Technique : L'arbre à cames
L'arbre à cames (appelé aussi "arbre de distribution") commande l'ouverture des soupapes. Il s'agit d'un arbre (pièce métallique longiligne) entraîné par une roue dentée. Il porte autant de cames qu'il y a de soupapes (il y a parfois 2 cames par soupape - cas de l'Alfasud).
Sa position peut être dans le carter (arbre à cames latéral) ou dans la culasse (arbre à cames en tète noté ACT. Certains moteurs possèdent deux arbres à cames (l'un pour les soupapes d'admission et l'autre pour les soupapes d'échappement).
Dans les moteurs à quatre temps, le cycle complet nécessite deux tours de vilebrequin pour un tour de l'arbre à cames.
En conséquence, ce dernier tourne à une vitesse qui est la moitié de celle du moteur.
La commande peut se faire au moyen d'une chaîne (avec des pignons généralement cylindriques), ou encore, suivant un système plus moderne, par courroie crantée.
La position angulaire de l'arbre est déterminée au montage du moteur. Cette opération porte le nom de calage de la distribution .
L'élément suiveur de came prend, lorsqu'il est soumis à un mouvement de translation rectiligne, le nom de poussoir centré ou excentré suivant que son axe rencontre ou non celui de l'arbre à cames.
Quand, au contraire, il effectue un mouvement oscillant de rotation autour d'un axe, il porte le nom de culbuteur. L'arbre à cames commande l'ouverture des soupapes. Le rappel de celles-là sur leurs sièges est obtenu par des ressorts qui tendent à les maintenir fermées.
Ainsi, lorsque la queue de soupape n'est pas attaquée par la came ou le poussoir, la soupape, soumise à l'action du ressort, reste fermée.
Dans les commandes desmodromiques, la fermeture comme l'ouverture de la soupape sont commandées mécaniquement par des cames ou excentriques.
Ce dispositif permet d'éviter l'affolement des ressorts en cas de sur-régime, mais il est plus compliqué et plus coûteux que le système classique, et n'est pas utilisé sur les voitures de grande série.
Les dispositions possibles pour l'arbre à cames dépendent de l'architecture du moteur et de ses performances.
Historique
Sur les premières voitures, l'arbre à cames était disposé latéralement (c'est-à-dire dans le carter moteur) et commandait uniquement les soupapes d'échappement. Les soupapes d'admission étaient automatiques et s'ouvraient par dépression.
Par la suite (par exemple sur la Fiat 24 HP de 1903), on ajouta un second arbre à cames dans le bâti pour commander également les soupapes d'admission. Les soupapes étaient toujours disposées latéralement et actionnées par un poussoir.
Avec la solution de l'arbre à cames dans le carter, le graissage était simplifié et la commande de l'arbre était réalisée sans complication de construction avec un simple train d'engrenages.
Cependant, les soupapes latérales ne permettaient pas de réaliser des taux de compression élevés ni d'obtenir de bons rendements.
En effet, leur disposition créait un vaste espace mort, augmentant le volume de la chambre de combustion.
C'est ce qui poussa les constructeurs, après 1910, à adopter les culbuteurs sur une grande échelle et à disposer les soupapes dans la culasse. Toutefois, avec cette solution, le poids des poussoirs, des tiges et des culbuteurs était important.
L'arbre à cames en tête, par ailleurs, était déjà apparu en 1903 sur un moteur pour voiture automobile de l'anglais Mandslay, et il fut adopté en série par Isotta Fraschini en 1905 sur le modèle D 100 HP.
Plus tard, les avantages qui résultent de la disposition en V des soupapes : chambre de combustion hémisphérique et échappement placé du côté opposé à l'admission, conduisirent à l'introduction du système à deux arbres à cames en tête.
Les premiers exemples de ce système remontent à 1912, naturellement sur une voiture de sport : la Peugeot Grand Prix de 7,6 litres.
La position des soupapes inclinées ou des soupapes d'échappement disposées d'un côté et les soupapes d'admission de l'autre, peut se réaliser également avec un seul arbre à cames, qu'il soit en tête ou dans le carter, comme sur la Fiat 200 HP construite pour le défi avec Napier en 1908, la Fiat 14 B de 1914 ou encore l'Austro Daimler Prinz Heinrich construite en 1914.
De la Première Guerre mondiale à nos jours, la position de l'arbre à cames n'a pas subi de modifications.
Les systèmes sont restés sensiblement inchangés, la solution latérale dans le carter étant préférée pour des raisons de simplicité de construction sur les voitures utilitaires et moyennes. Sur les voitures de grande classe et de sport, on adopte l'arbre à cames en tête.
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, je sais que tu pensais très fort à DUCATI et que tu as eu du mal à proclamer que cette marque fantastique s'est fait une très grande spécialité de cette distribution qui équipe toutes leurs motos depuis les 70's(hormis quelques très rares exeptions. Moteurs 2T notamment que j'adore également).