Royaume du Maroc Ministre de lAgriculture et de la pche maritime Direction de lEnseignement, de la Formation et de la Recherche Direction Rgional de lAgriculture de Rabat-Sal-Zemmour-Zaer Institut des Technicien Spcialiss en Mcanique Agricole et Equipement Rural de Bouknadel

Rparation du moteur thermique combustion interne

Dpartement Mcanique Autos et Engins AgricoleOctobre 2011

Fonction :Le bloc-cylindres est lorgane fixe du mcanisme moteur qui tablit lespace ncessaire { lvolution du cycle { 4 temps. Il reoit lembiellage ou les organes mobiles.

Le bloc-cylindres est aussi le support de la culasse, qui ferme la partie haute du moteur, et du carter infrieur, qui obture le bas du moteur. Il est soumis toutes les forces engendres durant le fonctionnement du moteur : couples, vibrations, etc.

La structure du bloc-cylindresLa partie suprieure du bloc-cylindres est usine pour former les cylindres (bloccylindres non chemis) ou les logements de chemises (bloc-cylindres cylindres rapports). Le liquide de refroidissement circule librement { lintrieur de cette partie. Le plan suprieur est dress pour former le plan de joint, la culasse vient y sappuyer pour couvrir les cylindres. Des bossages avec des trous filets assurent la fixation de la culasse.

La partie infrieure du bloc-cylindres comporte les demi-paliers de la ligne darbre , munis des coussinets, destins supporter le vilebrequin. Les chapeaux des paliers sont fixs par le bas, au moyen de vis, pour faciliter la dpose du vilebrequin.Le bloc-cylindres possde { lintrieur des alsages destins { recevoir larbre { cames et la commande des soupapes, la commande et la fixation de la pompe huile et des canalisations du systme de graissage. Lintrieur du bloc-cylindres est reli au collecteur dadmission ou au filtre { air par un reniflard pour la rcupration des gaz ou des vapeurs dhuile. Le bloc-cylindres possde { lextrieur les fixations lastiques du moteur au chssis et les organes et accessoires extrieurs : pignons de distribution, pompe combustible, allumeur, etc.

Les diffrents types de bloc-cylindresSelon la disposition des cylindres, le bloc-cylindres peut tre : en ligne , si les axes des cylindres sont verticaux et situs dans le mme plan. en ligne et inclin , si les axes des cylindres sont inclins par rapport la verticale (40). en V , les cylindres sont repartis en 2 sries et dans chacune delles les axes sont parallles et situs dans un mme plan.

plat , si les cylindres sont placs horizontalement et opposs 2 2 (en V dontlangle vaut 180).

Matriau de construction du bloc-cylindresLe bloc-cylindres est en fonte grise ou en alliage daluminium. Les blocs en alliage lger ont un poids rduit et une bonne conductibilit thermique. les bloc-cylindres sont gnralement chemiss.

Cylindres Fonction :Les cylindres sont des fts, usins dans le bloc-cylindres ou amovibles, qui servent de guide aux pistons. Leurs parois intrieures un degr de finition suprieur et prsentent des stries fines pour retenir lhuile de graissage.

Structure1.- CYLINDRES USINES DANS LE BLOC Les cylindres sont alss directement dans le bloc-cylindres conservant une rigidit parfaite de lensemble. Les chambres deau les enveloppent afin dassurer leur refroidissement. Il ny a pas des problmes dtanchit. 2.- CYLINDRES RAPPORTES (CHEMISES SECHES) Les cylindres rapports sont des tubes dpaisseur assez faible qui viennent semboter { force dans le bloc-cylindres, lequel a t prvu avec fts alss directement dans la matire le constituant. Le chemisage permet dobtenir une surface rsistante { lusure (trs dure) et prsentant un faible coefficient de frottement. On les appelle chemises sches car la partie extrieure nest en contact quavec le bloc-cylindres et non pas avec le liquide de refroidissement. Lemmanchement se fait, soit { la presse, soit par contraction de la chemise trempe dans lazote liquide (- 195 C). Matriau. Les chemises sches sont en acier.

