Arbre à cames d'admission

Types de vilebrequin d’admission

Un vilebrequin d’admission est une partie fondamentale du système de distribution d'un moteur. Il est responsable du contrôle du timing et du fonctionnement des soupapes d'admission du moteur, qui régulent le flux d'air et de carburant dans les chambres de combustion. En ajustant le vilebrequin d’admission, les ingénieurs peuvent optimiser les performances du moteur, l'efficacité énergétique et les émissions dans différentes conditions d’exploitation. Voici quelques-uns des types courants de vilbrequins d’admission :

• Vilebrequin fixe : Il s'agit du type de vilebrequin le plus basique et traditionnel. Il possède un seul ensemble de profils de came pour tous les cylindres, qui détermine le timing et la levée des soupapes d'admission. Les vilbrequins fixes offrent simplicité et coût réduit, mais limitent la capacité du moteur à optimiser les performances dans différentes plages de vitesse et de charge. De nombreux anciens moteurs à essence et certains moteurs diesel utilisent des vilbrequins d’admission fixes. Certains moteurs modernes combinent des vilbrequins fixes avec d'autres technologies de contrôle des soupapes, telles que des culbuteurs hydrauliques ou des bras de levier, pour obtenir de meilleures caractéristiques de timing et de levée des soupapes.
• Timing de vilebrequin variable : Le VVT est une technologie qui permet d'ajuster le timing des soupapes d'admission en temps réel, en fonction des conditions du moteur. En utilisant des actionneurs hydrauliques contrôlés par l’ordinateur du moteur, les vilbrequins d’admission VVT peuvent avancer ou retarder le profil de la came, optimisant ainsi le timing des soupapes pour de meilleures performances, une efficacité énergétique et un contrôle des émissions. Le VVT est couramment utilisé dans les moteurs modernes à essence et diesel, en particulier ceux avec turbocompresseurs ou à déplacement variable. Il existe deux principaux types de systèmes VVT : les phaseurs de vilebrequin d’admission et les systèmes de timing de vilebrequin à variation continue (CCVCT).
• Vilebrequins à double arbre à cames en tête : Certains moteurs haute performance, notamment ceux avec des DOHC (Double Arbre à Cames en Tête), utilisent des vilbrequins d’admission séparés pour les soupapes d'admission. Cela permet un contrôle plus précis du flux d'air d'admission et un réglage du mélange air-carburant du moteur. Dans les moteurs DOHC avec plusieurs configurations de soupapes, telles que des configurations à 4 ou 5 soupapes, les vilbrequins d’admission peuvent être utilisés pour optimiser la répartition de l'air et du carburant à travers les ports d'admission, améliorant ainsi l'efficacité de la combustion et les performances globales du moteur.
• Vilebrequin à rouleaux : Un vilebrequin à rouleaux est un type spécialisé de vilebrequin d’admission utilisé dans des moteurs haute performance, notamment les moteurs de course ou modifiés. Les culbuteurs à rouleaux réduisent le frottement et l’usure par rapport aux culbuteurs glissants traditionnels sur les lobes de came. Cela se traduit par une durabilité améliorée, des capacités de régime plus élevées et des profils de came plus agressifs pour un maximum de puissance. Les vilbrequins d’admission à rouleaux sont souvent associés à d'autres améliorations de performance, telles que des systèmes d'admission et d'échappement à haut débit, des culasses de rechange et des modifications de réglage, pour obtenir des gains significatifs en puissance et couple.

Spécifications et entretien du vilebrequin d'admission

Un vilebrequin d'admission robuste est sélectionné en fonction des spécifications d'un moteur particulier et des caractéristiques de performance souhaitées.

