Soupapes échappement renforcées Toyota GT86 4U-GSE

Les moteurs Toyota concernés

Le 4U-GSE est le quatre-cylindres boxer de 2 litres et 16 soupapes qui équipe la Toyota GT86 (ZN6) ; Subaru le désigne sous le code FA20D. Monté bas dans la caisse, il tourne haut et sert de base à de nombreuses préparations atmosphériques ou suralimentées.

Chaque cylindre a deux soupapes d'échappement, soit 8 sur le moteur, avec une tête de 29 mm et une queue de 5,45 mm. Deux longueurs se sont succédé selon le millésime : 95,15 à 95,3 mm sur les premières voitures, 97,6 à 97,7 mm ensuite. Ces soupapes encaissent les gaz brûlés à la sortie de la chambre, d'autant plus chauds que la charge et le régime montent.

Soupapes d'échappement renforcées SUPERTECH et FERREA

En fonctionnement atmosphérique, le métal de la tête d'une soupape d'échappement atteint 760 à 870 °C ; avec un turbo ou un compresseur, il dépasse 1 000 °C. La tête cède environ 75 % de sa chaleur au siège et 20 % au guide. Un acier de famille EV8 tient 550 MPa à 600 °C, mais plus que 300 MPa à 800 °C : au-delà, la tête se déforme, fatigue et finit par mal fermer.

FERREA propose deux gammes : la Competition Plus en Super Alloy, alliage à base de nickel annoncé 20 % plus résistant à chaud avec un siège qui dure 25 % plus longtemps, et la série 6000 en alliage spécial. SUPERTECH fabrique ses soupapes en Inconel, superalliage à base de nickel qui garde 860 MPa à 730 °C et 554 MPa à 815 °C, environ 85 % de mieux que l'acier de référence vers 800 °C, la matière à retenir pour un moteur suralimenté.

En cote +1 mm, la tête passe à 30 mm sans changer la queue ni la longueur : la section de passage au siège s'agrandit, les gaz brûlés s'évacuent plus vite, avec 10 à 12 cfm de débit en plus par millimètre de tête, et les 8 sièges d'échappement sont usinés au nouveau diamètre.

Caractéristiques techniques des soupapes d'échappement

F2356P, F2378P, F6347, SEVI-1050 et SEVI-1050-2 sont à la cote d'origine ; F2359P, F2380P, F6348 et SEVI-1052-2 sont à +1 mm. Longueur de 95,15 ou 95,3 mm pour SEVI-1050, F2356P et F2359P ; 97,6 ou 97,7 mm pour les autres.

Montage des soupapes

Les demi-lunes doivent épouser la gorge de la soupape choisie : contrôlez-les au remontage des ressorts et changez-les si elles sont marquées.

Une tête de 29 mm se pose sur les sièges d'échappement à leur cote d'usine ; une tête de 30 mm demande l'usinage des 8 sièges par l'atelier.

La longueur se choisit d'après les soupapes déposées : 95,15 à 95,3 mm ou 97,6 à 97,7 mm, selon la version de la culasse.

Guide technique

Les marques proposées

	SUPERTECH Performance, en Californie, conçoit des soupapes et des pièces de distribution pour la compétition depuis plus de trente ans. Sur la GT86, elle réserve l'Inconel à ses soupapes d'échappement, à la cote d'origine dans les deux longueurs et à +1 mm en version longue.
	FERREA, créée en 1978, fabrique ses soupapes en Floride et en Argentine. Pour la GT86, elle décline sa Competition Plus en Super Alloy dans les deux longueurs et sa série 6000 en alliage spécial dans la version longue, à la cote d'origine comme à +1 mm.

Comment faire son choix

Trois critères séparent les neuf versions : la cote, la longueur et la matière.

Quand des soupapes renforcées deviennent nécessaires

• Ajout d'un turbo ou d'un compresseur (version Inconel ou Super Alloy conseillée)
• Arbres à cames plus pointus ou régime maximal relevé
• Roulage sur circuit, en drift ou en course de côte
• Réfection de culasse avec des soupapes d'échappement brûlées ou déformées

Compatibilité véhicules

Référence OEM (soupape d'échappement) :

Pensez aux soupapes d'admission

Profitez de la dépose de la culasse du 4U-GSE pour remplacer aussi les soupapes d'admission et les joints de queue.