Répartition des moteurs 4 temps

arbre à cames pour la commande des soupapes

Composée de soupapes et d'un ou plusieurs arbres à cames, la distribution est le cœur d'un moteur 4 temps. C'est sur elle que repose la performance de la moto.

Pour contrôler l'ouverture et la fermeture synchronisées des soupapes, un arbre à cames est utilisé, c'est-à-dire l'axe rotatif sur lequel les excentriques ont été installés, qui poussera les soupapes pour qu'elles s'enfoncent et s'ouvrent le moment venu. La soupape n'est pas toujours commandée directement par l'arbre à cames (fusibles). En effet, tout dépend de leur position relative. Sur les premiers moteurs 4 temps, les soupapes étaient implantées de côté, tête haute, du côté du cylindre. Ensuite, ils étaient actionnés directement par l'arbre à cames, lui-même situé à proximité de l'axe du vilebrequin.

À essence, présenté à Milan en 2007, un prototype de moto équipé d'un moteur d'essai à soupapes latérales. Une solution extrêmement simple et compacte qui rappelle le passé qui a été peu ou rien sur la moto depuis l'arrêt de Harley Flathead en 1951.

Des rabats latéraux aux rabats supérieurs ...

Le système, très simple, présentait l'inconvénient d'une chambre de combustion « tordue », car les soupapes arrivaient près du cylindre. Cela a été affecté par les performances du moteur et les soupapes de plomb ont été rapidement installées. Le terme est issu de la traduction, puisque la culasse est appelée « culasse » dans de nombreuses langues étrangères : par exemple, l'anglais, l'allemand, l'italien. Dans le cahier des charges, et parfois directement sur les carters, on peut voir l'abréviation anglaise "OHV", qui signifie "Header Valves", valves dans la culasse. L'acronyme est désormais obsolète, que l'on ne retrouve que sur les tondeuses à gazon en tant que point de vente...

Peut faire mieux ...

Par conséquent, pour rendre la chambre de combustion plus compacte, les soupapes ont été inclinées pour les ramener à la verticale du cylindre et du piston. Ensuite, nous avons parlé de moteurs "putain". L'incinération a augmenté l'efficacité. Cependant, comme l'arbre à cames restait au même endroit, de longues tiges devaient être implantées pour faire fonctionner les soupapes, puis des bascules (scalmers) devaient être implantées pour inverser le mouvement ascendant des cames avec une poussée qui abaisse les soupapes.

Dans un passé relativement lointain, ce type de propagation était encore utilisé principalement sur les motos anglaises (années 60-70) et italiennes (Moto Guzzi).

OHV puis OHC

La solution simple ACT (arbre à cames en tête) est toujours bien adaptée aux monocylindres qui ne tournent pas à des vitesses trop élevées, comme ici la 650 XR.

Cependant, le poids et le nombre de pièces mobiles ont doublé les dégâts à la recherche de puissance. En effet, plus les soupapes s'ouvrent et se ferment rapidement, plus elles peuvent rester ouvertes longtemps, ce qui contribue au remplissage du moteur, d'où son couple et sa puissance. De même, plus le moteur tourne vite, plus il produit d'"explosions" et donc plus il est puissant. Mais la masse, étant l'ennemie de l'accélération, ces systèmes lourds et complexes avaient peu de chances d'être efficaces dans les deux sens. En effet, nous avons eu l'idée de remonter l'arbre à cames dans la culasse (dans la culasse comme ça...) pour éliminer les longues et lourdes tiges de culbuteurs. En anglais, nous parlons de "Inverted camshaft", qui est brièvement orthographié par OHC. La technologie est enfin toujours d'actualité puisque Honda (et Aprilia) l'utilisent toujours de manière cohérente, avec quelques adaptations appelées "Unicam".

Unik

L'Unicam Honda n'a qu'un seul ACT qui contrôle directement les soupapes d'admission, tandis que les soupapes d'échappement plus petites, donc plus légères, utilisent des pentes.

La semaine prochaine, nous examinerons de plus près le double ACT ...

Encadré : Qu'est-ce que Valve Panic ?

Ce phénomène est comparable à ce qui se passe lorsqu'une armée traverse un pont. La cadence excite la structure du pont à une vitesse correspondant à son propre mode de résonance. Cela conduit à un mouvement très large du pont et, à terme, à sa destruction. C'est la même chose avec la distribution. Lorsque la fréquence d'excitation de l'arbre à cames atteint la fréquence du mécanisme d'ouverture et de fermeture de la soupape, le système trouve une réponse. Cela conduit alors à des mouvements incontrôlés des soupapes qui ne suivent plus le profil de l'arbre à cames. En effet, ils ne se ferment plus lorsque le piston monte... et bing, ça cogne, provoquant l'effondrement du moteur. Plus la masse de la distribution est faible, plus sa fréquence de résonance est élevée et s'éloigne ainsi du régime moteur (c'est-à-dire la vitesse à laquelle il peut tourner). CQFD.