Structure3.- CYLINDRES RAPPORTES (CHEMISES HUMIDES) Les chemises humides ont un excellent refroidissement car elles sont extrieurement en contact avec le liquide de refroidissement. Ces chemises sont paisses, elles forment fts amovibles et le bloc-cylindres ne comporte que des surfaces de centrage et dappui. Le montage des chemises humides est de type comprim avec un joint servant uniquement { ltanchit. La chemise humide a un appui infrieur. est centre dans un logement prvu cet effet la partie infrieure du bloc-cylindres. Ltanchit est assure par un joint plat dembase, plac { lpaulement de la partie infrieure de la chemise. Le dpassement du haut de la chemise assure, aprs serrage de la culasse, ltanchit parfaite au joint de culasse. Au moment du serrage, le joint plat dembase est comprim suffisamment pour assurer ltanchit du bas. La chemise humide a un appui suprieur est en appui vers le haut par sa collerette. Ltanchit du bas est assure par des joints toriques en caoutchouc qui sont suffisamment comprims au moment du serrage de la culasse. Matriau. Les chemises humides sont en fonte de haute qualit et grain fin.

DEFECTUOSITES DU BLOC-CYLINDRESDfectuositFissures des chambres deau. Dformation du plan de joint de la culasse Usure (ovalisation) de lalsage des paliers du vilebrequin. Usure de lalsage des portes de centrage des cylindres. Usure de lalsage des paliers de larbre { cames.

CauseDilatation irrgulire due au refroidissement irrgulier. Temprature leve ou serrage irrgulier. Temprature leve ou serrage irrgulier. Changement incorrect des cylindres. Frottement des porte de larbre a cames.

Mthode de rparationSoudure / Remplacement du bloc-cylindres

Rectification plane sans dpasser la hauteur minimaleAlsage en ligne

Remplacement du bloccylindres Changement des bagues en bronze

DEFECTUOSITES DU BLOC-CYLINDRESObturation des canalisations dhuile. Trous tarauds filetage dtrior. Dpt des impurets vhicules par lhuile Boulons ou goujons en mauvais tat ou casss Frottement des segments et, dans une moindre mesure, du piston. Lavage du film dhuile par lessence durant le dmarrage froid. Labrasion provoque par les poussires et les impurets. Lapplication du piston contre la paroi lors de la dtente. La corrosion par les produits de la combustion. Nettoyage

Refaire le filetage

Usure (conicit et ovalisation) de lalsage des cylindres.

Alsage de prcision des cylindres usins la cte de rparation. Remplacement des chemises sches et alsage la cte nominale. Remplacement des chemises humides

fonction remplirLembiellage est lensemble des organes mobiles du mcanisme moteur qui transforme le mouvement rectiligne alternatif du piston en mouvement de rotation du vilebrequin. Lembiellage se compose de :

Piston, Segments, Axe de piston, Bielle, Vilebrequin

PISTONFonction remplir: Le piston permet lchange dnergie entre les gaz et lembiellage. Pendant la dtente, les gaz fournissent de lnergie au piston, mais au cours des autres temps du cycle, cest la bielle qui commande le mouvement du piston.

Structure

Le piston comporte deux parties distinctes : La tte de piston, la partie suprieure, reoit laction des gaz et assure ltanchit. Le fond de piston est en gnral plane, parfois bomb, convexe ou concave, selon la forme que lon recherche pour la chambre de combustion. Des gorges circulaires section carre portent des segments assurant ltanchit entre piston et parois du cylindre. La jupe, la partie infrieure, assure le guidage rectiligne. Elle porte, { lintrieur, les bossages des alsages de laxe de piston et ventuellement une gorge, sur sa partie infrieure, pour un segment supplmentaire de retenue dhuile.

PistonDiffrents types de pistonsPiston jupe intgraleIl se caractrise par la liaison continue entre la tte et la jupe, associe a un profil intrieur progressif. Le diamtre de la tte du piston est plus petit que celui de la jupe afin de mieux ragir aux dilatations importantes localises ce niveau par le contact direct de la combustion des gaz. La jupe a une forme ovale dont le plus petit diamtre est au niveau des bossages de lalsage pour laxe de piston. Lorsque le piston est chaud, cette partie ovale sarrondit.

