Superbe photo...
Elle me conforte dans mon intuition, qui tient en deux points :
1°) concernant les charges de bord.
Une question tout d'abord : dans le cas d'un roulement, ce sont bien uniquement (ou majoritairement) les pistes qui sont affectées par la fatigue qu'occasionnent ces charges? Si tel est bien le cas, pour reprendre l'analogie que tu proposes, je serais tenté d'assimiler la came aux rouleaux et le poussoir de la pompe à vide aux pistes.
Concernant les rouleaux, j'imagine que les contraintes dont ils sont le siège sont assez simples, avec une dominante de traction : si l'acier était fragile, en soumettant le rouleau à un effort de compression on pourrait obtenir une rupture par fendage (cf. essai brésilien que l'on utilise pour approcher la résistance en traction du béton).
Pour les pistes en revanche, vu les diagrammes que tu as présentés, j'imagine que les efforts sont beaucoup plus complexes et surtout, beaucoup plus pénalisants en fatigue. Et d'autant plus agressifs que les angles du rouleau (de la came) sont plus marqués...
Il faut que je retrouve la pastille de réglage du jeu aux soupapes dont je parlais précédemment ; on y voit des criques et rayures circulaires situées sensiblement à la même place que celles de ta photo. En revanche, si les zones concernées sont les mêmes, l'état de surface est sensiblement différent : elles sont plus fines et quasiment concentriques.
Au stade où je suis intervenu,
la came était intacte et elle l'est toujours aujourd'hui, plus de 130 000 km après. Preuve que c'est la pastille qui a fatigué en premier et non la came...
Par contre, si je n'avais pas changé la pastille, je pense que l'arbre à cames aurait fini par s'écailler aussi.
Enfin, je suis sûr qu'en traçant la courbe enveloppe des surfaces de contacts du poussoir avec les bords de la came, on décrit exactement ce que montre ta photo (et ce que va montrer la mienne si je retrouve la pièce...
).
Mon intime conviction est que le défaut provient bien de l'effet de bord et
qu'il affecte toujours le poussoir en premier.
2°) concernant le fonctionnement du système.
Contrairement à une distribution classique, le poussoir (pas la
paire de cames) travaille deux fois plus : une levée de piston de pompe à vide par tour moteur au lieu d'une levée tous les deux tours. Le poussoir est donc soumis à une fatigue beaucoup plus intense que les cames.
Deuxième raison pour penser que le poussoir lâchera systématiquement en premier.
D'ailleurs, as-tu une idée de l'allure de la loi d'endommagement? J'imagine qu'il ne se passe rien pendant une très longue période mais qu'une fois les premières piqûres apparues, ça va très vite...
Cerise sur le gâteau : la fissure.
Cela ressemble à s'y méprendre à une fissure de fatigue en flexion : le poussoir de pompe travaille en flexion rotative autour d'un pivot central (la « bielle » commandant le piston de la pompe). Avec tous les défauts de surface, une concentration de contraintes n'a pas manqué de se produire, créant une zone d'amorçage.
Comme toi, j'aurais soupçonné une rupture franche du poussoir imminente et remplacé la pompe sans hésiter.
Si ces suppositions sont justes, cela signifie que la pompe à vide est un point faible qui doit être surveillé et qu'il convient probablement de la remplacer préventivement (200-250 000 km ?) avant d'endommager l'arbre à cames et de balancer de la limaille partout.
Cela vaut d'autant plus le coup que le reste du moteur à l'air d'être parfaitement sain et d'une très grande fiabilité...