Vessel Systems Maintenance Offshore - Engine & Electrical Troubleshooting

Prérequis

Vous devez être titulaire du RYA Coastal Skipper, ou être au niveau de ce brevet, et idéalement avoir suivi le RYA Diesel Engine Course (une journée), qui couvre les bases du fonctionnement d'un moteur diesel marin et des contrôles de routine. Vous devez déjà être capable de :

• Effectuer les contrôles quotidiens du moteur (huile, liquide de refroidissement, courroie, filtre d'eau de mer, niveau de carburant, cale) et démarrer et arrêter le moteur.
• Repérer les prises d'eau, les coupe-batteries, le tableau de distribution et les pompes de cale à bord de votre bateau.
• Lire un voltmètre de batterie et savoir quels circuits consomment beaucoup d'énergie.

L'examinateur du Yachtmaster Offshore demande souvent « Pourquoi le moteur ne démarre-t-il pas ? » et attend de vous que vous connaissiez les systèmes du bateau d'examen : emplacement des filtres, points de purge, turbine de pompe, courroie et barre de secours.

Objectifs d'apprentissage

• Expliquer l'agencement et le fonctionnement d'un circuit de carburant diesel et le purger après un changement de filtre (programme RYA : moteurs et systèmes).
• Diagnostiquer méthodiquement les pannes courantes d'un diesel : pas de démarrage au lanceur, lanceur qui tourne mais moteur qui ne part pas, surchauffe, fumée.
• Expliquer le circuit de refroidissement à eau de mer et remplacer la turbine de la pompe à eau.
• Décrire un réseau 12 V continu : batteries, distribution, charge et protection.
• Comparer les batteries au plomb et les batteries au lithium, et gérer l'état de charge des batteries.
• Diagnostiquer un défaut électrique à l'aide d'un multimètre.
• Décrire la charge par alternateur, solaire et éolienne, et vérifier les tensions de charge.
• Décrire les circuits d'eau douce, d'assainissement et de direction, et installer une barre de secours.
• Réagir à une avarie de prise d'eau à travers la coque.
• Contrôler la boîte de vitesses, le presse-étoupe d'arbre, l'hélice et les anodes, et expliquer le circuit de gaz et sa sécurité.
• Suivre un plan d'entretien programmé et utiliser une démarche structurée face à un défaut de charge.

Points du programme RYA Yachtmaster Offshore couverts : moteurs et panne de moteur, circuits de carburant diesel et de refroidissement, réseau électrique et charge, circuits d'eau douce et d'assainissement, panne de direction et barre de secours, sécurité du circuit de gaz, entretien programmé, pièces de rechange et outils, et réaction à une avarie de prise d'eau à travers la coque.

Autonomie

En haute mer, il n'y a pas d'ingénieur de port. Si le moteur s'arrête, si les batteries se déchargent ou si la direction tombe en panne à 80 milles de la côte, le skipper et l'équipage doivent réparer avec les outils et les pièces de rechange à bord, ou s'en passer. La démarche est toujours la même : comprendre le système, diagnostiquer logiquement en partant de la cause la plus simple, et emporter les pièces de rechange pour réparer les pannes probables.

Le moteur diesel

Un diesel a besoin de quatre éléments pour fonctionner : carburant, air, compression et chaleur. Il n'y a pas d'étincelle ; l'air comprimé dans le cylindre à environ 20:1 atteint une température suffisante (plus de 500 °C) pour enflammer le carburant injecté sous forme de fine brume. Pour démarrer, il faut aussi que le démarreur fasse tourner le moteur assez vite pour créer cette chaleur, ce qui exige une batterie en bon état.

En pratique, la plupart des pannes de moteur de voilier en mer sont dues au carburant, puis au refroidissement et à l'électricité. Les problèmes de compression (moteurs usés) sont rares et ne peuvent pas être réparés en mer.

Le circuit de carburant

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Le carburant circule ainsi :

1. Réservoir : tube de prise légèrement au-dessus du fond. L'eau et les sédiments se déposent en dessous. Un évent évite le vide.
2. Séparateur d'eau et filtre primaire (souvent combinés, environ 10 à 30 microns), avec une cuve transparente et une purge pour voir l'eau et les impuretés.
3. Pompe d'alimentation : une pompe basse pression sur le moteur, généralement dotée d'un levier d'amorçage manuel.
4. Filtre secondaire (fin) sur le moteur, 2 à 10 microns.
5. Pompe d'injection : elle élève la pression à plusieurs centaines de bars et règle l'envoi du carburant vers chaque cylindre.
6. Injecteurs : ils pulvérisent le carburant dans les cylindres. Le surplus retourne au réservoir par la conduite de retour.

La mer agitée remue les sédiments et l'eau du fond du réservoir, ce qui explique que les moteurs s'arrêtent souvent précisément dans les conditions où on en a le plus besoin. Gardez les réservoirs pleins, utilisez du carburant propre, traitez contre le « mal du diesel » (diesel bug) si le carburant est stocké longtemps, et emportez plusieurs cartouches de filtre de rechange.

Purger le circuit de carburant

L'air dans le circuit de carburant arrête un diesel, car la pompe d'injection ne peut pas comprimer l'air à la pression nécessaire. L'air pénètre après un changement de filtre, lorsque le réservoir se vide complètement, ou par un raccord desserré du côté aspiration.

1. Remplissez le nouveau filtre de carburant propre si possible avant de le monter, afin de réduire l'air à évacuer.
2. Ouvrez la vis de purge au sommet du filtre primaire. Actionnez le levier de la pompe d'alimentation jusqu'à ce que du carburant sans bulles s'écoule. Refermez la vis.
3. Répétez au niveau de la vis de purge du filtre secondaire.
4. Répétez au niveau de la vis de purge de la pompe d'injection (si elle existe).
5. Si le moteur ne démarre toujours pas, desserrez les raccords des tuyaux d'injecteurs un ou deux à la fois, mettez la manette des gaz à fond et faites tourner le moteur par courtes rafales jusqu'à ce que du carburant jaillisse, puis resserrez. Gardez les mains à distance du carburant haute pression : il peut pénétrer la peau.
6. Démarrez le moteur et vérifiez l'absence de fuites.

