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Initiation: L'arbre à cames


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Dans notre série d'articles destinés à ceux qui n'on aucune connaissance de la mécanique, n'ont jamais compris pourquoi c'était si salissant, mais ne voudraient quand même pas mourir idiots, nous vous présentons cette semaine: l'Arbre à Cames [...]

Fiche signalétique :

L'arbre à came est une barre en acier sur laquelle on distingue des lobes ovoïdes appelées cames.
Il est entrainé par le vilebrequin, par le biais d'un pignon fixé à son extrémité (fig.1).

Situé sous le vilebrequin; il tourne en sens inverse. à une vitesse deux fois inférieure

D'ailleurs, on remarque que le pignon d'arbre à cames est deux fois plus gros que celui du vilebrequin.
Tout comme le vilebrequin, il est maintenu en place entre les deux demi-carters du bloc-moteur et repose sur trois paliers (fig.2). A partir des moteurs 1200 de 34cv, il est monté sur coussinets, ce qui n'était pas le cas sur les moteurs "Pied-Moulé".

Pièce mécanique au raffinement extrême elle permet de convertir la rotation brute du vilebrequin en impulsions linéaires qui font la magie du moteur à quatre temps.


AAC02_small.jpg
Fig. 1
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A quoi ça sert ?

L'arbre à came est un élément dont le fonctionnement est simple mais dont la forme et la géométrie des cames conditionne la vitesse et la durée d'ouverture des soupapes.

C'est lui qui orchestre les séquences d'ouverture et de fermeture des soupapes de chacun des quatre cylindres.


AAC01_small.jpg
Fig. 2


A la manière d'une pièce d'horlogerie, il permet en une révolution de réaliser 8 mouvements distincts dans le temps mais identiques dans le principe :
Le profil de la came chasse le poussoir et la tige de culbuteur (video fig.3).

Nous verrons dans un prochain article l'action des tiges de culbuteurs sur la soupape.

Outre son rôle majeur dans la distribution, il entraine les deux engrenages de la pompe à huile (fig.3).


AAC03_small.jpg
Fig. 3
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(Clic "droit" puis "Enregistrer la cible sous..." pour sauvegarder la vidéo - 457 Ko)


Pourquoi en changer ?

De par son action sur la séquence d'ouverture/fermeture des soupapes, le remplacement de l'arbre à came d'origine est le passage obligé si l'on veut obtenir de son moteur un rendement spécifique (piste, route, accélération, tout-terrain...).
Le profil des cames conditionne la façon dont respire le moteur.
Par chance, on trouve sur le marché un choix très vaste adapté à toutes les utilisations et à tous les budgets de préparation.

On peut aussi réduire les contraintes exercées sur le pignon d'arbre en le remplaçant par un pignon à taille droite. Ce système à la sonorité caracéristique fiabilise la distribution et limite les déréglages en utilisation à haut régime (compétition).


AAC04_small.jpg
Fig. 4
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    • Petit déterrage du sujet: Hier je fais rouler un peu le bazar, et après quelques kilomètres, perte de puissance, petit arrêt sur le bas côté d'une jolie petite route bien tranquille. Odeur de friture donc je regarde directement sous les caches culbuteurs, ça goutte de l'huile sur une boîte de chauffage. Donc après ouverture du cache, je constate que le joint en liège (modèle à 1€75 parce que j'avais pas trouvé la qualité de la nasa quand j'ai remonté le moteur) est pas resté en place vers le bas. Bon. Je repose ça au mieux pour redémarrer et rentrer bricoler chez moi. Et après avoir mis un joint neuf que j'avais prévu en stock, je passe commande pour deux joints, les mêmes (cheap) puisque ça semble être un truc qu'il vaut mieux avoir dans la boîte à gants.. Et du coup j'ai vu qu'il y avait ces même joints en silicone, donc par curiosité (et parce que j'avais 20 balles que je savais pas comment dépenser) j'en ai commandé une paire. Des avis sur ces "nouveaux" joints ? Ça fait le job ou c'est du pipeau ? Si vous en avez en silicone vous les avez collés ou juste graissé ? Parce que c'est sympa les arrêts en rase campagne pour bidouiller ce genre de panne facile, mais c'est plus agréable de rouler sans soucis ! Ha oui je précise que c'est sur un moteur type 4 de 2 litres CJ (si ça change quelque chose ?) 
    • Possibilité de vapor lock. Pompe à essence mécanique trop chaude  ou tuyau métallique avant la pompe touchant une partie chaude.
    • Salut non pas de perçage 8 pions d'origine, et la petite galère sur le 215 c'est de trouver du M7 en 12,9 pour le mécanisme...
    • Le 215 mm est en 4 pions 130 N.m ce sera ok avec un embrayage SACHS d'origine et un disque de bonne qualité même sur un bus Camper. le couple admissible dépend aussi de la garniture du disque.de plus de 50 N.m quand même  ! avec le SACHS et un disque d'origine de la même marque sur un volant moteur en bon état le couple admissible est de 19 daN.m mais c'est en comptant sur le coefficient d'adhérence entre la garniture, le plateau de volant moteur et celui du mécanisme. Le coefficient de frottement est toujours plus faible celui d'adhérence mais malgré tout 130N.m est admissible sur un SACHS    
    • Merci pour ces éléments de réflexion. Il est vrai que je suis uniquement en 4 pions, et il faut que je réfléchisse à cela. Le couple attendu sur ce genre de config peux atteindre les 130 N.m. Je ne connaissais pas la subtilité du kenedy plus soft a diaphragme. Peut être la solution la plus simple effectivement même si j’avais un peu occulté cette option pour préserver des contraintes sur câble, levier boîte etc. Le 215mm est en perçage 8 pions d’origine également ?  
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