Arbres à cames (arbre de distribution)

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Pour fonctionner correctement et avec efficacité, la motorisation de votre auto a besoin de nombreux éléments. Parmi les pièces moteur nécessaires pour votre véhicule, on peut mentionner l’arbre à cames. Vous souhaitez en savoir davantage sur cet accessoire ? Vous trouverez ici l’essentiel à connaître sur l’arbre à cames.

Qu’est-ce qu’un arbre à cames ?

Cette pièce, également appelée arbre de distribution, est vital au bon fonctionnement du moteur de votre véhicule. Elle permet de réguler l’ouverture et fermeture des soupapes, que ce soient les soupapes d’échappement ou les soupapes d’admission.

Cet élément est constitué d’un long cylindre en acier qui comporte les « cames ». Ces dernières sont des excroissances mécaniques sous forme de gouttes et dont les emplacements et les orientations sont pensés pour que le temps d’ouverture et de fermeture des soupapes soit adapté aux besoins du moteur.

L’arbre de distribution ne permet pas uniquement de contrôler la durée d’ouverture et de fermeture des soupapes. En effet, sa rotation sert aussi à alterner correctement la fermeture et l’ouverture des soupapes.

Le principe de fonctionnement de l’arbre à cames

L’enclenchement du moteur de la voiture met en rotation l’arbre à cames. Lors de ce mouvement, les cames vont tour à tour exercer une pression sur les queues des soupapes qui sont placées sur des ressorts. Grâce à cet appui, les queues de soupapes sont poussées vers l’extérieur afin d’assurer l’entrée de l’air (pour une soupape d’admission) ou la sortie des gaz produits pendant la combustion (pour une soupape d’échappement).

Après le passage de la came, les ressorts agissent sur la soupape afin que celle-ci retourne à sa position initiale. La vitesse de rotation de l’arbre à cames dépend surtout du régime moteur du véhicule.

Quels sont les différents types d’arbres à cames ?

En fonction des besoins du bloc-moteur, votre véhicule peut être équipé d’un :

  • arbre à cames en tête
  • double arbre à cames en tête
  • arbre à cames latéral

Arbre à cames en tête

Ici, l’arbre à cames se trouve dans la culasse, juste au-dessus de la chambre de combustion. L’arbre de distribution agit sur les soupapes placées sur la partie haute du moteur du véhicule, et ce, grâce au régime moteur transmis par le vilebrequin.

Double arbre à cames en tête

Le principe de fonctionnement de cet arbre à cames est similaire à son homologue précédent. On note toutefois la présence d’un second arbre à cames en tête afin d’améliorer les performances du moteur, surtout dans les hauts régimes. Ce type d’arbre de distribution répond surtout aux besoins des véhicules de compétition.

Arbre à cames latéral

Il s’agit d’un arbre à cames qui était surtout utilisé avant, sur des moteurs spécifiques. Actuellement, les constructeurs ont rarement recours à ce modèle. Ce type d’arbre à cames n’agit pas directement sur les soupapes. Il doit encore impulser la rotation du régime moteur aux « culbuteurs », des tiges en acier qui se trouvent sur les côtés du moteur.

Emplacement de l’arbre à cames

L’emplacement de l’arbre à cames varie en fonction du modèle. Pour un moteur doté de soupapes latérales, l’arbre à distribution se trouve près du vilebrequin. Un arbre à cames en tête est directement situé sur la culasse, au-dessus des soupapes. Du fait de sa position, l’arbre à cames doit être démonté lors du remplacement de vilebrequin ou de courroie de distribution. Par conséquent, ce genre d’intervention implique le changement des joints SPI de l’arbre à cames.

Qu’est-ce qu’un capteur d’arbre à cames ?

Un arbre à cames dispose d’un capteur de position. Ce dernier délivre au calculateur moteur des informations détaillées sur la position des pistons ainsi que des soupapes et de leur phase afin qu’une quantité adaptée de carburant soit injectée dans les soupapes.

Un capteur d’arbre à cames qui ne fonctionne pas correctement peut entraîner des dommages mécaniques ou encore des courts-circuits. Il est parfois nécessaire de tester ce capteur. Le diagnostic consiste à contrôler le signal électrique avec un multimètre ou un oscilloscope, à vérifier la connectique (tension d’alimentation, tension du câble de raccordement à l’aide d’un ohmmètre.

Comment savoir si mon arbre à cames est défectueux ?

Véritable pièce maîtresse du moteur de votre voiture, l’arbre à cames doit être remplacé dans les meilleurs délais lorsqu’il est hors service. Il en va de même lorsque cette pièce ne remplit plus correctement son rôle. Il existe des signes qui indiquent clairement que cet élément est défectueux.

Un arbre à cames défectueux peut se manifester par la baisse de performances de votre véhicule (ralentissements, vibrations, calage...), problème de démarrage ou encore le témoin du voyant moteur qui s’allume.

Il se peut également que le problème provienne de votre capteur d’arbre à cames. Pour connaître l’origine de la panne, vous pouvez vous rapprocher de votre garagiste.