Si le levier de la pompe d'alimentation n'a aucun effet, le moteur s'est peut-être arrêté alors que la came de la pompe était à son point le plus haut. Faites légèrement tourner le moteur à la main (avec le décompresseur s'il existe, ou une clé sur la poulie du vilebrequin) et réessayez.

Dépannage : pas de démarrage au lanceur, ou lanceur qui tourne sans démarrer

Une batterie au plomb de 12 V saine, au repos, affiche environ 12,6 V ou plus. Pendant le lancement, la tension ne doit pas descendre sous environ 10 V ; si elle s'effondre, la batterie est déchargée ou un contact est défectueux. Limitez le lancement à environ 10 secondes à la fois, avec 30 secondes de repos, pour protéger le démarreur et la batterie, et ne faites pas tourner le moteur à répétition sans en trouver la cause : un moteur à échappement humide qui tourne sans démarrer continue d'injecter de l'eau de mer dans l'échappement et peut noyer le moteur par le collecteur d'échappement.

Fumée

Refroidissement à eau de mer

La plupart des moteurs de voiliers ont un refroidissement indirect : un circuit fermé d'eau douce avec antigel refroidit le moteur, et l'eau de mer pompée à travers un échangeur refroidit ce circuit, avant d'être injectée dans l'échappement pour le refroidir à son tour.

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Chaque fois que vous démarrez le moteur, vérifiez qu'il sort de l'eau par l'échappement. Si rien n'apparaît dans les quelques secondes, arrêtez le moteur et recherchez la cause. Si l'alarme de haute température se déclenche, réduisez les tours, puis arrêtez dès que c'est possible en sécurité.

Causes de surchauffe, par ordre de probabilité :

1. Prise d'eau de mer fermée.
2. Filtre bouché par des algues ou du plastique.
3. Turbine défectueuse (ailettes cassées), souvent après un fonctionnement à sec.
4. Échangeur bouché, souvent par des ailettes de turbine cassées.
5. Liquide de refroidissement insuffisant dans le circuit fermé, ou pompe de circulation ou thermostat défectueux.
6. Courroie d'entraînement qui patine ou est cassée (elle peut aussi entraîner la pompe à eau et l'alternateur).

Changer une turbine de pompe

1. Arrêtez le moteur et fermez la prise d'eau de mer.
2. Retirez les vis du couvercle de la pompe, puis le couvercle. Notez le joint ou le joint torique.
3. Extrayez la turbine avec un extracteur, ou délicatement avec deux tournevis ou une pince, sans endommager le corps de pompe.
4. Comptez les ailettes. S'il en manque, elles doivent être retrouvées, généralement à l'entrée de l'échangeur, sinon elles le boucheront.
5. Inspectez la came et la plaque d'usure pour détecter les rayures.
6. Lubrifiez la nouvelle turbine avec du liquide vaisselle ou de la glycérine (pas de graisse à base de pétrole, qui endommage le caoutchouc). Courbez les ailettes dans le sens de rotation et enfoncez-la en la tournant dans ce sens.
7. Remontez le couvercle avec un joint neuf, ouvrez la prise d'eau, démarrez et vérifiez le débit d'eau à l'échappement.

Entraînez-vous jusqu'à pouvoir le faire en moins de 15 minutes. Emportez au moins deux turbines et deux joints de rechange.

Avarie de prise d'eau à travers la coque

Chaque prise d'eau doit avoir un tampon conique en bois tendre attaché à proximité. Si une prise d'eau ou un tuyau cède sous la ligne de flottaison, fermez la prise d'eau si possible ; si le raccord a cassé, enfoncez le tampon à coups de marteau. Pour les trous plus grands, utilisez un matelas d'obturation ou tout ce qui est à portée (coussins, voiles), maintenu de l'intérieur ou tiré depuis l'extérieur par des amarres, de sorte que la pression de l'eau le plaque en place, pendant que les pompes de cale fonctionnent. Un trou de 25 mm situé à 0,5 m sous la ligne de flottaison peut laisser entrer environ 100 litres par minute, plus que ce que la plupart des pompes de cale manuelles peuvent évacuer ; arrêter l'arrivée d'eau est donc plus important que pomper.

Le réseau électrique continu

Architecture

La plupart des voiliers de moins d'environ 12 m utilisent du 12 V continu ; les plus grands utilisent souvent du 24 V, qui divise par deux le courant pour une même puissance et permet des câbles plus fins.

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Un voilier typique dispose de deux parcs de batteries : une batterie de démarrage moteur et une batterie de service plus grande pour tout le reste, avec des coupe-batteries et soit un relais de charge séparée, soit un relais sensible à la tension, soit un chargeur batterie à batterie, afin que les deux se rechargent à partir du moteur tout en isolant la batterie de démarrage des consommateurs de service. Chaque câble positif issu de la batterie doit être protégé par un fusible ou un disjoncteur près de la batterie, dimensionné pour protéger le câble contre la surchauffe. Un court-circuit non protégé peut faire fondre un câble et déclencher un incendie en quelques secondes.

Lorsque vous travaillez sur un circuit continu, isolez la batterie et débranchez d'abord la borne négative (et rebranchez-la en dernier), afin qu'une clé qui touche la borne positive et le moteur ou la coque ne puisse pas provoquer de court-circuit.

