L’arbre à cames : le chef d’orchestre des soupapes
L’arbre à cames porte une série de bossages, les cames, qui poussent les soupapes au bon moment et de la bonne hauteur. Il tourne deux fois moins vite que le vilebrequin. Le profil de ses cames, et désormais leur calage variable, façonnent la courbe de puissance du moteur.
- Simple ou double arbre
- Levée et durée
- Distribution variable
1L’anatomie
L’arbre à cames est une barre d’acier forgé ou de fonte trempée. Il comprend :
- les cames, une par soupape ou par paire de soupapes ;
- les portées, qui tournent dans des paliers de la culasse, lubrifiés sous pression ;
- le pignon ou la poulie d’entraînement, relié au vilebrequin par une chaîne, une courroie ou des pignons.
2Le profil des cames
Le profil d’une came fixe trois choses :
- la levée : de combien la soupape s’ouvre ;
- la durée : pendant combien de degrés elle reste ouverte ;
- les rampes : la douceur de l’ouverture et de la fermeture, qui ménagent la soupape et son siège.
Une came « pointue », à forte levée et longue durée, favorise la puissance à haut régime. Une came plus douce favorise le couple et la sobriété.
3Simple arbre, double arbre et distribution variable
Le simple arbre en tête (SACT)
Un seul arbre commande admission et échappement, souvent par culbuteurs. Compact, on le trouve sur des moteurs de route ou d’enduro.
Le double arbre en tête (DACT)
Un arbre pour l’admission, un pour l’échappement : commande plus directe et plus précise. La norme des moteurs performants.
La distribution variable
Le calage ou la levée change avec le régime, pour avoir du couple en bas et de la puissance en haut.
| Système | Première moto | Principe |
|---|---|---|
| Honda VTEC | VFR 800, 2002 | Passage de 2 à 4 soupapes par cylindre à mi-régime |
| Ducati DVT | Multistrada 1200, 2015 | Calage variable de l’admission et de l’échappement |
| Suzuki SR-VVT | GSX-R 1000, 2017 | Calage de l’admission décalé par des billes centrifuges |
| BMW ShiftCam | R 1250 GS, 2019 | Deux profils de came à l’admission, choisis selon la charge |
4Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’un arbre à cames « stage 1 » ?
Un arbre au profil légèrement plus pointu, qui garde les ressorts d’origine. Il apporte un peu de couple à mi-régime sur une préparation légère. Voir la préparation des gros monocylindres.
Un arbre à cames s’use-t-il ?
Peu, si l’huile est propre et changée à temps. Une huile dégradée raye les cames et leurs portées.
À retenir
- Les cames ouvrent les soupapes ; l’arbre tourne deux fois moins vite que le vilebrequin.
- Levée et durée façonnent le caractère : couple ou puissance.
- La distribution variable offre les deux, comme le ShiftCam ou le DVT.