• Le nombre de positions de vilebrequin : Le nombre de positions de vilebrequin sur un moteur détermine combien de vilbrequins sont nécessaires. Par exemple, un moteur V6 ou V8 nécessitera deux vilbrequins, un pour chaque banc de cylindres. En revanche, un moteur à quatre cylindres nécessitera seulement un seul vilebrequin d’admission. Chacune des positions de vilebrequin contrôlera le timing des soupapes pour ce banc particulier de cylindres.
• Cylindrée du moteur : La cylindrée du moteur correspond à la quantité d'air et de carburant qui peut être aspirée dans les cylindres à chaque rotation du vilebrequin. Une plus grande cylindrée signifie un potentiel de puissance accru. Cependant, cela implique également des besoins en flux d'air d'admission plus importants. Un vilebrequin avec des spécifications de levée et de durée plus élevées peut aider à répondre aux besoins d'admission accrus d'un plus gros moteur. Mais le vilebrequin doit être soigneusement apparié pour fonctionner efficacement à travers toute la plage de vitesses.
• Utilisation prévue : Les spécifications du vilebrequin sont influencées par l'utilisation prévue du moteur ou la fonction du véhicule. Par exemple, une voiture destinée à la course disposera d'un vilebrequin qui maximise la puissance à haut régime, tandis qu'un camion utilisé pour le transport aura besoin d'un vilebrequin qui fournisse un bon couple à bas régime.
• Type de carburant : Le type de carburant impacte la sélection du vilebrequin. Par exemple, les moteurs fonctionnant avec un carburant à indice d'octane élevé peuvent se permettre d'avoir un profil de came plus agressif, car le carburant permet un timing d'allumage plus avancé et une meilleure combustion à des régimes plus élevés.
• Levée et durée des soupapes : La levée mesure l'ouverture de la soupape, tandis que la durée fait référence à la durée pendant laquelle la soupape reste ouverte. Une levée et une durée élevées peuvent améliorer le flux d'air mais peuvent réduire le couple à bas régime. Un profil agressif est adapté aux applications à grande vitesse, comme la course. Cependant, un vilebrequin plus modéré est préférable pour les applications où les performances à basse vitesse sont cruciales, comme dans les véhicules tout-terrain.
• Angle de séparation des lobes (LSA) : C'est l'angle entre les lobes d'admission et d'échappement du vilebrequin. Un LSA large améliore la qualité de ralenti et le couple à bas régime, bien qu'il puisse sacrifier une partie de la puissance à haut régime. À l'inverse, un LSA étroit améliore les performances à haut régime mais peut affecter le fonctionnement en douceur d'un moteur à des régimes inférieurs.
• Usure : Le vilebrequin peut souffrir d'usure en raison des frottements avec les culbuteurs du moteur et d'autres composants. Cela réduit son efficacité au fil du temps et peut entraîner des problèmes de performance. Une inspection régulière est essentielle pour la détection précoce de dommages physiques au vilebrequin. Un remplacement peut être nécessaire si l'usure dépasse les limites acceptables, ce qui aide également à restaurer un timing optimal des soupapes et des performances du moteur.
• Matériau du vilebrequin : La fonte, l'acier de billette et la fonte refroidie sont quelques-uns des matériaux utilisés pour fabriquer des vilbrequins. Chaque matériau est plus adapté à des applications spécifiques selon les caractéristiques de durabilité et de performance souhaitées.

Comment choisir un vilebrequin d’admission

Lors de l'achat d'un vilebrequin d'admission, les clients peuvent considérer plusieurs facteurs avant de procéder à un achat. Voici quelques-uns d'entre eux :

• Compatibilité du moteur :

  Les acheteurs doivent s'assurer que le vilebrequin est compatible avec la marque, le modèle et l'année de leur moteur. Ils peuvent le faire en croisant les spécifications du fabricant ou en utilisant des outils en ligne pour trouver le bon vilebrequin pour leur moteur.

• Style de conduite :

  Les acheteurs doivent considérer leurs habitudes de conduite et leurs besoins. Pour ceux qui conduisent sur autoroute et souhaitent une meilleure efficacité énergétique, un vilebrequin avec une levée et une durée plus modérées pourrait être préférable. En revanche, les passionnés de performance cherchant à maximiser la puissance peuvent opter pour un vilebrequin avec des spécifications plus agressives.

• Bande de puissance :

  Les acheteurs doivent choisir un vilebrequin qui s'aligne avec les exigences de puissance de leur moteur. Un vilebrequin avec une bande de puissance plus large est idéal pour ceux qui veulent une puissance constante à travers la plage de régimes. En revanche, un vilebrequin avec une bande de puissance étroite peut être adapté à une utilisation sur piste ou à des applications de performance spécifiques.

• Levée et durée :

  Les acheteurs doivent comprendre les implications de la levée et de la durée sur les performances du moteur. Une levée plus élevée et une durée plus longue peuvent entraîner une augmentation du flux d'air et de la puissance, mais peuvent également entraîner un ralenti irrégulier, un couple à bas régime réduit et des problèmes de dégagement potentiels. Les acheteurs doivent trouver un équilibre entre les gains de performance et les préoccupations concernant la maniabilité.

• Angle de séparation des lobes :

  Les acheteurs doivent considérer l'angle de séparation des lobes (LSA) du vilebrequin. Un vilebrequin avec un LSA plus large offre une meilleure stabilité et un couple à bas régime, tandis qu'un LSA plus étroit fournit plus de puissance à haut régime et un ralenti plus "brut". Le LSA choisi doit correspondre à la configuration du moteur de l'acheteur et ses objectifs de performance.

• Réputation de la marque :

  Les acheteurs doivent effectuer des recherches et choisir des vilbrequins d’admission provenant de marques réputées connues pour leur qualité et leurs performances. Lire des avis et demander des recommandations à d'autres acheteurs peut aider à trouver un fournisseur fiable.

• Budget :

  Les acheteurs doivent établir un budget pour leur achat de vilebrequin. Bien que les vilbrequins haute performance puissent être coûteux, plusieurs options sont disponibles à différents niveaux de prix. Ils doivent considérer les avantages à long terme d'une performance améliorée et d'une efficacité énergétique lors de la décision sur le vilebrequin.

