CamshaftEdit
Dans les moteurs à cycle à quatre temps et certains moteurs à cycle à deux temps, le calage des soupapes est commandé par l’arbre à cames. On peut le faire varier en modifiant l’arbre à cames, ou le faire varier pendant le fonctionnement du moteur par le calage variable des soupapes. Elle est également affectée par le réglage du mécanisme des soupapes, et en particulier par le jeu des poussoirs. Cependant, cette variation n’est normalement pas souhaitée.
Recouvrement des soupapesEdit
Avec la distribution fixe traditionnelle, un moteur aura une période de « recouvrement des soupapes » à la fin de la course d’échappement, lorsque les soupapes d’admission et d’échappement sont ouvertes. La soupape d’admission est ouverte avant que les gaz d’échappement aient complètement quitté le cylindre, et leur vitesse considérable aide à aspirer la charge fraîche. Les concepteurs de moteurs cherchent à fermer la soupape d’échappement juste au moment où la charge fraîche provenant de la soupape d’admission l’atteint, afin d’éviter la perte de charge fraîche ou les gaz d’échappement non aspirés. Sur le schéma, les périodes de chevauchement des soupapes sont indiquées par le chevauchement des arcs rouge et bleu. Légende:
- PCM = Point mort haut
- PPM = Point mort bas
- IO = La soupape d’admission s’ouvre
- IC = La soupape d’admission se ferme
- EO = La soupape d’échappement s’ouvre
- EC = La soupape d’échappement se ferme
L’une ou l’autre soupape s’ouvre avant que la tête du piston n’atteigne le point mort haut ou le point mort bas. La quantité en degrés de vilebrequin de laquelle les soupapes s’ouvrent avant que le point mort haut ou le point mort bas soit atteint est appelée avance des soupapes. L’écart en degrés du vilebrequin entre la fermeture des soupapes et l’atteinte du point mort haut ou du point mort bas est appelé retard des soupapes. Le chevauchement des soupapes est un moyen secondaire pour refroidir les soupapes d’échappement avec l’air d’admission pendant le chevauchement des soupapes. Le refroidissement primaire est accompli par la dissipation de la chaleur vers les sièges de soupape.
Calage variable des soupapesEdit
Les moteurs qui fonctionnent toujours à une vitesse relativement élevée, comme les moteurs de voitures de course, auront un chevauchement considérable dans leur calage des soupapes pour une efficacité volumétrique maximale. Les moteurs des voitures de route sont différents car ils doivent tourner au ralenti à moins de 1000 tr/min, et un chevauchement excessif des soupapes rendrait impossible un ralenti régulier en raison du mélange des gaz frais et des gaz d’échappement. Le calage variable des soupapes peut donner à la fois une puissance maximale à haut régime et un ralenti régulier à bas régime en apportant de petits changements à la position angulaire relative des arbres à cames et en faisant ainsi varier le chevauchement des soupapes.
Moteurs à orificesÉditer
De nombreux cycles à deux temps et tous les moteurs wankel n’ont pas d’arbre à cames ou de soupapes, et le calage des orifices ne peut être varié qu’en usinant les orifices, et/ou en modifiant la jupe du piston (applications à deux temps). Cependant, certains moteurs diesel à deux temps suralimentés (comme l’aéro-moteur Wilksch) ont une culasse et des soupapes à clapet, semblables à celles d’un moteur à cycle à quatre temps.
Dégagement des poussoirsModifier
Le calage des soupapes d’un moteur diesel dépend également du dégagement des poussoirs des soupapes d’admission et d’échappement.
Si le dégagement des poussoirs est moindre, alors la soupape s’ouvre tôt et se ferme tard. Si le jeu du poussoir est plus important, alors la soupape s’ouvre tard et se ferme tôt. Le jeu du poussoir est mesuré par un instrument appelé jauge d’épaisseur.