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Les composants d'un moteur sont nombreux et il est difficile de connaître le fonctionnement et la typologie de chacun d'entre eux. Aujourd'hui nous souhaitons approfondir l'explication d'un des éléments clés du moteur, nous allons découvrir ce qu'est un arbre à cames, quelle est sa fonction au sein du moteur et quels types de celui-ci existent .
Qu'est-ce qu'un arbre à cames ?
L'arbre à cames est un élément généralement réalisé en fonte ou en acier forgé , ceci étant donné l'importance d'avoir une grande capacité de résistance à l'usure et à la torsion. Il se situe juste en dessous du moteur et a une fonction très importante : l' ouverture et la fermeture des soupapes du moteur .
C'est un élément primordial dans le bon fonctionnement du moteur, car s'il tombe en panne, l'inefficacité du moteur sera immédiatement détectée. L'arbre à cames veille à ce que l'ouverture des soupapes d'échappement et d'admission prenne l' intervalle de temps le plus court possible et qu'elles se produisent pendant des intervalles similaires .
L'arbre à cames est composé d'une barre ou d'un axe de rotation qui, avec quelques cames ou pales, est capable de faire ouvrir et fermer les soupapes du moteur. L'arbre se monte sur la culasse du moteur ou sur le bloc moteur , il est possible que dans certains cas il y en ait deux au lieu d'un seul : un pour la soupape d'échappement et un pour la soupape d'admission. L'arbre à cames est fixé au vilebrequin par la chaîne de distribution, la courroie ou les engrenages .
Comment fonctionne un arbre à cames ?
Une fois que nous avons compris ce qu'est un arbre à cames et quelle est sa fonction principale, le moment est venu d'expliquer comment il fonctionne .
Tout commence par un tour du contact de l'équipement. Lorsque cela se produit, une impulsion électrique est générée qui entraîne le mouvement du vilebrequin . Tout ce qui précède fait que les bielles pressent et contractent les pistons vers les cylindres. Le résultat est une étincelle qui allume les bougies d'allumage dans la chambre de combustion grâce à la compression du mélange air-carburant qui se produit au cours du processus.
Grâce au fait que l'arbre à cames est fixé au vilebrequin, il parvient à se mettre en rotation, permettant ainsi aux soupapes de s'ouvrir et de se fermer, laissant passer le mélange, ou au contraire, évacuant les gaz résultant de la procédure.
En plus de sa fonction fondamentale avec les soupapes, l'arbre à cames est également chargé d'aider au bon fonctionnement de la pompe à carburant et coopère à la distribution de l'huile dans tout le moteur.
Quels types d'arbres à cames existe-t-il ?
D'une manière générale on parle de deux types d'arbre à cames : SOHC et DOHC . Le premier cas a un seul arbre à cames pour toutes ses soupapes, tandis que dans le second cas les arbres à cames sont séparés par des soupapes d'échappement et d'admission.
Cependant, selon son placement, trois types d'arbre à cames sont connus :
SV : On les connaît sous le nom de soupapes latérales puisque, comme on peut le deviner, c'est la position qu'elles occupent dans le cylindre, à l'intérieur du moteur.
Dans le cas de ce type d'arbre à cames, il faut tenir compte du fait que la chambre de compression doit être de taille plus importante et que des problèmes surviennent souvent car la taille des têtes de soupapes est limitée par l'encombrement dont elles disposent.
OHV : Dans ce cas, l'arbre à cames est placé dans la partie inférieure du bloc moteur , avec les soupapes de culasse que nous avons précédemment évoquées. Le vilebrequin transmet le mouvement à travers les pignons ou une chaîne courte directement.
Grâce à ce processus, il y a une limitation du nombre de tours que le moteur peut atteindre. Il faut également tenir compte du fait qu'en raison de la température du moteur, l'amplitude des poussoirs doit être plus élevée que d'habitude.
OHC : Ce type d'arbre à cames est situé dans la culasse, à côté des soupapes.C'est de loin le système le plus populaire car il utilise moins de pièces que les autres types. Il en résulte une plus grande ouverture et une fermeture plus rapide des soupapes, ainsi qu'un régime plus élevé.
S'il est vrai que cela rend le mouvement du vilebrequin difficile et nécessite des chaînes plus longues, ce qui entraîne une usure et un entretien plus importants . C'est un système coûteux et compliqué, mais il est aussi très efficace .
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