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Que fait un arbre à cames ?

Un arbre à cames commande l’ouverture et la fermeture des soupapes dans la culasse. Ces soupapes contrôlent l’alimentation en air et en carburant des chambres de combustion et l’évacuation des gaz d’échappement. L’arbre à cames comporte des cames – sections surélevées de l’arbre – qui actionnent les soupapes par l’intermédiaire de culbuteurs ou de poussoirs hydrauliques. La durée et la distance d’ouverture des soupapes dépendent de la forme de ces cames.

Termes clés :

• Profil des cames : la forme des cames détermine le calage et la levée des soupapes.
• Levée de la came: degré d’ouverture de la soupape.
• Temps d’ouverture et de fermeture des soupapes: le moment où la soupape s’ouvre et se ferme.
• Chevauchement: période pendant laquelle les vannes d’entrée et de sortie sont ouvertes en même temps.

Qu’est-ce qu’un arbre à cames rapide, chaud, sauvage ou pointu ?

Ces termes sont utilisés de manière interchangeable, mais signifient la même chose : un arbre à cames sportif avec un profil de came plus agressif. Cela donne :

• Plus grande levée des cames → Les soupapes s’ouvrent davantage → Plus d’air et de carburant dans les cylindres → Plus de puissance.
• Temps d’ouverture plus long → Les soupapes restent ouvertes plus longtemps → Le moteur respire mieux.
• Plus de chevauchement → L’admission et l’échappement sont également ouverts en même temps → Meilleur changement de cylindre à haut régime.

Impact sur les performances du moteur

• Plus de puissance à haut régime, mais moins de couple à bas régime.
• Ralenti agité en raison de l’allongement de la durée d’ouverture des soupapes et du chevauchement.
• Consommation de carburant plus élevée car le moteur est optimisé pour des régimes plus élevés.

Exemple : un arbre à cames standard ouvre les soupapes d’admission à 8 mm et à 220 degrés. Un arbre à cames sport peut porter cette ouverture à 11 mm et 270 degrés, ce qui permet au moteur de mieux respirer.

Pourquoi les arbres à cames rapides fonctionnent-ils principalement à haut régime ?

À bas régime, un temps d’ouverture long et un chevauchement important sont désavantageux car.. :

• Il y a moins de temps pour remplir efficacement une bouteille.
• Le mélange air-carburant peut être perdu en raison du chevauchement.
• Le moteur tourne au ralenti de manière irrégulière.

A haut régime, cela est bénéfique car :

• La vitesse d’air plus élevée permet un remplissage efficace des cylindres.
• Le chevauchement améliore le rinçage des gaz d’échappement.
• Le régime plus élevé réduit l’effet de la marche en dents de scie.

En résumé: un arbre à cames rapide fonctionne très bien sur un circuit, mais moins bien dans une voiture de tous les jours.

Comment la distribution variable (comme VTEC) résout-elle ce problème ?

Un arbre à cames rapide fonctionne toujours de la même manière, tandis que les systèmes tels que VTEC, VANOS et VVT-i passent d’un profil de came à l’autre.

Voici comment fonctionne le système VTEC (système Honda) :
Bas régimes: le moteur utilise un profil de came doux pour plus de souplesse et d’efficacité.
Hauts régimes: un profil de came plus agressif est engagé pour plus de puissance.

Pourquoi la technologie VTEC est-elle si intelligente ?

• Vous bénéficiez à la fois d’un ralenti doux et d’une grande puissance à haut régime.
• Le moteur consomme moins de carburant à faible charge.
• Vous bénéficiez du meilleur des deux mondes: une conduite souple et des performances sportives.

Le système VTEC à double arbre à cames en tête de Honda, par exemple, passe à un profil de came sportif à partir de 5 500 tr/min, ce qui permet au moteur de se déchaîner. C’est pourquoi de nombreuses voitures Honda sont réputées pour leur puissance à haut régime. BMW et Toyota maîtrisent également cette technologie.

Arbre à cames rapide contre VTEC

Caractéristiques	Arbre à cames rapide	VTEC (ou calage variable des soupapes)
Caractère de la puissance	Optimisé pour les hauts régimes	Variable en fonction du régime moteur
Faible régime	Agité, moins efficace	Douceur et économie
Haut régime	Performances maximales	Passage en mode sport
Consommation de carburant	Souvent plus élevée	Plus efficace
Idéal pour	Voitures de piste et de performance	Utilisation quotidienne et conduite sportive

Voici comment reconnaître une voiture avec un arbre à cames rapide

• Le moteur tourne au ralenti sans arrêt, surtout lorsqu’il est froid.
• Consommation de carburant supérieure à celle d’un moteur standard.
• Forte montée en puissance à haut régime, mais lente à bas régime.
• Parfois, le bruit d’admission est plus fort en raison de l’ouverture plus longue des soupapes.

Dans les voitures VTEC, vous remarquez une augmentation soudaine de la puissance lorsque le système s’enclenche, souvent avec une sensation de « coup de fouet » reconnaissable.

Peut-on combiner un arbre à cames rapide avec la technologie VTEC ?

Oui ! Honda, par exemple, propose des moteurs Type R dotés d’un profil VTEC agressif optimisé pour les performances. Les sociétés de tuning combinent parfois un arbre à cames rapide avec un système VTEC, ce qui permet au moteur de rester souple à bas régime et de délivrer une puissance extrême à haut régime. Toutefois, cela nécessite une modification de la cartographie de l’ECU et parfois des ressorts de soupapes renforcés.

Le message principal : les caméras hot/wild/sharp/fast sont toutes les mêmes. Différents termes sont mentionnés en ligne, mais vous savez maintenant qu’il s’agit du même principe.