Piston fentePour viter un jeu excessif a froid, ce qui rend le moteur bruyant, ce piston comporte une fente horizontale, situe sous le dernier segment. La fente, situe aussi verticalement, serve de compensation aux dilatations thermiques

Piston thermostatique Il est muni dinserts en acier spcial Invar positionns en haut de la jupe. LInvar est un acier ayant un trs faible coefficient de dilatation.

MatriauLes alliages { base daluminium ou de magnsium constituent les matriaux prfrs, pour un piston qui doit tre bon conducteur de chaleur et lger. Une couche de protection (tain, plomb, graphite, etc.) assure une lubrification de secours en cas de dfaillance momentane du graissage.

SEGMENTSFonction Les segments sont des anneaux circulaires ouverts et souples monts dans les gorges du piston en vue de : Assurer ltanchit entre le piston et le cylindre afin que les gaz de combustion ne passent pas de la chambre de combustion dans le carter en phase de compression et que lhuile ne remonte pas du carter dans la chambre de combustion en phase daspiration. Assurer le refroidissement du piston par le transfert de la chaleur du piston au cylindre. Structure

Les segments sont fendus pour permettre leur montage et leur donner une certaine lasticit. La forme de la coupe est gnralement droite. Les fuites qui pourraient se produire en cet endroit sont rduites en rpartissant les coupes (tierage de segments) sur toute la priphrie du piston. Par suite au fait que les segments assurent luniformit des pressions radiales sur les parois du cylindre, leur coupe ne doit pas tre modifie.

SEGMENTSDiffrents coupes de segments

Diffrents types de segments Il existe deux types des segments daprs leur fonction principale. Segments de compression. De forme rectangulaire, trapzodale ou conique, ils sont placs dans les gorges suprieures du piston. Travaillant en extension permanente contre les parois du cylindre ils garantissent une tanchit aussi parfaite que possible. Le premier segment de compression partir de la partie suprieure du piston, le segment de feu, est chrom parce quil est soumis aux hautes tempratures de lexplosion. Segment racleur. Plac dans la gorge infrieure du piston, il arrte lhuile. Derrire lui, la gorge est perce pour permettre le retour de lhuile dans le carter infrieur. Matriau. Les segments sont en acier au chrome ou en fonte perlitique graphite sphrodal. Un traitement thermique permet damliorer leurs caractristiques mcaniques. Un traitement de surface, le chromage dur, augmente leur rsistance lusure.

SEGMENTSDiffrents types de segments1- Tte de piston 2- Segment de feu 3- Segment de compression 4- Segment racleur 5- Orifice ralis au fond de gorge du segment racleur permettant le retour dhuile au carter dhuile et graissage de laxe du piston

1- Segment de feu 2- Segment de compression 3- Segment racleur

AXE DE PISTONFonction Laxe de piston assure la liaison articule entre le piston et la bielle. Il transmet { la bielle la force que reoit le piston tout en permettant le mouvement oscillatoire bielle/piston. Structure Laxe de piston est de forme cylindrique creux afin de diminuer au maximum sa masse tout en maintenant sa rigidit. Laxe de piston peut tre dcentr (dport) par rapport { laxe gomtrique du cylindre afin de rduire lusure du cylindre.

Matriau. Laxe de piston est en acier ayant une couche superficielle dure : cmente, nitrure, etc.

Types daxes de piston et leurs arrts

AXE DE PISTONtypes de montage de laxe de piston avec la bielle

On utilise trois types de montage de laxe de piston avec la bielle

Axe de piston libre dans les bossages du piston et dans le pied de bielle (B, flottant). Laxe est retenu de se dplacer latralement et de frotter sur les parois du cylindre par des arrts lastiques en acier : Circlips ou joncs. Le pied de bielle comporte une bague en bronze. Axe de piston libre dans les bossages du piston et serr dans le pied de bielle (C). Le montage de laxe seffectue aprs une chauffe de la bielle. Axe de piston serr dans les bossages du piston et libre dans le pied de bielle (A). Le montage de laxe seffectue aprs une chauffe du piston.