Le tableau de distribution

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Chaque circuit possède son propre disjoncteur ou fusible, calibré pour son câble et sa charge : par exemple feux de navigation 10 A, VHF 5 A, guindeau 30 A ou plus (souvent sur un disjoncteur propre, près de la batterie). Tous les négatifs reviennent à une barre commune puis à la borne négative de la batterie. Si un disjoncteur saute, recherchez la cause avant de le réarmer plus d'une fois ; ne montez jamais un fusible plus fort pour l'empêcher de fondre.

Batteries

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État de charge d'une batterie au plomb d'après la tension au repos (après plusieurs heures sans charge ni consommation) : 12,7 V correspond à environ 100 %, 12,4 V à environ 75 %, 12,2 V à environ 50 %, 12,0 V à environ 25 %. Un contrôleur de batterie avec shunt, qui compte les ampères-heures entrants et sortants, est beaucoup plus précis.

Les parcs au lithium se chargent vite et sont légers, mais le BMS déconnectera la batterie pour la protéger si la tension, la température ou le courant sortent des limites, ce qui peut couper soudainement toute l'alimentation ; un alternateur standard peut en outre être surchargé en les rechargeant. Installez-les avec des chargeurs compatibles et une configuration qui protège l'alternateur. Ne mélangez jamais des types ou des âges de batteries dans un même parc.

Charge : l'alternateur

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Le moteur entraîne l'alternateur par une courroie. Le régulateur contrôle la tension de sortie. Moteur tournant à environ 1 500 à 2 000 tr/min, la tension aux bornes de la batterie doit être d'environ 13,8 à 14,4 V sur un réseau 12 V.

• En dessous d'environ 13,2 V moteur en marche : pas de charge. Vérifiez la courroie (tension : environ 10 mm de flèche sous la pression du pouce sur le brin le plus long ; recherchez un aspect lustré et une poussière noire), les connexions de l'alternateur, le fil d'excitation et le régulateur.
• Au-dessus d'environ 14,8 V : le régulateur est défaillant et surcharge. Les batteries vont dégager des gaz, chauffer et être endommagées. Arrêtez la charge.

Ne débranchez jamais la batterie pendant que l'alternateur tourne : la surtension peut détruire les diodes de l'alternateur.

Solaire et éolien

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Les panneaux solaires et les éoliennes doivent charger par l'intermédiaire d'un régulateur de charge qui limite la tension. Les régulateurs MPPT extraient 10 à 30 % d'énergie en plus que les types PWM, surtout par temps frais ou nuageux. Les éoliennes ont aussi besoin d'un moyen de les arrêter ou de les freiner par vent fort. N'oubliez pas qu'un panneau partiellement ombragé par la bôme ou une voile peut perdre l'essentiel de sa production.

Dépannage électrique au multimètre

Un multimètre mesure les volts (continu), la résistance et la continuité (ohms) et, sur certains modèles, l'intensité. La plupart des pannes sur un voilier sont dues à des connexions corrodées ou desserrées, qui ajoutent de la résistance et font chuter la tension.

Traçage de tension (circuit sous tension)

Le circuit étant sous tension, réglez le multimètre en volts continus. Placez la pointe noire sur un négatif sûr (la barre commune ou la borne négative de la batterie), puis remontez le côté positif depuis la batterie vers le récepteur, en mesurant à chaque point. Là où la tension disparaît, le défaut se situe entre ce point et le dernier point où la tension était présente.

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Exemple travaillé : feux de navigation qui ne fonctionnent pas

1. Batterie : 12,6 V. La batterie est bonne.
2. Sortie du disjoncteur des feux de navigation : 12,6 V. Le disjoncteur est bon.
3. Sortie de l'interrupteur : 12,6 V. L'interrupteur est bon.
4. Boîte de jonction où le câble du mât se raccorde : 0 V. Le défaut se situe entre l'interrupteur et la boîte, probablement un sertissage corrodé ou un fil rompu.
5. Isolez le circuit, refaites la connexion avec un nouveau sertissage et une gaine thermorétractable, puis testez.

Si le côté positif est correct jusqu'au feu mais que le feu ne fonctionne pas, vérifiez le négatif : mesurez entre la borne positive du feu et son négatif. Si vous lisez 0 V à cet endroit mais 12,6 V entre la borne positive et la borne négative de la batterie, le retour négatif est coupé.

Continuité et résistance (circuit hors tension)

Le courant étant coupé, réglez le multimètre sur les ohms ou la continuité. Un bon fil ou un bon interrupteur indique une valeur proche de zéro ohm ; un circuit ouvert indique l'infini (OL). Ne mesurez jamais une résistance sur un circuit sous tension.

La loi d'Ohm, V = I x R, explique pourquoi un joint corrodé est gênant : avec une charge de 5 A, un joint présentant 0,5 ohm de résistance fait chuter la tension de 2,5 V, assez pour empêcher une VHF d'émettre ou un pilote automatique de fonctionner.

Circuit d'eau douce

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Une pompe à membrane sous pression se met en marche lorsqu'un robinet s'ouvre et que la pression chute. Un accumulateur atténue les cycles de la pompe. Un préparateur chauffe l'eau à partir du liquide de refroidissement du moteur ou d'une résistance alimentée au quai. Pannes :

• Pompe qui tourne en continu ou cycle robinets fermés : une fuite (vérifiez la cale pour de l'eau douce), de l'air dans le circuit, ou réservoir vide.
• Pompe qui tourne mais pas d'eau : réservoir vide, bouchon d'air, filtre bouché en amont de la pompe.
• Pompe qui ne tourne pas : disjoncteur, pressostat, câblage.

Coupez la pompe au tableau lorsque vous quittez le bateau ou par gros temps ; un flexible qui éclate pourrait vider le réservoir dans la cale. Les dessalinisateurs, présents sur de nombreux bateaux océaniques, utilisent des membranes d'osmose inverse qui sont détruites par le chlore, l'huile et une inactivité prolongée sans conservation.

