Arbre à cames : que doit-on savoir ?
Un arbre à cames (AAC) est un dispositif mécanique permettant de synchroniser plusieurs déplacements. Comme son nom l'indique, il s'agit d'un arbre muni de plusieurs cames. Il transforme le mouvement de rotation continu de l'arbre en un mouvement de translation alterné (par exemple d'une soupape), ou bien de rotation alterné (par exemple d'un culbuteur).
Le fonctionnement d'un arbre à cames
L'arbre à cames est une tige cylindrique qui est située à l'intérieur du moteur et qui se compose de plusieurs parties qui sortent de l'alignement et qui sont appelées des cames. Chaque came correspond à une soupape du moteur, et quand l'arbre à cames se met en mouvement, les cames poussent les soupapes à s'ouvrir et à se fermer à des moments précis, ce qui permet à l'air et à l'essence de pénétrer et de sortir du moteur. L'arbre à cames est ainsi un composant crucial qui permet au moteur de fonctionner correctement.
L'arbre à cames est synchronisé précisément avec une pièce, le vilebrequin, qui permet une combustion optimale des carburants dans les chambres de combustion. Le vilebrequin est chargé de caler l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement. Pour ce faire, il est couplé à un mécanisme à pignons, relié à une poulie, qui est actionnée par une courroie de distribution. Ainsi, grâce à ce mécanisme, le vilebrequin régule l'entrée et la sortie des gaz définissant ainsi la puissance et le couple moteur, ainsi que la consommation en carburant et en énergie.
La position de l’arbre à cames peut varier selon le type de moteur et peut se trouver à trois endroits différents :
L'arbre à cames latéral est un système mécanique qui était autrefois très présent dans les moteurs des véhicules. Ce système est bien connu pour être proche du vilebrequin, et il est conçu pour exercer une pression sur les soupapes en utilisant des tiges et des culbuteurs. Il est donc conçu pour fonctionner de manière à ce que les soupapes s'ouvrent et se ferment à des moments précis et prédéfinis, ce qui permet au moteur de fonctionner de manière optimale.
L'arbre à cames en tête est placé directement sur la culasse, ce qui lui offre une place privilégiée et qui permet d'être au-dessus des soupapes du moteur. Cela offre une meilleure régulation des flux d'air et de carburant qui entrent dans le moteur et des gaz de combustion qui en sortent, ce qui permet un rendement optimal du moteur.
Le double arbre à cames en tête est une pièce mécanique qui s'utilise spécifiquement sur les moteurs à plus de 8 soupapes. Ce type de moteur est le plus souvent retrouvé dans des véhicules puissants ou de compétition, et se compose de deux arbres de distribution : un pour l'admission et un autre pour l'échappement. L'arbre d'admission est celui qui fournit de l'air à travers les soupapes tandis que l'arbre d'échappement sert à évacuer les gaz d'échappement. Ces deux arbres travaillent ensemble pour obtenir le meilleur rendement du moteur et assurer une performance optimale.
Quels sont les symptômes d'un arbre à cames usé ?
Vous pourriez identifier un arbre à cames usé ou défectueux si vous rencontrez l’un des signes suivants : des difficultés à démarrer le moteur ou des ratés. Ces symptômes sont semblables à ceux que vous rencontreriez si vous aviez un capteur d'arbre à cames défectueux :
Une difficulté à démarrer votre véhicule : il est possible que l'arbre à cames de votre véhicule ne puisse plus garantir une combustion optimale du mélange air-carburant ce qui peut se traduire par le besoin de plusieurs tentatives pour démarrer la voiture.
Performance du moteur altéré : le moteur présente une baisse de puissance qui se manifeste par des difficultés à accélérer et des ratés lors de l'accélération.
Le voyant moteur qui s'allume sur le tableau de bord : si le voyant moteur s'allume sur le tableau de bord, c'est généralement dû au capteur d'arbre à cames qui a un problème. Toutefois, cette lumière peut aussi indiquer d'autres soucis mécaniques liés au moteur ou à l'un de ses composants.
Une surconsommation de carburant : les injecteurs fourniront trop de carburant car la quantité à injecter ne peut pas être estimée avec précision.
Si vous êtes concerné(e) par l'un des symptômes précités, il convient de prendre rapidement rendez-vous dans un garage auto pour que le professionnel puisse examiner votre arbre à cames et le remplacer si nécessaire. En outre, il pourra également vérifier le bon fonctionnement des autres composants du moteur.
Quand faut-il changer l'arbre à came ?
Si vous maintenez votre véhicule en bon état grâce à un entretien voiture régulier, l'arbre à cames pourra assurer une longue durée de vie. Cependant, si cette maintenance n'est pas effectuée, le mécanisme risque de s'abîmer et de ne plus fonctionner correctement.
Pour assurer la durabilité de l'arbre à cames, il est indispensable de respecter les délais de remplacement des pièces et les étapes d'entretien indiqués par le constructeur. De plus, n'oubliez pas le changement de joint SPI si vous procédez au changement de l'arbre à cames de votre véhicule.
Comment tester le capteur de l'arbre à cames ?
Le capteur installé sur l'arbre à cames de la voiture envoie des informations au calculateur, lui permettant ainsi de déterminer la quantité exacte de carburant à injecter dans les soupapes en fonction de la position des pistons et des soupapes.
Il existe deux moyens pour tester le capteur d'arbre à cames afin de vérifier qu'il fonctionne correctement et ne provoque pas de perturbations dans le fonctionnement du calculateur, comme un court-circuit ou des dommages :
En effectuant un test de connectique : Un ohmmètre doit être utilisé pour vérifier la tension du câble de connexion du capteur. Si tout est correct, la valeur devrait être proche de 0.
En vérifiant les signaux électriques: Un multimètre peut être utilisé pour mesurer la tension du signal électrique émis par le capteur, qui devrait être proche de 5 volts.
Quel est le prix d'un changement d'arbre à cames ?
Le prix d'un arbre à cames pour une voiture peut varier entre 100 € et 300 € selon le type de cet arbre. Si le capteur doit être remplacé, le prix peut s'élever jusqu'à 400 €.
Afin d'effectuer un changement d'arbre à cames, il faudra débourser entre 300 € et 1 000 €, cette somme incluant la pièce et la main d'œuvre pour une durée de travail comprise entre 2 et 7 heures, réalisée par un mécanicien expérimenté.