Diffrents types de montage de laxe de piston

BIELLE

1- Pied de bielle 2- Bague de pied de bielle 3- Orifice darrive dhuile de graissage 4- Boulon de fixation 5- Corps de bielle 6- tte de bielle 7- Demi coussinet de tte de bielle 8- chapeau de tte de bielle

Fonction

La bielle assure la liaison entre le piston et le vilebrequin et transmet lnergie entre ces deux lments anims de mouvements diffrents.Structure

La bielle se compose de trois parties : le pied, le corps et la tte. Le pied, reli { laxe de piston, comporte gnralement une bague en bronze emmanche { force. Le corps est la partie comprise entre le pied et la tte. Il a une section en I pour rsister aux divers efforts de compression et de traction et pour viter ainsi le flambage. La tte, articule sur le maneton du vilebrequin, est coupe dans un plan perpendiculaire (parfois oblique) a laxe de la bielle en deux parties pour permettre la pose des coussinets et son montage. La partie suprieure est solidaire du corps, la partie infrieure, boulonne sur la premire et enserrant le maneton, est appele chapeau.

BIELLE

Matriau

La bielle est en acier trs rsistant au nickelchrome, parfois en acier mi-dur au carbone.

VILEBREQUINFonction Le vilebrequin transforme, par lintermdiaire de la bielle, la force du piston en mouvement circulaire et de crer ainsi un couple de rotation. Lnergie recueillie sur cet arbre assure le mouvement des organes de transmission pour le dplacement du vhicule mais aussi lentranement de la distribution, de la pompe { huile, de la pompe { eau, des dispositifs dalimentation en carburant et dallumage, ainsi que de lalternateur. StructureLe vilebrequin se compose de tourillons, qui se trouvent dans laxe et qui permettent { larbre de reposer sur les paliers du bloc-cylindres, et des manetons sur lesquelles viennent sarticuler les bielles. Les tourillons et les manetons sont relis les uns aux autres par des bras et des flasques. Les flasques peuvent recevoir des masses dquilibrage, statique et dynamique, jouant le rle de contrepoids ajust par meulage ou perage. Des canalisations de graissage sont perfores travers les bras, des tourillons aux manetons. Du cot sortie du vilebrequin, se trouvent la porte du joint dtanchit et la flasque de fixation du volant moteur. Sur le cot oppos, se trouvent la porte du joint dtanchit, le pignon dentranement de larbre a cames, la poulie et, selon le cas, lamortisseur de vibrations. La disposition des lments constituants est conditionne par le nombre des cylindres du moteur et par lobligation de repartir rgulirement les impulsions des pistons sur deux tours de rotation, tout en assurant le meilleur quilibrage possible.

VILEBREQUINMatriau Le vilebrequin est en acier mi-dur au nickel-chrome, en acier alli au manganse et silicium ou en fonte au graphite sphrodal. La couche superficielle de ses portes est trempe ou durcie (nitruration, cmentation, induction) et rectifie. Le vilebrequin doit occuper une position bien dtermine par rapport au bloccylindres. Des cales peuvent rgler le jeu axial du vilebrequin par leur paisseur (cales de jeu latral). Le vilebrequin sort de moteur a ses deux extrmits, des joints dtanchit mobile y empchent les fuites dhuile : joint a lvre en caoutchouc synthtique, tresse constitue par lamiante tisse autour de caoutchouc, etc.

Coussinet Vilebrequin

VILEBREQUINCoussinetsPour assurer une bonne rotation entre vilebrequin et paliers du bloc-cylindres et entre vilebrequin et ttes de bielle on utilise des coussinets minces. Les coussinets protgent les portes rectifies du vilebrequin et peuvent tre changs sans usinage posteriori. Ceux-ci sont des pices dusure qui se prsentent sous forme dune coquille en acier sur laquelle est plaque une mince couche portante de mtal antifriction. Comme mtal antifriction on utilise les alliages { base daluminium, les alliages plomb-tain (mtal blanc), plomb-tain-cuivreantimoine (rgule) et aluminium-cuivre-zinc (mtal rose). La couche antifriction a la capacit dabsorption des lments enlevs par friction. Parfois une couche ternaire de plomb-taincuivre est ajoute pour viter les grippages.