Comment remplacer un vilebrequin d’admission

Remplacer un vilebrequin d’admission peut être une tâche complexe, mais avec les bons outils et les connaissances appropriées, cela peut être réalisé. Voici un guide étape par étape sur la façon de remplacer un vilebrequin d'admission :

Outils nécessaires :

• Jeu de douilles
• Jeu de clés
• Clé dynamométrique
• Jeu de tournevis
• Outil d'alignement de vilebrequin
• Huile
• Nouveau vilebrequin d’admission

Guide étape par étape :

• 1. Préparez le véhicule : Assurez-vous que le véhicule est garé dans un endroit plat, bien éclairé et ventilé. Débranchez la borne négative de la batterie pour éviter tout problème électrique.
• 2. Retirez les composants nécessaires : Selon le véhicule, vous devrez peut-être retirer le couvercle de soupape, la courroie ou chaîne de timing et d'autres composants pour accéder au vilebrequin. Utilisez le jeu de douilles et de clés pour retirer ces composants.
• 3. Utilisez un outil d'alignement de vilebrequin pour vous assurer que le moteur est au bon alignement pour le remplacement du vilebrequin.
• 4. Notez la position et l'orientation actuelles du vilebrequin, car vous devrez installer le nouveau vilebrequin de la même manière. Cette étape est cruciale pour maintenir le timing et les performances du moteur.
• 5. Retirez le vieux vilebrequin d’admission : Une fois l'accès au vilebrequin acquis, utilisez un jeu de douilles pour retirer les boulons ou vis le maintenant en place. Soulevez soigneusement le vilebrequin hors de son logement, en prenant soin de ne pas laisser tomber de débris dans le moteur.
• 6. Préparez le nouveau vilebrequin d’admission : Avant d'installer le nouveau vilebrequin, lubrifiez-le avec de l'huile moteur pour assurer un fonctionnement fluide dès le début. Cette étape protège le vilebrequin lors du démarrage initial du moteur.
• 7. Installez le nouveau vilebrequin d’admission : Placez soigneusement le nouveau vilebrequin dans son logement, en vous assurant qu'il est aligné avec le timing du moteur. Serrez les boulons ou vis pour maintenir le vilebrequin en place, en utilisant une clé dynamométrique pour appliquer le couple spécifié par le fabricant.
• 8. Réinstallez les autres composants : Une fois le vilebrequin remplacé, réinstallez la courroie ou chaîne de timing, le couvercle de soupape et tout autre composant que vous avez retiré précédemment. Assurez-vous de suivre les étapes de démontage dans l'ordre inverse.
• 9. Reconnectez la batterie : Reconnectez la borne négative de la batterie et assurez-vous que toutes les connexions électriques sont sécurisées.
• 10. Démarrez le moteur : Tournez la clé pour démarrer le moteur et laissez-le tourner pendant quelques instants. Écoutez les bruits inhabituels et assurez-vous que tout fonctionne correctement. Si vous rencontrez des problèmes, vérifiez votre travail et consultez un professionnel si nécessaire.

Questions & Réponses

Q1. Quels sont les signes d'un vilebrequin d'admission usé ?

A1. Un vilebrequin usé affectera les performances du moteur. Le premier signe sera une diminution de la puissance moteur. La voiture peut également éprouver un ralenti irrégulier, ce qui signifie qu'elle vibrera lorsqu'elle ne se déplace pas. Il y aura des délais notables lors de l'accélération. La consommation de carburant de la voiture augmentera également. D'autres signes incluent un voyant moteur allumé, un fonctionnement bruyant du train de soupapes et des difficultés à démarrer le moteur.

Q2. Comment les entreprises savent-elles quels vilebrequins acheter ?

A2. Elles devraient considérer les besoins de leurs clients cibles et les domaines d'application des vilbrequins. Par exemple, si les vilbrequins sont destinés à des voitures haute performance, elles devraient stocker des vilbrequins de performance. Les acheteurs peuvent également s'associer à des fournisseurs qui peuvent les aider à sourcer des produits en fonction des besoins de leurs clients.

Q3. Les acheteurs peuvent-ils obtenir des vilbrequins d'admission personnalisés ?

A3. Oui, les acheteurs peuvent obtenir des vilbrequins d'admission personnalisés. Ils peuvent passer des commandes en gros avec des exigences spécifiques, telles que des dimensions et des matériaux, et envoyer les dessins du vilebrequin souhaité au fournisseur.

Q4. Les acheteurs doivent-ils obtenir des vilbrequins d'admission avec des garanties ?

A4. Oui, il est conseillé d'obtenir des vilbrequins avec des garanties. Une garantie est un signe de la confiance d'un fabricant en ses produits. En cas de défauts, le fournisseur remplacera ou réparera le vilebrequin d’admission conformément à l'accord de garantie.

Q5. Les acheteurs peuvent-ils obtenir à la fois des vilbrequins d’admission neufs et d’occasion ?

A5. Oui, les acheteurs peuvent obtenir à la fois des vilbrequins d’admission neufs et d’occasion. Les vilbrequins d’occasion sont plus abordables, mais peuvent avoir peu ou pas de garantie. Les nouveaux vilbrequins peuvent avoir une différence de prix significative, mais sont plus fiables.