Système d'assainissement

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Les toilettes marines refoulent les eaux usées soit directement à la mer, soit, par une vanne en Y, dans une cuve de stockage qui est vidangée à une station de pompage ou au large à la mer. La convention MARPOL, annexe IV (qui s'applique formellement aux plus grands navires, mais constitue une bonne pratique pour tous), interdit de rejeter des eaux usées non traitées à moins de 12 milles de la côte et des eaux usées traitées (broyées et désinfectées) à moins de 3 milles. De nombreux ports et pays ont des règles locales plus strictes.

Pannes :

• Toilettes difficiles à pomper : sortie bouchée, souvent par du tartre ou du papier. Prévenez-le en rinçant régulièrement avec beaucoup d'eau et en traitant de temps en temps au vinaigre.
• Cuve de stockage qui ne se vide pas : filtre d'évent bouché créant un vide, ou sortie bouchée.
• Broyeur bloqué : coupez d'abord l'alimentation électrique, puis dégagez.

Fermez les prises d'eau des toilettes lorsqu'elles ne servent pas et toujours par gros temps : une cuvette située sous la ligne de flottaison peut siphonner et inonder le bateau si la boucle anti-retour à l'air (vented loop) cède.

Systèmes de direction et barre de secours

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Direction par câbles (filins) : des câbles partent de la roue, passent sur des poulies jusqu'à un secteur fixé sur la mèche de gouvernail. Elle offre une bonne sensation. Contrôlez la tension des câbles, l'alignement et l'usure des poulies, et recherchez des brins cassés près du secteur.

Direction hydraulique : la roue entraîne une pompe qui déplace un vérin sur le bras de barre du gouvernail. Elle ne transmet aucune sensation directe. Contrôlez le niveau du liquide dans le réservoir et les flexibles pour détecter les fuites.

Barre de secours : presque tous les voiliers à roue ont une barre de secours qui se fixe sur le dessus de la mèche de gouvernail par une pièce de pont. Pour les systèmes hydrauliques, une vanne de by-pass doit être ouverte pour que le vérin puisse se déplacer librement. Sachez où elle est rangée, entraînez-vous à la monter et tenez un cap avec elle. Gouverner avec une barre de secours demande beaucoup d'efforts et d'anticipation ; équilibrez les voiles pour réduire l'effort.

Si le gouvernail lui-même est perdu, les solutions comprennent la barre à voiles (gouverner par l'équilibre des voiles), le remorquage d'une ancre flottante ou de bouts depuis les quartiers avec réglage, ou le montage d'un gouvernail de fortune à partir d'un tangon de spi et d'un panneau de plancher ou d'un couvercle de coffre.

Transmission, arbre et hélice

Le moteur n'est que la moitié du système de propulsion. Un skipper doit savoir contrôler et dépanner le reste.

• Boîte de vitesses. Contrôlez le niveau d'huile chaque mois (à la jauge, moteur arrêté) et utilisez la qualité prescrite par le constructeur ; certaines boîtes utilisent de l'huile moteur, d'autres du liquide de transmission automatique. Une huile laiteuse indique une entrée d'eau. Changez l'huile chaque année ou selon le manuel. Si le moteur tourne mais que le bateau n'avance pas, suspectez le câble de marche AV/AR, l'accouplement ou une boîte qui patine.
• Câbles de commande des vitesses et des gaz. Vérifiez que la position des leviers correspond à la boîte : le levier au point mort doit laisser la boîte au point mort. Des câbles qui accrochent ou sont durs sont un signal d'alerte ; un câble rompu peut vous laisser sans commande. Sachez passer les vitesses directement sur la boîte en cas d'urgence.
• Presse-étoupe d'arbre (garniture). Un presse-étoupe traditionnel doit suinter lentement (quelques gouttes par minute) lorsque l'arbre tourne, pour la lubrification et le refroidissement ; trop serré, il chauffe, trop lâche, il inonde. Un joint sans suintement ne doit pas du tout couler ; contrôlez l'âge du soufflet et gardez une pièce de rechange. Les embases à transmission (saildrives) ont une membrane en caoutchouc à remplacer environ tous les 7 ans, quel que soit son aspect.
• Hélice. Une hélice encrassée est une cause fréquente de perte de puissance : algues, herbe, ligne de casier à homard ou sac plastique. Les signes sont des vibrations, un manque de vitesse ou un moteur qui chauffe. Arrêtez le moteur, assurez-vous qu'il n'y a rien autour et, si c'est sans danger, plongez avec un masque, ou coupez la ligne avec un long couteau. Les hélices repliables et à pales orientables doivent être graissées pour éviter qu'elles ne s'ouvrent plus.
• Anodes. Les anodes sacrificielles en zinc ou en aluminium protègent l'hélice, l'arbre et l'embase contre la corrosion galvanique en se corrodant à leur place. Remplacez-les lorsqu'elles sont à moitié usées ; une anode d'arbre presque entièrement rongée est un signal d'alerte.

Circuit de gaz

La plupart des voiliers cuisinent au GPL (butane ou propane), plus lourd que l'air, qui descend dans la cale où une étincelle peut l'enflammer. En haute mer, vous devez le gérer avec soin.

• Installation. Les bouteilles de gaz se trouvent dans un coffre étanche qui se vidange à la mer, jamais dans la cale. Un détendeur sur la bouteille réduit la pression et une canalisation mène à la cuisinière. Utilisez des flexibles et colliers homologués et remplacez les flexibles selon l'intervalle du constructeur (généralement 5 ans).
• Isolement. Coupez le gaz à la bouteille (ou à une électrovanne) après chaque utilisation de la cuisinière, et pas seulement à la cuisinière : la canalisation reste sinon sous pression. De nombreux bateaux installent un détecteur de gaz avec alarme dans la cale.
• Test d'étanchéité. Passez de l'eau savonneuse sur les raccords : des bulles révèlent une fuite. N'utilisez jamais une flamme nue pour la chercher. En cas d'odeur de gaz : pas d'interrupteurs ni de flammes, coupez à la bouteille, aérez et actionnez la pompe de cale manuelle pour évacuer le gaz.
• Coupure de flamme. Vérifiez que la cuisinière dispose d'un dispositif thermocouple de sécurité qui coupe le gaz si la flamme s'éteint.