Le volant moteurLe volant moteur est fix sur la flasque du vilebrequin par des boulons dont le couple de serrage doit tre respect. Cette pice, en acier ou en fonte, est une masse dinertie qui rgularise le couple moteur. Dautres fonctions peuvent galement tre assures par le volant moteur tel que : Recevoir la couronne de dmarrage sur laquelle sengrne le pignon du dmarreur. Supporter le mcanisme dembrayage et servir de face de friction au disque dembrayage. Comporter des encoches servant de repres de position des organes mobiles du moteur (PMH), de dclenchement de lallumage et dinjection.

Dfectuosit

Cause

Mthode de rparation

Usure du diamtre de la jupe. Usure de la largeur des gorges. Usure de lalsage de laxe.

Frottement au cylindre. Frottement aux segments. Frottement { laxe de piston.

Changement du piston Changement du piston Changement du piston

Usure du diamtre extrieur (jeu a la coupe, fente). Usure de lpaisseur.

Frottement au cylindre. Frottement la gorge.

Changement des segments Changement des segments

Usure du diamtre extrieur.

Frottement au piston..

Changement de laxe.

Dfectuosit

Cause

Mthode de rparation

Usure de lalsage de la tte de bielle (logement de coussinet) Usure de lalsage du pied de bielle (logement de bague) Usure de lalsage de la bague en bronze Flexion ou torsion du corps.

Efforts dextension et de compression Efforts dextension et de compression

Changement de la bielle Changement de la bielle/ Ralsage Changement de la bague en bronze

Frottement { laxe de pistonEfforts dextension, de compression et de flexion

Dgauchissage

Usure (ovalisation et conicit) des portes des tourillons et des manetons.

Frottement aux coussinets en cas de mauvais graissage

Rectification la cte de rparation suivante Redressement / Changement du vilebrequin

Alignement des tourillons (flche)

Efforts de flexion crs par la pousse des gaz

Dfectuosit

Cause

Mthode de rparation

Torsion des manetons Perpendicularit (voile) du plan dappui du volant

Efforts de torsion crs par lopposition des couples Efforts de flexion et de torsion

Changement du vilebrequin

Changement du vilebrequin

CULASSEFonctionLa culasse ferme le haut des cylindres tout en formant une partie de la chambre de combustion.

StructureLa culasse comprend des conduits dadmission et dchappement des gaz. Elle porte les trous filets pour recevoir les bougies dallumage et, ventuellement, des injecteurs dessence. La culasse est fortement sollicite de point de vue tempratures et pressions de combustion. Une double paroi permet la circulation du liquide de refroidissement autour des bougies et des chambres de combustion. Le dessus de la culasse constitue le carter qui contient la commande des soupapes. Les chambres de combustion sont en creux au dessous de la culasse. La forme et le volume de la chambre de combustion influencent grandement le rendement et le fonctionnement du moteur. La forme de la chambre prsente une importance primordiale, car elle exerce une influence sur la turbulence du mlang. Par consquent le mlange est plus homogne et la combustion plus rapide. Le volume de la chambre conditionne le taux de compression dont dpend le rendement de la combustion. Au fond de la chambre de combustion on trouve les siges de soupapes. Les siges constituent les surfaces coniques dappui de ttes des soupapes : langle du cne (30 ou 45) doit tre presque le mme pour la soupape et le sige, afin que ltanchit soit assure. Les siges sont usins dans la masse de la culasse, ou bien forms par des bagues en acier emmanches la presse. Ils sont chanfreins afin de raliser la largeur de la surface conique. Dans laxe du chaque sige, introduit { la presse, il y a le guide de soupape qui assure le coulissement de la soupape.

