Le bloc moteur est le squelette d'une voiture, car c'est la pièce la plus grande et la plus sophistiquée d'un moteur à combustion interne. Il supporte tous les composants importants du véhicule, des carters d'huile à la culasse. Il abrite les pistons et assure leur fonctionnement incessant.

En matière de matériaux de bloc moteur, l'aluminium et la fonte sont les plus couramment utilisés pour les voitures particulières. C'est pourquoi le débat entre ces métaux revient constamment sur la table. Nous allons approfondir cette longue discussion afin de comprendre la différence entre les blocs moteurs en aluminium et en fonte.

Blocs de fer contre blocs d'aluminium

Alors que les blocs moteurs en fonte dominaient l'industrie automobile au cours des décennies précédentes, les blocs en aluminium ont pris le dessus ces dernières années. Ces deux modèles sont parfaitement conçus pour offrir des performances optimales grâce à des techniques de moulage modernes.

La fonte grise utilisée dans les blocs moteurs possède une microstructure en graphite qui lui confère sa couleur grise caractéristique. La fonte grise est classée en classes, les classes 20 et 25 étant les plus courantes pour les blocs moteurs de voitures particulières, avec une résistance à la traction comprise entre 20 000 et 25 000 psi.

D'autre part, les blocs moteurs en aluminium sont constitués d'un mélange de différents alliages, les alliages les plus couramment utilisés étant l'A356 et le 319, avec une résistance à la traction de 10 000 à 14 000 psi.

Poids et force

En termes de poids, l'aluminium est plus performant. Deux fois plus léger que le fer, on pourrait croire que les blocs moteurs en aluminium le sont aussi, mais c'est loin d'être le cas. En effet, l'aluminium n'est pas aussi résistant que la fonte, et les constructeurs automobiles compensent ce défaut en construisant des parois plus épaisses dans le bloc moteur, ce qui entraîne un poids global plus élevé que celui attendu avec l'aluminium.

Cependant, la différence de poids reste significative, réduisant en moyenne de 30 % par rapport à ses homologues en fer ; cela se traduit par une consommation de carburant plus efficace et un meilleur temps d'accélération.

Bien sûr, le fer est plus résistant et plus rigide que l'aluminium. Il peut résister à de multiples déformations et offre une durée de vie plus longue, ce qui lui permet de mieux absorber le bruit et les vibrations que les blocs d'aluminium.

Cela ne signifie pas pour autant que l'aluminium soit le pire choix pour la fabrication de moteurs, car les techniques de moulage modernes permettent de créer des blocs moteurs en aluminium puissants et durables. Ce matériau est conçu de manière plus complexe et fortement renforcé, nécessitant des selles de contrainte au niveau du carter d'huile et du bac à huile, ainsi qu'un traitement thermique qui compense ce manque de résistance et de durabilité.

Performance thermique

Les blocs moteurs en aluminium se dilatent mieux à la chaleur et atteignent leur température de fonctionnement plus rapidement que les blocs en fonte. Ils peuvent également transférer davantage de chaleur au liquide de refroidissement. Cependant, en cas de surchauffe, un bloc moteur en aluminium est plus susceptible de perdre une partie de sa forme d'origine, nécessitant une révision moteur importante si les dommages sont trop importants.

Réparation et reconstruction

L'aluminium est un métal plus tendre et s'usine plus facilement. Si un bloc moteur en aluminium est fissuré et nécessite une réparation, il suffit d'utiliser un poste à souder TIG pour combler la fissure. Les blocs en fonte, quant à eux, peuvent également être réparés, mais cette opération peut s'avérer extrêmement difficile et demander beaucoup de compétences et d'énergie.

En règle générale, les blocs moteurs en fonte sont plus faciles à reconstruire et plus économiques, car ils comportent le nombre adéquat de composants et sont très simples à utiliser. De plus, ils sont moins susceptibles de se déformer lors de la reconstruction que ceux en aluminium.

Enfin, la question « quel bloc moteur est le meilleur » ne peut trouver de réponse définitive, car elle dépend généralement de facteurs tels que la résistance et le poids. Bien que les blocs en fonte puissent supporter une puissance supérieure, les progrès rapides en matière de conception des blocs ont permis de créer des blocs en aluminium de haute qualité, capables de gérer une puissance quasiment équivalente à celle des blocs en fonte. Ainsi, en termes de puissance, il n'y a pas de réel avantage en termes de performances, car les deux peuvent être tout aussi résistants. Cependant, l'aluminium présente un rapport résistance/poids supérieur à celui du métal doux, ce qui a accru son utilisation dans l'industrie automobile.