Quai, corrosion et ferrures de coque

Dans les marinas, une alimentation à quai de 230 V présente un risque de choc électrique et de corrosion galvanique. Utilisez une prise homologuée marine avec un DDR (dispositif à courant différentiel résiduel), vérifiez que la polarité est correcte et ne branchez jamais un câble endommagé. Les courants vagabonds ou un mauvais équipotentiel peuvent corroder rapidement les prises d'eau et les anodes ; ne négligez donc pas le contrôle annuel de la coque.

Actionnez les prises d'eau régulièrement (ouvrez et fermez chacune chaque mois) pour qu'elles ne se grippent pas. Inspectez les flexibles et doublez le collier de chaque flexible sous la ligne de flottaison. Un tampon de la bonne taille doit être attaché à côté de chaque traversée de coque. La procédure en cas d'avarie de prise d'eau décrite plus haut s'applique chaque fois que vous constatez une entrée d'eau.

Compléments du manuel du moteur diesel

Le cycle à quatre temps

Presque tous les diesels de voiliers fonctionnent en cycle à quatre temps. Au temps d'admission, le piston descend et aspire l'air. À la compression, le piston remonte et comprime l'air à environ un vingtième de son volume, le chauffant au-delà de 500 °C. Juste avant le point haut, le carburant est injecté, s'enflamme spontanément et pousse le piston vers le bas lors du temps moteur. Au temps d'échappement, le piston remonte à nouveau et chasse les gaz brûlés. Deux tours du vilebrequin forment un cycle. Un diesel est régulé par la quantité de carburant injecté, et non par un étranglement de l'air ; c'est pourquoi la manette des gaz commande la pompe d'injection et pourquoi le moteur peut tourner avec très peu d'air au ralenti.

Lubrification

L'huile est aspirée du carter par une pompe, passe dans un filtre et est refoulée vers les paliers de vilebrequin, les têtes de bielle et l'arbre à cames. Un clapet de surpression protège le circuit. Contrôlez le niveau d'huile moteur arrêté et de niveau, après quelques minutes de retour à l'huile, et maintenez-le entre les deux repères. Trop d'huile provoque une fumée bleue et un risque de surcharge ; pas assez prive les paliers. Les alarmes de pression d'huile sur la plupart des moteurs signifient qu'il faut arrêter immédiatement. Une huile noire est normale pour un diesel, car elle retient la suie en suspension ; une huile laiteuse signifie de l'eau, et une huile très fluide et malodorante peut signifier une dilution par du gazole, due à une membrane de pompe d'alimentation ou un injecteur défectueux.

Changez l'huile et le filtre du moteur à l'intervalle du constructeur, normalement toutes les 100 à 250 heures de marche ou une fois par an, selon le premier terme atteint. La vidange de l'huile usagée est plus facile en aspirant par le tube de la jauge avec une petite pompe manuelle. Faites toujours chauffer le moteur avant, et récupérez chaque goutte ; ne versez jamais d'huile dans la cale.

Le circuit de refroidissement, plus en détail

Un thermostat maintient le circuit fermé à environ 75 à 85 °C. Lorsque le moteur est froid, le thermostat est fermé, ce qui permet au moteur de chauffer vite ; à chaud, il s'ouvre pour laisser passer le liquide dans l'échangeur. Un thermostat bloqué fermé fait surchauffer le moteur ; bloqué ouvert, le moteur ne chauffera jamais. L'antigel (généralement 33 à 50 %) protège à la fois contre le gel et la corrosion et doit être changé tous les deux ans. N'enlevez jamais le bouchon de remplissage d'un moteur chaud ; attendez qu'il refroidisse. Nettoyez un échangeur bouché en retirant les capots d'extrémité et en poussant une tige dans les tubes, puis en rinçant à l'eau douce avec un détartrant.

Démarrage à froid

Par temps froid, des bougies de préchauffage ou un réchauffeur d'air d'admission réchauffent les chambres de combustion. Maintenez la clé en position de préchauffage pendant le temps indiqué par le manuel (généralement 10 à 20 secondes), puis lancez. N'utilisez jamais de spray d'éther sur un moteur équipé d'un réchauffeur, car cela peut provoquer une explosion. Un moteur froid doit être réchauffé doucement à environ 1 200 tr/min plutôt que d'être emballé.

Heures de marche et intervalles d'entretien

Bonnes pratiques d'utilisation du moteur

• Faites tourner le moteur à environ 75 % de sa puissance nominale maximale pour une longue durée de vie ; de longues périodes au ralenti provoquent un glaçage des cylindres, du calamine dans l'échappement et un encrassement humide.
• Ne restez pas longtemps au ralenti ; faites tourner sous charge les 10 dernières minutes d'une traversée pour brûler les dépôts.
• Réchauffez doucement, et laissez un moteur chaud tourner au ralenti une ou deux minutes avant de l'arrêter.
• Ne faites jamais tourner longtemps le moteur au point mort pour recharger les batteries.

Calculs électriques

Puissance, intensité et section de câble

Les trois relations clés sont :

• Puissance (W) = volts x ampères, donc un feu de mouillage de 60 W sous 12 V consomme 5 A.
• Loi d'Ohm : V = I x R, utilisée pour déterminer la chute de tension le long d'un câble.
• Ampères-heures = ampères x heures, la capacité ou la consommation de la batterie.