CULASSEMatriau La culasse est en fonte grise acire ou en alliages a base daluminium, de cuivre de nickel et de silicium. Fonction

Joint de culasse

Le joint de culasse assure ltanchit de la chambre de combustion, il empche les fuites deau et dhuile entre culasse et bloc-cylindres. Matriau Le joint de culasse est en tissu mtallique avec matriaux synthtique ou alliages base de caoutchouc. Les bords des chambres de combustion sont pourvus dun collet en acier plaqu daluminium. Fonction

Soupapes

Les soupapes permettent le passage des gaz dans un temps trs court tout en assurant, sur leur sige, une tanchit parfaite du cylindre dans diffrentes phases du cycle.

Culasse

Soupapes

Structure La soupape se compose dune tte, dune porte conique et dune queue. La tte de soupape peut tre convexe, concave ou bien plate. Le diamtre de la soupape dadmission est plus grand que le diamtre de la soupape dchappement, afin de faciliter le remplissage du cylindre en gaz frais dont la vitesse est plus lente que ceux dchappement. La porte conique est la partie circonfrentielle de la tte, rectifie avec une grande prcision, qui assure ltanchit par le contact avec la partie interne du sige. La soupape dadmission est mince avec une porte troite qui donne une meilleure tanchit. La soupape dchappement est plus paisse avec une porte plus large qui refroidit mieux. Langle au sommet peut tre de 90 ou 120. Le joint ou queue de soupape, qui coulisse dans le guide,combustion, a la tte parles fuites deau La tige de culasse assure ltanchit de la chambre de se raccorde il empche un cong de et dhuile entre forme de tulipe de manire a faciliter lcoulement de la chaleur. Dans grand rayon en culasse et bloc-cylindres. lextrmit de la tige se trouvent une ou plusieurs rainures destines a loger les clavettes ou les demi-lune. La cuvette du ressort de soupape pousse les clavettes dans leur logement. Fonction Les soupapes de grande srie sont monomtalliques en acier au nickel-chrome, la tige et la porte tant traites afin de rduire lusure. Eventuellement, on rapporte un cordon de stellite (alliage base de cobalt et de chrome) sur la porte pour augmenter la duret. On ralise des soupapes dchappement bimtalliques, inoxydables et indformables, la tte et la tige, en matires diffrentes, tant soudes par rapprochement. On ralise aussi des soupapes dchappement a tige creuse et partiellement (60 %) remplie de sodium qui se liqufie a 97C et prsente une bonne conductibilit de la chaleur.

Culasse

But

Jeu aux Soupapes

Pour que les soupapes puissent se fermer correctement dans toutes les conditions de fonctionnement, on prvoit froid un jeu entre les soupapes et leurs organes de commande. Ce jeu doit compenser les dilatations lorsque la temprature de rgime est atteinte. La valeur du jeu est trs importante : Si le jeu est trop faible, la soupape souvre plus vite et se ferme plus tard. Il y a perte de compression due au manque dtanchit, les soupapes restant ouvertes, et passage des gaz brls dans la tubulure dadmission. Si le jeu est trop grand, la soupape souvre trop tard et se ferme trop vite. Il y a manque de puissance due au mauvais remplissage.

Ressorts de soupapesFonction Un ressort de rappel hlicodal est couramment utilis pour que la soupape suive le dplacement dtermin par le profil de la came. Afin dviter le phnomne dentre en rsonance on utilise des ressorts pas variable dont la distance entre deux spires est plus faible a une extrmit qua lautre. Pour la mme raison, on utilise un montage de deux ressorts antagonistes compos de deux ressorts concentriques a enroulements de sens hlicodal oppos.

DfectuositFissures des chambres deau Dformation du plan de joint

CauseDilatation irrgulire due au refroidissement irrgulier. Temprature leve ou serrage irrgulier.

