Disposition et progression du fonctionnement du train de soupapes

1. Processus de travail

Lorsque le cycle de travail du cylindre nécessite l'ouverture de la soupape pour la ventilation, le vilebrequin entraîne la rotation de l'arbre à cames via l'engrenage de distribution, de sorte que le came sur l'arbre à cames pousse le culbuteur à osciller à travers le poussoir, la tige de poussée et la vis de réglage, et l'autre extrémité du culbuteur appuie sur la tige de la soupape pour ouvrir la soupape tout en permettant une compression supplémentaire du ressort de soupape. Au fur et à mesure que le came tourne, la levée de la soupape augmente progressivement.

Lorsque le came atteint le sommet de la bosse, la soupape s'ouvre et le came continue de tourner. À ce moment, le sommet de la partie convexe du came bascule le poussoir, et la poussée exercée sur le poussoir diminue progressivement. Sous l'action de la tension de son ressort, l'ouverture de la soupape diminue progressivement jusqu'à sa fermeture complète, c'est-à-dire que pendant la phase de compression et de détente d'un processus d'admission ou d'échappement, la soupape est fermée hermétiquement sous l'action de la tension du ressort, assurant ainsi l'étanchéité du cylindre. Comme le moteur à quatre temps complète chaque cycle de travail, le vilebrequin effectue deux rotations, et chaque cylindre n'aspire et n'échappe qu'une seule fois, c'est-à-dire que l'arbre à cames ne doit tourner qu'une seule fois, donc le rapport de transmission entre le vilebrequin et l'arbre à cames est de 2:1.

Les caractéristiques de la disposition des soupapes en tête de culasse sont : la course de la soupape est grande, bien que la structure soit relativement complexe, la chambre de combustion est compacte, ce qui favorise la combustion et la dissipation de la chaleur, et contribue à améliorer le taux de compression et la puissance du moteur.

2. Disposition de l'arbre à cames

La disposition de l'arbre à cames peut être divisée en trois types : inférieur, central et supérieur. L'arbre à cames du mécanisme de soupape en tête peut être placé en haut, au milieu ou en bas, tandis que l'arbre à cames du mécanisme de soupape latérale ne peut être placé qu'en bas.

1) Train de soupapes à arbre à cames inférieur :

L'arbre à cames disposé dans le carter est appelé type arbre à cames inférieur. Ce type de mécanisme de soupape est le plus largement utilisé. Sa caractéristique est que la soupape et l'arbre à cames sont éloignés, donc la soupape transmet le mouvement et la force via le poussoir, la tige de poussée et le culbuteur. L'ensemble du système subit une déformation élastique, ce qui affecte la loi de mouvement de la soupape et la précision de l'ouverture et de la fermeture, il n'est donc pas adapté aux moteurs de véhicules à grande vitesse, mais en raison de la proximité entre le vilebrequin et l'arbre à cames, le dispositif de transmission entre les deux peut être simplifié. Cela facilite la disposition de l'ensemble de la machine.

2) Train de soupapes à arbre à cames central :

Lorsque la vitesse du moteur est élevée, afin de réduire la masse en mouvement du mécanisme de transmission des soupapes, la position de l'arbre à cames peut être déplacée vers la partie supérieure du bloc-cylindres, et l'arbre à cames peut être directement entraîné par le poussoir. La tige de poussée est supprimée selon le bras, et cette structure est appelée train de soupapes à arbre à cames central.

3) Train de soupapes à arbre à cames supérieur :

L'arbre à cames du train de soupapes à arbre à cames supérieur est disposé sur la culasse. La figure montre un moteur à arbre à cames unique avec soupape en tête. Un arbre à cames entraîne les culbuteurs d'admission et d'échappement, le culbuteur d'admission commande l'ouverture et la fermeture de la soupape d'admission, et le culbuteur d'échappement commande l'ouverture et la fermeture de la soupape d'échappement.

Pour le mécanisme de soupape à arbre à cames supérieur, il existe généralement deux formes de commande des soupapes, l'une où l'arbre à cames entraîne directement la soupape, et l'autre où il entraîne la soupape via le culbuteur.

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