Carter-moteur (carter de vilebrequin)

Le carter-moteur est la partie inférieure d'un moteur à combustion interne qui loge le vilebrequin et constitue le socle structurel du bloc-moteur. Il existe pour offrir une enceinte rigide et étanche dans laquelle le vilebrequin peut tourner, pour encaisser les efforts engendrés lorsque les pistons entraînent le vilebrequin, et pour contenir et gérer l'huile de lubrification du moteur. C'est en somme le carter principal du moteur : la pièce à laquelle se réfèrent le bloc-cylindres au-dessus et le carter d'huile en dessous.

Dans la grande majorité des moteurs modernes, le carter est coulé d'une seule pièce avec le bloc-cylindres, les deux formant ensemble l'ensemble bloc-cylindres et carter, les cylindres s'élevant au-dessus et la chambre du vilebrequin se trouvant en dessous. Le vilebrequin est supporté sur sa longueur par des paliers (coussinets de ligne d'arbre), dont les demi-coussinets inférieurs sont maintenus par des chapeaux de palier ou, dans les conceptions plus rigides, par un cadre en échelle ou une plaque de fond (bedplate) boulonnée au bas du carter. Ces paliers positionnent le vilebrequin avec précision et encaissent les efforts énormes et fluctuants transmis par les bielles depuis les pistons ; le carter doit donc être résistant et stable sur le plan dimensionnel.

Le carter assure aussi l'étanchéité et le confinement du bas du moteur. L'huile projetée par les paliers et redescendant de la culasse se rassemble dans le carter d'huile placé en dessous, et des joints d'étanchéité à l'avant et à l'arrière du vilebrequin empêchent les fuites là où l'arbre ressort pour entraîner la distribution et la boîte de vitesses. La forme de la chambre et les déflecteurs internes anti-barbotage influencent la façon dont l'ensemble tournant interagit avec l'huile, agissant à la fois sur la lubrification et sur les pertes par frottement.

Une caractéristique pratique déterminante est la ventilation du carter. Pendant la combustion, une faible quantité de gaz s'échappe inévitablement le long des segments de piston vers le carter, un phénomène connu sous le nom de blow-by, qui élève la pression et contamine l'huile par du carburant, de l'eau et des sous-produits de combustion. Un système de ventilation positive du carter, ou PCV, aspire ces gaz et les renvoie vers l'admission pour les brûler, ce qui soulage la pression, protège les joints et réduit les émissions, remplaçant l'ancienne pratique consistant à les rejeter simplement à l'atmosphère.

Du point de vue de l'entretien, l'état de la ventilation du carter importe davantage que la pièce coulée elle-même, qui défaille rarement. Une valve PCV ou un reniflard obstrué peut faire monter la pression, refoulant l'huile au-delà des joints et provoquant des fuites, tandis qu'un blow-by excessif est souvent le symptôme de segments ou d'alésages usés. L'huile contenue doit être vidangée aux intervalles prescrits, car c'est dans le carter que s'accumulent les contaminants.

Le carter-moteur est intimement lié aux organes qu'il sert : il loge le vilebrequin, lui-même entraîné par les pistons à travers les bielles, et, en tant que structure basse du bloc, il constitue un élément fondamental du moteur à combustion interne.