Mthode de rparationChangement de la culasse Rectification plane Changement de la culasse Changement du guide de la soupape Fraisage et meulage / Changement du sige de la soupape Changement des bagues en bronze / Ralsage / Changement de la culasse Rfection de filetage

Volume de la chambre de combustionUsure de lalsage du guide de soupape Usure de la porte du sige de soupape Usure des alsages de larbre cames Usure du filetage des trous filets

Rectification plane de la culasseFrottement a la tige de la soupape Frottement la porte conique de la soupape Frottement aux portes de larbre a cames Boulons ou goujons en mauvais tat ou casss

Dfectuosit

Cause

Mthode de rparationRectification due la porte conique / Changement de la soupapeChangement de la soupape

Usure de la porte conique de la tte

Frottement la porte conique du sige Frottement au guide de soupape Frottement au culbuteur

Usure du diamtre de la tigeUsure de la surface en contact au culbuteur

Changement de la soupape

Perte dlasticit

Vieillissement

Changement du ressort

Fonction

Organes de la distribution Culbuteur

Le culbuteur est un levier basculant qui modifie le sens et lamplitude du mouvement rectiligne command par la came. Il reoit par un bras la pousse de la came, soit directement soit par lintermdiaire dune tige, et par un autre bras pousse la soupape en ouverture. Le rapport de ses bras est tel que la leve de soupape est plus grande que la hauteur de leve de came.

StructureLa forme du culbuteur dpend de la position de larbre { cames. Si larbre a cames est latral, le culbuteur a la forme classique (Fig.24) dont les bras forment 180. La partie centrale est alse pour permettre le montage sur un axe fixe de pivotement. Le bras, qui reoit la pousse de la tige, porte la vis et lcrou de rglage du jeu de soupape. Lautre bras, de pression, se termine par un patin de frottement qui pousse la queue de soupape. Si larbre a cames est en tte, on utilise un culbuteur dont les bras forment un angle qui dpend de la position relative des pices. Si larbre { cames est en tte, on utilise aussi un culbuteur articul { une extrmit appel doigt-culbuteur ou linguet. Il est pouss par la came en un point intermdiaire et agit sur la soupape par lautre extrmit. Un ressort de retenue vite le flottement du linguet quand la came nagit pas. Lensemble culbuteurs, axe creux parallle a larbre a cames, supports de laxe boulonns sur la culasse, ressorts hlicodaux qui positionnent les culbuteurs, est appel rampe des culbuteurs (qui se pose et se dpose dun bloc.).

Organes de la distributionFonction StructureLa tige de culbuteur comporte une extrmit, de forme sphrique, qui appuie au fond du poussoir et lautre extrmit, en forme de cuvette, dans laquelle sarticule la vis de rglage porte par le culbuteur.

Tige de Culbuteur

La tige de culbuteur transmet le mouvement rectiligne du poussoir au culbuteur.

Fonction

Poussoir

Le poussoir, actionn par la came de larbre a cames, transmet le mouvement de leve directement a la soupape, ou parfois, par lintermdiaire de la tige de culbuteur. Le poussoir est en fonte dure.

StructureLa forme du poussoir dpend du type de la distribution. Le poussoir plateau prsente une grande surface de contact et un bon guidage. Le poussoir cylindrique creus, associ { une tige de culbuteur et a larbre a cames latral, est usin de faon que la porte de la tige se fasse sur une portion de sphre a grand rayon. Pour le mme type de commande de soupapes on utilise parfois le poussoir a fond plat. Laxe du poussoir est souvent dcentr par rapport { laxe de la came, de sorte que le poussoir tourne a chaque leve, ce qui diminue lusure des parties en contact. Pour la mme raison, la face du poussoir en contact avec la came est trs faiblement conique.

Organes de la distribution Poussoir (suite)Structure(suite)Le poussoir cylindrique qui transmet le mouvement directement a la soupape est creus, renvers sur le ressort de la soupape et guid dans la culasse. Sa face de contact est constitue dune cale (pastille) amovible dpaisseur varie servant a rgler le jeu des soupapes.Matriau Le poussoir est gnralement en fonte dure.

