Arbres à cames

L'arbre à cames est soutenu en plusieurs points. Entre les deux se trouvent les élévations en forme de came qui actionnent les soupapes. Sur la face avant se trouve l'engrenage de la courroie de distribution, ainsi que le réglage de l'arbre à cames pour optimiser les temps d'ouverture en fonction du régime moteur.

Une distinction est faite entre les différentes conceptions en ce qui concerne l'actionnement des soupapes. L'arbre à cames en tête (OHC) se trouve dans la plupart des moteurs. Mais il y a aussi la variante des valves suspendues. Le terme anglais "Over Head Valve", abrégé OHV, est cependant plus facile à comprendre. Les soupapes sont situées au-dessus de l'arbre à cames. L'arbre à cames n'a même pas besoin d'être dans la culasse . Il est ainsi plus facile d'optimiser la chambre de combustion. Mais certains types de moteurs, comme les moteurs boxer ou les moteurs en V à culasse unique (pour chaque cylindre), sont également équipés d'un arbre à cames monté en bas.

Les soupapes sont actionnées par des culbuteurs ou des bascules. L'inconvénient d'un moteur à soupapes en tête est la masse élevée à déplacer, ce qui a un effet négatif surtout à grande vitesse. C'est pourquoi la technologie des soupapes en tête est réservée non seulement au Boxer mais aussi aux gros moteurs diesel, où le couple est plus important que la vitesse. Dans le cas de l'arbre à cames en tête de l'OHC, il faut encore faire une distinction en fonction du nombre d'arbres à cames. S'il y a deux arbres à cames, il s'agit d'un moteur "Double Over Head Calmshaft", en abrégé DACT. Les moteurs à DACT ne sont pas nécessairement des moteurs à quatre soupapes. Les soupapes d'échappement et d'admission peuvent être actionnées chacune par un arbre à cames.

L'arbre à cames le plus couramment utilisé est celui en fonte. Les arbres à cames coulés sont d'une seule pièce, la came et la zone de palier sont spécialement durcies, par exemple par frittage. Il y a aussi des arbres à cames en acier qui sont forgés. Récemment, des arbres à cames en plusieurs parties ont également été utilisés en raison de techniques de traitement plus efficaces. Cela permet de durcir encore mieux les parties sollicitées et de gagner du poids.

Les poussoirs sont situés entre l'arbre à cames et la soupape. Autrefois, il fallait régler ici le jeu des soupapes. Le jeu entre le poussoir et la came doit être réglé au dixième de millimètre. Il y avait aussi des poussoirs à coupelle avec de petites plaques, qui avaient une certaine épaisseur, les cales ou les plaques de valves. Elles sont encore courantes sur les motos aujourd'hui. Ici aussi, la distance doit être fixée avec précision. Aujourd'hui, on utilise ce qu'on appelle des poussoirs hydrauliques. Ce sont des poussoirs qui sont remplis d'huile moteur et qui régulent la distance indépendamment par la pression de l'huile.

Comme nous l'avons déjà mentionné, les cames d'un arbre à cames doivent être spécialement durcies. On en arrive ainsi sans cesse à des arbres à cames qui ne répondent pas aux exigences. Surtout lorsqu'un moteur est développé à partir de zéro. Soit la charge mécanique est plus élevée, soit les arbres à cames n'ont pas été suffisamment durcis. Les bruits qui en résultent sont également difficiles à classer pour un mécanicien. Un cliquetis ou un virement de bord dépendant de la vitesse peut l'indiquer.

Cependant, ce bruit se produit également avec des soupapes mal réglées s'il n'y a pas encore de poussoirs hydrauliques. Il faut le distinguer d'un bruit de cliquetis, qui ne peut être entendu qu'au début, après le démarrage du moteur. Cela est particulièrement vrai si le moteur n'a pas tourné pendant une longue période (la nuit par exemple). Dans ce cas, ce cliquetis provient des poussoirs hydrauliques. Le bruit signifie des poussoirs qui fuient et dont l'huile moteur s'échappe (pendant la nuit, pendant des heures). Il en résulte un bruit de cliquetis au démarrage du moteur. Maintenant, les poussoirs se remplissent rapidement d'huile, le bruit a disparu.

De temps en temps, lorsque le moteur n'a pas fonctionné pendant plusieurs heures, un nuage de fumée bleu peut également sortir de l'échappement. L'huile moteur de la culasse, qui est nécessaire pour lubrifier la commande des soupapes, les arbres à cames et les poussoirs hydrauliques, s'accumule sur le dessus de la tête. Il est maintenant aussi autour des valves sur le dessus de la tête. Si les joints de la tige de soupape (entre la soupape et la tête) sont usés, l'huile moteur s'écoule dans le compartiment moteur à cet endroit. La conséquence est un nuage de fumée bleu après le démarrage du moteur.

Cela comprend tout d'abord la vidange d'huile régulière qui doit être effectuée conformément aux instructions du fabricant. Soit après avoir atteint un certain kilométrage, soit après une certaine période de temps - selon ce qui est atteint en premier. Il est surtout important de n'utiliser que des huiles moteur approuvées par le fabricant. À intervalles plus longs, les mécaniciens retirent également le couvercle de la soupape conformément aux instructions du fabricant et procèdent à une inspection visuelle des arbres à cames. Différentes méthodes de mesure permettent de vérifier si des marques de rodage ou une usure excessive sont apparues.

En outre, le remplacement de la courroie crantée dans les intervalles spécifiés par le fabricant est également important. Une courroie dentée ou une courroie de distribution usée s'étire trop au début. Cela rend les heures d'ouverture moins précises. Mais les signes de fatigue vont si loin que la courroie de distribution peut aussi se déchirer. C'est pourquoi la courroie de distribution, y compris le galet de renvoi et la poulie de tension, doit toujours être remplacée conformément aux spécifications du fabricant. Pour les moteurs avec chaîne de distribution, les intervalles de remplacement des glissières et du tendeur de chaîne doivent être respectés. En outre, l'ancienne chaîne de chronométrage devrait être resserrée ou remplacée, bien que cela ne se fasse généralement pas avant 150 000 à 200 000 km.

Quiconque a déjà voulu régler les soupapes d'un moteur sait qu'il existe des valeurs de réglage pour un moteur froid et un moteur chaud. Cela est dû à la dilatation thermique des composants. Tout est conçu avec l'arbre à cames et le jeu des soupapes pour un fonctionnement optimal à la température de fonctionnement. Par conséquent, après un démarrage à froid, chaque moteur doit d'abord être doucement amené à sa température de fonctionnement avant de montrer ses performances maximales.