.
L'installation d'évents sur les couvercles de culasses et les gicleurs plus riches mis en place par JABIRU-France, vont effectivement dans le bon sens (retours d'huile, contraintes thermiques échappement diminuées).
Si ces dispositions permettent probablement de prolonger la durée de vie des guides de soupapes, le défaut initial me semble être induit par un défaut de conception que JABIRU AUSTRALIE n’a jamais réellement admit, laissant les Clients se dépatouiller par eux-mêmes.
A lire JABIRU (source JABACHAT)
- Le Client devrait se fabriquer des couvercles transparents et vérifier et apprécier lui-même, que les culasses sont correctement alimentées en huile,
- le Client devrait au besoin ré-usiner les restricteurs des conduits d’arrivée d’huile aux culasses.
- Le Client devrait remplacer les paliers de culbuteurs qui ont pris un jeu excessif par défaut de lubrification.
- Le Client devrait installer des sondes EGT sur chaque cylindre.
- Le Client (au moins en France) doit prendre à sa charge le remplacement préventif des guides de soupapes défectueux.
En appliquant toutes ces recommandations le Client n’a même pas la satisfaction d’avoir un moteur pleinement opérationnel puisque les composants essentiels du moteur resteront inadaptés (arbre à cames, poussoirs hydrauliques, volant moteur, refroidissement et lubrification des culasses…).
Autant dire que les versions hydrauliques du JABIRU 2200 A 85 CV, vendues il y a seulement deux ans sont aujourd’hui complètement obsolètes par rapport à la définition actuelle du moteur, dont d’ailleurs j’ignore totalement la fiabilité..
Conclusions.
JABIRU commençait, avec les anciennes versions à poussoirs mécaniques, à devenir une alternative crédible en moteur ULM.
Depuis la sortie des versions à poussoirs hydrauliques, JABIRU, ne semble avoir aucun devoir, aucune responsabilité, vis à vis de ses Clients.
JABIRU aurait dû depuis longtemps, développer des solutions techniques (culasses améliorées, remplacement des moteurs), pour les Clients des versions concernés par ces ruptures de soupapes.
C’est d’autant plus regrettable que ces moteurs sont agréables d’utilisation et relativement légers par rapport aux autres moteurs ULM disponibles sur le marché.
La suite de ces modifications à 400 heures d'utilisation :
http://jabiru-engine-inspect-400.blogspot.com/