Structure

Poussoir hydraulique

permet la suppression du rglage du jeu de fonctionnement et la diminution du bruit. Le rattrapage de jeu est automatique, command par la pression dhuile du circuit de graissage du moteur (fig. 28) Lorsque le dos de came est en appui sur le poussoir, aucun jeu ne subsiste entre le poussoir (1) et la soupape (7). Ces pices sont maintenues en contact par lintermdiaire du clapet (2), du ressort (4) et du piston (5). Lhuile sous pression du circuit de graissage parvient dans la chambre (b) au travers du canal (a). Lorsque la came attaque le poussoir (1), celui-ci et le clapet (2) se dplacent faisant augmenter la pression dans la chambre (c). Sous cette pression, la bille (3) vient en appui sur son sige. La chambre (c) se trouve ferme et agit en tant qulment rigide (incompressibilit dun liquide). Le mouvement de la came est intgralement transmis a la soupape. Lorsque la partie active de la came quitte le poussoir, la pression dans la chambre (c) chute instantanment et permet ainsi aux chambres (b) et (c) de recommuniquer entre elles.

Organes de la distributionFonction

Arbre cames

Larbre { cames commande de faon trs prcise la leve des soupapes et assure cette leve pendant une dure bien dtermine, correspondant au diagramme de distribution du moteur.

StructureLarbre a cames, positionn en latral ou en tte, comporte : Les portes de palier, sur lesquelles tourne larbre. Les cames en nombre correspondant a celui des soupapes a commander. Leur position relative dpend de lordre dallumage. Le clavetage prvu pour fixer le pignon hlicodal, le pignon de la chane ou la poulie de la courroie crante. Pour faciliter la distribution, lusinage des cames est excut en positionnant la pice a partir de ce clavetage. Larbre a cames, positionn en latral, comporte aussi : La came supplmentaire en forme dexcentrique pour actionner la pompe a combustible si elle est de type a membrane. Le pignon taill en hlices et formant renvoi dangle pour entraner larbre de lallumeur et parfois, la pompe a huile.

MatriauLarbre a cames est en fonte coule en coquille, en fonte nodulaire ou en fonte mallable a cur noir. Aprs usinage, sur les cames on ralise une couche superficielle trempe destine a

Organes de la distribution La Came1- Sommet de came 2- Zone de fermeture 3- Cercle primitif 4- Dos de la came (zone de silence) 5- Zone de raccordement 6- Zone de leve de soupape T- Hauteur de leve de soupape J- Jeu de bon fonctionnement aux soupapes - Angle daction

Structure

La dure de louverture, la leve de la soupape et la vitesse de dplacement de celle-ci dpendent de la forme des cames. Le cercle primitif dtermine le diamtre de la came, il sera gal 3 ou 4 fois la leve de la came. Le cercle de rattrapage de jeu dtermine le point prcis partir du quel la came, ayant rattrap le jeu de fonctionnement, viendra en contact avec le culbuteur ou le poussoir. La hauteur de leve ou de sommet de came dtermine la course utile thorique de leve de soupape. Langle daction dtermine langle total douverture de la came et correspond a la valeur angulaire situe entre les points prcis a partir desquels se situent les mouvements de la soupape.

DfectuositUsure de la surface en contact la soupapeUsure de la surface en contact la tige / la came Usure de lalsage de la rampe de culbuteurs

Cause

Mthode de rparation

Frottement la soupape Frottement la tige / la came Frottement laxe de la rampe de culbuteurs Frottement au poussoir et la vis de rglage Efforts de flexion Frottement lalsage de guidage Frottement la came

Rectification Changement de la vis de rglage Changement de la bague en bronze

Usure des surfaces en contact au poussoir et la vis de rglageFlche Usure du diamtre extrieur Usure de la surface en contact la came

Changement de la tige Redressement

Changement du poussoir Changement du poussoir ou de la cale de rglage

Dfectuosit

Cause

Mthode de rparation

Usure du diamtre des portes de palier Flche des portes Usure de la hauteur des cames

Frottement aux paliersEfforts de flexion Frottement aux cames

Changement de larbre cames Redressement Changement de larbre cames

Usure de la denture

Frottement

Changement du pignon

Usure (allongement)

Frottement

Changement de la chane Changement priodique de la courroie crante

Usure des dents

Frottement