La chute de tension dans le câblage est la cause la plus fréquente de pannes. Pour les équipements de navigation, la chute ne doit pas dépasser 3 % (soit environ 0,4 V sous 12 V) ; pour les feux ordinaires, 10 % est acceptable. Une longue ligne de câble nécessite un fil plus épais. Règle empirique : un câble en cuivre de 2,5 mm² transporte environ 20 A sur une courte distance, et pour des parcours de 10 m à 10 A, un câble de 2,5 mm² convient en général. Dimensionnez toujours d'abord le câble, puis le fusible qui protège le câble (jamais l'inverse).

Exemple travaillé. Un réfrigérateur-congélateur de 100 W consomme 8,3 A. Le parcours fait 6 m à l'aller et 6 m au retour (12 m au total) en cuivre de 2,5 mm², dont la résistance est d'environ 0,0074 ohm par mètre. Résistance = 12 x 0,0074 = 0,089 ohm ; chute = 8,3 x 0,089 = 0,74 V, soit 6 % de 12 V. C'est acceptable pour un réfrigérateur, mais pas pour un pilote automatique ou de l'électronique, qui nécessitent un câble plus épais.

Bonnes pratiques de câblage

• Utilisez du câble de cuivre multibrin étamé de qualité marine, et sertissez (ne torsadez pas) chaque connexion avec l'outil adapté et une cosse isolée thermorétractable.
• Gardez les jonctions hors de la cale, fixez chaque câble par des colliers et ajoutez une boucle d'égouttement là où les câbles entrent dans un appareil.
• Utilisez le rouge pour le positif et le noir ou le jaune pour le négatif (en continu) ; en 230 V alternatif, les couleurs sont marron pour la phase, bleu pour le neutre et vert/jaune pour la terre.
• Repérez les deux extrémités de chaque circuit, et gardez un schéma de câblage à bord.
• Installez un coupe-batterie principal et un fusible près de chaque batterie.
• N'utilisez jamais de câble domestique bifilaire avec terre à bord.

Entretien des batteries

Contrôlez les batteries ouvertes chaque mois : complétez chaque élément avec de l'eau distillée juste au-dessus des plaques (jamais d'acide), gardez le dessus propre et sec, et enduisez les bornes de vaseline pour prévenir la corrosion. Utilisez un densimètre pour lire la densité (pleinement chargée, environ 1,265) ; un écart de plus de 0,05 entre éléments indique un élément défaillant. Égalisez de temps en temps les parcs au plomb ouverts. Ne chargez pas une batterie gelée. Vérifiez que les bacs à batteries sont bien ventilés, car la charge produit de l'hydrogène.

Théorie et conduite de l'hélice

Le manuel du moteur diesel et l'examen Yachtmaster traitent tous deux de l'hélice comme élément du système.

• Pas et diamètre : une hélice visse dans l'eau comme une vis dans le bois, en avançant d'une distance appelée le pas à chaque tour, moins le glissement. Une hélice fixe à deux pales est simple et bon marché, mais elle crée une forte traînée à la voile ; une hélice repliable ou à pales orientables réduit la traînée au prix de la fiabilité.
• Sens de rotation : une hélice à droite (le type habituel) pousse l'arrière à bâbord en marche arrière et, plus faiblement, à tribord en marche avant. Ce dérapage de l'hélice (prop walk) compte lors de l'accostage.
• Le dérapage de l'hélice est le plus fort au début de la poussée arrière, lorsque le bateau est presque immobile ; donnez une courte impulsion de puissance, puis laissez le bateau se stabiliser.
• Cavitation : si le régime est trop élevé ou si les pales sont endommagées, des bulles de vapeur se forment et la poussée chute. Une hélice qui cavite au régime normal est souvent encrassée ou d'un pas inadapté.
• Hélice trop chargée ou trop légère : si le moteur ne peut pas atteindre son régime maximal nominal à pleins gaz, l'hélice a trop de pas et le moteur est surchargé (fumée noire) ; s'il dépasse le régime maximal nominal, le pas est trop fin.

Exemple travaillé : alarme de surchauffe au large

Vous motorez à 2 200 tr/min à 40 milles du port lorsque l'alarme de haute température se déclenche.

1. Réduisez les tours au ralenti et passez au point mort ; n'arrêtez pas tout de suite, car un moteur chaud arrêté brutalement peut gripper ou se fissurer.
2. Contrôlez l'échappement : aucune eau n'en sort. Le circuit d'eau de mer est défaillant.
3. Après une ou deux minutes, arrêtez le moteur. Fermez la prise d'eau et ouvrez le filtre : il est plein d'algues et d'un sac plastique. Dégagez-le.
4. Redémarrez, prise d'eau ouverte, et vérifiez qu'un débit fort sort de l'échappement. Si ce n'est pas le cas, remplacez la turbine.
5. Laissez le moteur refroidir, puis contrôlez (prudemment) le niveau de liquide de refroidissement dans le vase d'expansion.
6. Redémarrez ; surveillez l'indicateur de température. Naviguez à bas régime jusqu'au port.
7. Consignez l'incident dans le carnet d'entretien, et contrôlez le filtre plus souvent dans cette eau chargée d'algues.

Si l'échappement fonctionnait bien, la panne probable se situe dans le circuit fermé (courroie qui patine, niveau de liquide de refroidissement bas ou thermostat défectueux).

Plan d'entretien programmé

Un skipper qui dispose d'un plan d'entretien écrit évite la plupart des pannes. Un plan typique pour un voilier ressemble à ceci.

Tenez un carnet d'entretien. C'est aussi une preuve utile pour l'examinateur que vous prenez les systèmes au sérieux et comprenez les heures de marche, et cela rend tout problème plus facile à diagnostiquer, car vous savez ce qui a été fait en dernier.

Exemple travaillé : un problème de charge

Vous êtes en traversée et constatez que la tension de la batterie de service est de 12,1 V au début du quart de nuit, bien que le moteur ait tourné deux heures dans l'après-midi. Le voltmètre n'affiche que 13,0 V moteur en marche, au lieu des 14,2 à 14,4 V attendus.

