Comprendre un train de soupapes automobile

Un train de soupapes ou train de soupapes est une partie d'un moteur à combustion interne qui contrôle le fonctionnement des soupapes d'admission et d'échappement. Il y a une soupape d'admission qui permet au mélange air-carburant d'entrer dans la combustion. La soupape d'échappement permet aux gaz d'échappement de sortir de la chambre de combustion une fois le processus terminé.

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Aujourd'hui, nous allons examiner la définition, la disposition, les fonctions, le fonctionnement et les composants d'un train de soupapes dans un moteur à combustion interne.

Définition du train de soupapes

Un groupe de soupapes est un composant conçu pour ouvrir et fermer les soupapes d'admission et d'échappement afin que le mélange air/carburant puisse entrer et sortir de la chambre de combustion sous forme de gaz.

De nos jours, les moteurs sont conçus avec des ensembles de cames en tête appelés arbres à cames en tête. Il est situé près du haut du moteur.

Contrairement à ceux qui placent l'arbre à cames plus bas dans le moteur et utilisent des tiges de poussée pour déplacer les ensembles de soupapes. Cette configuration de valvetrain est appelée Cam-in-block.

Certaines dispositions de soupapes n'utilisent pas d'arbre à cames. Il utilise des technologies telles que les solénoïdes pour contrôler les vannes individuelles. il est connu sous le nom de Camless.

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Fonctions de la soupape et principe de fonctionnement

Les principales fonctions du train de soupapes sont de contrôler l'ouverture et la fermeture des soupapes. le train de soupapes contrôle également le débit d'air et de carburant qui entre dans la chambre de combustion et en sort sous forme de gaz d'échappement.

Dans le fonctionnement d'un train de soupapes, l'arbre à cames joue un rôle très important car son mouvement de rotation facilite l'ouverture et la fermeture des soupapes à l'aide des lobes de came. Bien qu'il existe diverses pièces qui aident le train de soupapes à fonctionner.

Dans la plupart des moteurs diesel lourds, quatre soupapes sont utilisées, c'est-à-dire qu'il y a quatre soupapes dans chaque cylindre. Deux soupapes pour l'admission air/carburant et deux pour les gaz d'échappement. Les soupapes d'admission ont un diamètre plus grand que les soupapes d'échappement, ce qui permet un plus grand flux d'air vers le cylindre.

Les soupapes d'échappement sont conçues pour résister à des températures plus élevées des gaz d'échappement chauds que les soupapes d'admission. En effet, l'air frais qui circule à travers les soupapes d'admission le maintient à une température plus basse.

Afin de garder les soupapes intactes, c'est-à-dire de brûler, les soupapes d'admission et d'échappement transfèrent de la chaleur à la culasse, sinon elles se brûlent.

Il y a un injecteur au milieu de la soupape qui est enfoncé pour injecter du carburant dans le cylindre. Eh bien, le moment de l'ouverture et de la fermeture de la vanne est incroyablement précis, ce qui lui permet de fonctionner efficacement.

Dans les moteurs plus récents, des signaux électriques sont utilisés pour hocher la tête de l'injecteur, au lieu du train de soupapes mécanique. Ce processus est encore plus précis.

La vidéo ci-dessous explique le fonctionnement d'une valve tr ain:

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Composants d'un train de soupapes

Vous trouverez ci-dessous les différents composants qui facilitent le fonctionnement d'un train de soupapes :

Arbre à cames :

La fonction de l'arbre à cames est de contrôler le calage et de relever le profil de l'ouverture des soupapes. Ceci est réalisé avec le lobe de came sur l'arbre rotatif.

Un arbre à cames est entraîné par le vilebrequin et tourne à mi-vitesse du vilebrequin dans le cas d'un moteur à quatre temps.

Le vilebrequin transfère le mouvement à l'arbre à cames à l'aide d'une chaîne de distribution en métal ou principalement d'une courroie de distribution en caoutchouc. Un ensemble d'engrenages peut également être utilisé.

Poussoir :

Une tige de poussée est une tige métallique longue et mince qui est utilisée dans les moteurs à soupapes en tête. Il est également utilisé pour transférer le mouvement de l'arbre à cames du bloc moteur aux soupapes de la culasse.

Il y a un poussoir à l'extrémité inférieure d'une tige de poussée qui entre en contact avec l'arbre à cames. Le lobe des arbres à cames déplace le poussoir vers le haut, ce qui déplace la tige de poussée. L'extrémité supérieure du poussoir pousse davantage sur le culbuteur, ce qui ouvre la soupape.

Culbuteur/poussoir de godet :

La conception du moteur détermine la manière dont la soupape sera actionnée, soit par un culbuteur, un doigt ou un poussoir de godet. Dans un moteur à arbre à cames en tête, des poussoirs ou des doigts de godet sont utilisés, sur lesquels les lobes de came entrent en contact.

Les culbuteurs sont utilisés dans les moteurs à soupapes en tête, qui sont actionnés par une tige de poussée et pivotent sur un arbre. Il peut également être pivoté sur des goujons à billes individuels qui aideront à actionner les vannes.

Vannes :

La soupape utilisée dans la plupart des moteurs modernes s'appelle une soupape à champignon. Certaines vannes telles que les vannes à manchon, les vannes à tiroir et les vannes rotatives sont également parfois prises en compte.

Généralement, les soupapes à champignon sont ouvertes par le lobe de l'arbre à cames ou le culbuteur. Il est fermé par un ressort hélicoïdal appelé ressort de soupape.

Ci-dessous se trouve le schéma d'un valvetrain :

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