Le joint de culasse ( Cylinder head gasket) à été au fil du temps fait en différentes matiéres :

- Les Composites plus anciens : étaient basés sur l'amiante ( désormais interdite) et le graphite. Ils sont plus fragiles que les modernes.

- Les multicouches modernes dit MLS (Multi-Layer Steel) qui consiste en une alternance de 3 à 5 fines couches. La base est l'acier alternées avec des couches d'élastoméres, Pour les points sensibles des inserts en viton peuvent être posés. Les surfaces extérieures ( coté culasse et coté bloc) sont encollées ( ne surtout pas mettre de pâte à joint au montage).Les couches internes sont optimisées en résiliance : capacité à reprendre sa forme aprés des dilatations ( moteur chaud / froid).

- Les cuivres massifs complets : utilisés sur les moteurs trés anciens en fonte (pas encore d'élastomére) ou en compétition ( pour leur tenu aux fortes pressions). Ils necéssitent un trés bon état de surface et un couple de serrage plus élevé. Ils ne sont pas compatibles avec l'aluminium. Car on ne mélange pas le cuivre et l'aluminium ( réaction de corrosion galvanique) donc cuivre sur moteur en fonte et acier sur moteurs en aluminium.

Le joint de culasse assure l'étanchéité entre le bloc moteur et la culasse tout en assurant le passage et la séparation de 4 choses:
- La compression : dû aux explosions du mélange air/essence dans les cylindres ( en moyenne 10 bars pour moteur à essence et 20 bars pour un diesel).
- Le liquide de refroidissement: on refroidit la culasse en faisant circuler l'eau depuis le bloc moteur ( 1 bar).
- L'huile: sur les moteurs anciens il ne s'agit que du retour d'huile gravitaire du haut de la culasse vers le carter d'huile ( culbuteur). Pour les modernes il y a en plus des conduites d'huiles sous pression ( 3 bars ) qui viennent lubrifier les paliers d'arbres à cames et alimenter les poussoirs hydrauliques.
- L'extérieur : il faut isoler la compression, l'huile et l'eau entre eux mais aussi de l'extérieur. Et n'oublions pas que le joint est aussi traversé pas les boulons de serrage.

Lorsque l'une de ces 4 choses n'est plus séparées des autres on parle de joint de culasse claqué. En fonction des fluides qui se mélangent des conséquences différentes apparaissent ( voir plus bas fuites).

Les fuites et non pas la fuite car un joint peut mettre en communication différents fluides à différentes pressions.

- Moteur en marche : à l'aspiration l'eau entre dans le cylindre et se transforme en fumée blanche à l'échappement. A l'explosion une partie de la compression ( 10 bars) remonte dans le circuit d'eau , passe le bouchon de radiateur qui régule ( 1 bar) et décharge dans le vase d'expansion ( bulle, surpression).

- à l'arrêt moteur chaud: l'eau toujours à un bar passe dans le cylindre, le niveau d'eau baisse.

On peut tester moteur froid et au ralenti bouchon ouvert : bullage au bocal. La bougie sera blanche avec dépot sur le cylindre concerné.

- moteur en marche passage d'huile ( 3 bars) vers le circuit d'eau ( 1 bar) on aura de la mayonnaise dans le vase d'expansion ( la dilatation - contraction au vase emméne l'huile).

- moteur chaud à l'arrêt : l'eau toujours à 1 bar passe dans l'huile ( zéro bars moteur arrété). On retrouve de la mayonnaise au bouchon de remplissage d'huile.

Calage moteur, ratés d'allumage, fumée noire, surchauffe. La compression ( 10 bars) passe dans le carter moteur (normalement en dépression) par le cicuit d'huile, la dépression moteur est annulée à chaque explosion. Tout ce qui est à dépression tel le carburateur et l'allumeur sont perturbés.

Au bouchon d'huile si on met la main on sentira les accoups de surpression.

Ralenti chaotique, ratés d'allumage, explosion à la pipe d'admission et/ou à l'échappement. Le cylindre en compression remplit le cylindre voisin pendant l'échappement ( explosion au pot) , l'autre cylindre en compression explose pendant l'admission du cylindre voisin ( explosion à l'admission). Ralenti faible car manque de compression sur 2 cylindres. Peut arriver sur des moteurs réalésés à l'extréme ( séparation fine entre cylindres ).

Tant que les fuites ne sont pas trop importantes ( juste suitements) et que les niveaux sont corrects cela laisse un peu de temps. Mais une fuite d'eau provoque de la vapeur dans le compartiment moteur et si l'huile tombe sur l'échappement risque d'incendie.

Le montage : tient compte d'épaisseurs et de volumes conformes à l'origine . Joint en épaisseur standard pour une culasse et un bloc non rectifiés. Si re-surfaçage de la culasse ou du bloc, ils seront moins hauts, le volume de la chambre de combustion diminue et le taux de compression augmente. Pour compenser on peut avoir des joints de culasse en cote réparation plus ou moins épais ( thickness). On nettoie toujours les plans de joints ( blanchir ) pour retirer les restes de colle du joint précédent, mais doucement ( ni à la brosse ni au papier de 80 ) au pire à la cale et papier de 1 000 et à plat en croisant.

Deux méthodes sont employées en fonction des préconisations constructeur le serrage au couple et/ou le serrage angulaire. Mais dans les deux cas on serre la culasse dans un ordre précis, généralement en escargot . Peut vite devenir compliqué sur les V8 américains et en plus 2 culasses.