1. Contrôlez la tension de la courroie d'alternateur : appuyez à mi-longueur ; elle ne doit pas fléchir de plus d'environ 10 mm. Une courroie lâche patine et l'alternateur ne charge pas.
2. Contrôlez le voyant ou la sortie de l'alternateur et les connexions : des bornes desserrées ou corrodées à l'alternateur et à la batterie provoquent des chutes de tension.
3. Mesurez la tension à la sortie de l'alternateur et aux bornes de la batterie. Si l'alternateur affiche 14,3 V mais que la batterie ne voit que 13,0 V, il y a une chute de tension dans le câble ou une mauvaise connexion, probablement au coupe-batterie ou au fusible.
4. Contrôlez la batterie elle-même. Une batterie vieille ou sulfatée accepte mal la charge et affiche une faible tension au repos peu après la charge. Si la batterie est défaillante, réduisez les consommations, coupez les équipements non essentiels et n'utilisez la batterie de démarrage que pour démarrer le moteur.
5. Expliquez votre raisonnement et la réparation. Les examinateurs apprécient : symptôme, hypothèse, test, résultat, action.

Conseils d'examen : ce que l'examinateur attend

• Vous serez interrogé sur des pannes, par exemple « le moteur ne démarre pas » ou « les feux de navigation ne fonctionnent pas ». Répondez dans un ordre logique, de la cause la plus simple (carburant ouvert, coupe-batterie fermé, tension de la batterie) à la plus complexe.
• Sachez où se trouvent les filtres, les points de purge, la turbine et la barre de secours sur le bateau d'examen.
• Sachez dire à quelle fréquence sont effectués les contrôles de routine et ce que vous emporteriez comme pièces de rechange.
• Ne devinez pas : expliquez comment vous testeriez et ce que chaque résultat vous apprendrait.

Pièces de rechange et outils

Un kit minimal de pièces de rechange pour une traversée hauturière sur un voilier type :

• Filtres à carburant (primaire et secondaire) et joints toriques de boîtier de filtre ; un bidon de carburant propre.
• Deux turbines avec joints ; un extracteur de turbine.
• Courroies d'alternateur et de pompe à eau.
• Huile moteur et liquide de refroidissement pour une vidange complète ; filtre à huile.
• Fusibles de chaque calibre utilisé ; disjoncteur de rechange ; cosses à sertir, gaine thermorétractable, fil, pince à sertir, multimètre.
• Ampoules de feux de navigation (ou modules LED de rechange).
• Flexibles et colliers inox de chaque taille ; tampons coniques en bois tendre.
• Kit d'entretien des toilettes ; kit de membrane de pompe.
• Barre de secours (vérifiez qu'elle se monte).
• Ruban autovulcanisant, mastic époxy, ruban adhésif d'électricien (duct tape), colliers de serrage.

Exemple travaillé : panne moteur près d'une route de navigation

Vous êtes à 30 milles de votre destination, en train de motoriser à travers une route de navigation par vent faible. Le moteur ralentit, à-coups, puis s'arrête. Une tentative de redémarrage tourne 30 secondes puis s'arrête à nouveau. Le vent est force 3 par le travers.

1. Sécurité d'abord : sortez de la route de navigation. Déroulez le génois et hissez la grand-voile, éloignez-vous du trafic et maintenez une veille. Un bateau en panne dans une route est en grave danger ; si nécessaire, appelez les garde-côtes et diffusez un Sécurité ou un Pan-Pan.
2. Diagnostic : les symptômes (à-coups puis arrêt) font penser à une alimentation en carburant insuffisante. Contrôlez la cuve du filtre primaire : elle contient de l'eau et des sédiments noirs. Le mauvais temps précédent a remué le réservoir.
3. Réparation : vidangez la cuve du séparateur jusqu'à voir du carburant propre. Changez la cartouche du filtre primaire ; changez aussi le secondaire. Vérifiez que l'évent du réservoir est dégagé.
4. Purgez le circuit depuis le filtre primaire jusqu'à la pompe d'injection.
5. Redémarrez et surveillez : naviguez à régime modéré, continuez de surveiller la cuve du séparateur et gardez des filtres de rechange à portée de main. Si de l'eau continue d'apparaître, le réservoir est gravement contaminé ; envisagez une alimentation provisoire depuis un bidon de carburant propre directement à l'aspiration de la pompe d'alimentation.
6. Décidez : naviguer jusqu'à destination à 3 à 4 nœuds prendra 8 à 10 heures. Si le moteur est fiable, faites du moteur-voile avec les voiles hissées par précaution ; sinon, naviguez à la voile et prévoyez d'entrer au port à la voile ou de demander un remorquage pour l'approche finale.

Erreurs courantes

• Faire tourner le moteur à répétition sans trouver la panne. Cela vide la batterie et peut noyer le moteur d'eau de mer par l'échappement.
• Ne pas vérifier l'eau à l'échappement après le démarrage. Une turbine peut lâcher en quelques minutes et ne plus donner d'eau.
• Ne pas compter les ailettes de la turbine. Les ailettes manquantes bouchent l'échangeur.
• Monter une turbine avec les ailettes dans le mauvais sens, ou la lubrifier avec de la graisse à base de pétrole.
• Purge incomplète. Procédez méthodiquement, du réservoir jusqu'aux injecteurs.
• Monter un fusible plus fort pour qu'il ne saute plus. Trouvez le défaut ; le fusible protège le câble contre l'incendie.
• Débrancher la batterie moteur en marche. Cela peut détruire les diodes de l'alternateur.
• Mesurer une résistance sur un circuit sous tension. Cela endommage le multimètre et donne des résultats faux.
• Ne pas savoir où se trouve la barre de secours. Vérifiez-le lors de la prise en main et entraînez-vous à la monter.
• Laisser ouvertes les prises d'eau des toilettes par gros temps.

Résumé

• Un diesel a besoin de carburant, d'air, de compression et de chaleur ; la plupart des pannes en mer sont dues au carburant.
• Le carburant circule : réservoir, séparateur et filtre primaire, pompe d'alimentation, filtre secondaire, pompe d'injection, injecteurs. Purgez dans cet ordre après un changement de filtre.
• Vérifiez l'eau à l'échappement à chaque démarrage ; une surchauffe signifie généralement prise d'eau, filtre, turbine ou courroie.
• Changez les turbines en comptant les ailettes, en les courbant correctement et en les lubrifiant au savon ou à la glycérine.
• Réseaux 12 V : batteries de démarrage et de service séparées, fusible sur chaque câble positif près de la batterie, débrancher d'abord le négatif.
• Batteries au plomb : rester au-dessus de 50 % (environ 12,2 V au repos). Lithium : capacité utilisable plus élevée, mais nécessite un BMS et une charge compatible.
• Tension de charge moteur en marche : 13,8 à 14,4 V. Solaire et éolien toujours par un régulateur de charge.
• Recherchez les pannes au multimètre de la batterie vers le récepteur ; le défaut se situe là où la tension disparaît.
• Connaissez les circuits d'eau douce, de toilettes et de direction ; entraînez-vous à monter la barre de secours.

Vérifiez votre compréhension

1. Quatre éléments sont nécessaires au fonctionnement d'un moteur diesel. Lesquels ?

Réponse : Carburant, air, compression et chaleur (la chaleur produite par la compression de l'air). Pour démarrer, il faut aussi que le démarreur fasse tourner le moteur assez vite, ce qui exige une bonne batterie.

2. Remettez dans l'ordre du flux de carburant : filtre secondaire, pompe d'injection, pompe d'alimentation, filtre primaire, réservoir, injecteurs.

Réponse : Réservoir, filtre primaire (avec séparateur d'eau), pompe d'alimentation, filtre secondaire, pompe d'injection, injecteurs.

3. Le moteur tourne normalement mais ne démarre pas après que vous avez changé les filtres à carburant. Que faites-vous ?

Réponse : Purgez le circuit de carburant : ouvrez la vis de purge de chaque filtre à tour de rôle et actionnez la pompe d'alimentation jusqu'à obtenir du carburant sans bulles, puis le point de purge de la pompe d'injection et, si nécessaire, desserrez brièvement les raccords d'injecteurs en lançant le moteur.

4. Peu après le démarrage, aucune eau ne sort de l'échappement. Donnez les causes probables, dans l'ordre de vérification.

Réponse : Prise d'eau fermée ; filtre bouché ; turbine défectueuse ; puis échangeur bouché ou courroie qui patine. Arrêtez d'abord le moteur pour éviter la surchauffe et la détérioration de la turbine.

5. Lors du montage d'une nouvelle turbine, quelles sont les trois précautions à prendre pour éviter les problèmes ?

Réponse : Retrouver les ailettes manquantes de l'ancienne turbine ; lubrifier la nouvelle turbine au savon ou à la glycérine, et non à la graisse à base de pétrole ; et la monter avec les ailettes courbées dans le sens de rotation.

6. Moteur tournant à 1 800 tr/min, le voltmètre indique 12,4 V. Que vous indique cette mesure et que vérifiez-vous ?

Réponse : L'alternateur ne charge pas (il devrait afficher 13,8 à 14,4 V). Vérifiez la tension et l'état de la courroie, les connexions de l'alternateur et le fil d'excitation, ainsi que le régulateur.

7. Une batterie au plomb de 12 V affiche 12,2 V après plusieurs heures de repos. Quel est son état de charge approximatif ?

Réponse : Environ 50 %, le niveau le plus bas auquel elle doit normalement être utilisée. Rechargez-la.

8. La VHF ne s'allume pas. Décrivez comment vous trouveriez le défaut au multimètre.

Réponse : Mettez le circuit sous tension. Le multimètre en volts continus et la pointe noire sur un négatif sûr, mesurez à la batterie, après le disjoncteur de la VHF, puis à chaque connexion successive jusqu'à la radio. Là où la tension disparaît, le défaut se situe entre ce point et le dernier point bon. Si le positif est bon à la radio, vérifiez le retour négatif. Réparez hors tension.

9. Pourquoi faut-il débrancher d'abord la borne négative de la batterie ?

Réponse : Si la clé touche la coque ou le moteur en desserrant le positif alors que le négatif est encore branché, cela crée un court-circuit franc et peut provoquer des étincelles, des brûlures ou un incendie. Avec le négatif retiré en premier, il n'y a plus de circuit complet.

10. Votre direction hydraulique tombe en panne à 50 milles de la côte. Que faites-vous ?

Réponse : Ralentissez ou mettez-vous à la cape pour stabiliser le bateau ; montez la barre de secours sur la mèche de gouvernail et ouvrez la vanne de by-pass hydraulique pour que le vérin ne bloque pas le gouvernail ; équilibrez les voiles pour réduire l'effort à la barre ; puis recherchez la fuite ou la panne et refaites le niveau de liquide si vous en emportez un de rechange.

11. Un presse-étoupe d'arbre suinte régulièrement lorsque l'arbre tourne et s'arrête lorsque l'arbre s'arrête. Est-ce une panne ?

Réponse : Non. Un presse-étoupe à garniture doit suinter quelques gouttes par minute en marche, pour la lubrification et le refroidissement. Vérifiez que le débit n'augmente pas et ne réglez que très peu à la fois.

12. Pourquoi coupe-t-on le gaz à la bouteille et pas seulement à la cuisinière ?

Réponse : La canalisation entre la bouteille et la cuisinière reste sous pression si vous ne fermez que le robinet de la cuisinière ; une fuite dans le flexible ou les raccords libérerait encore du gaz, plus lourd que l'air, qui s'accumule dans la cale.