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Soupapes en tête

Les moteurs à soupapes en tête sont une alternative aux moteurs à soupapes latérales. On peut les rencontrer sur toutes sortes d'architectures de moteurs à quatre temps (en V, en ligne, etc.)

Dans les moteurs à soupapes en têtes on peut distinguer les moteurs à arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres...) à cames latéral et les moteurs à arbre à cames unique en tête (culbuté).

La disposition en tête, c'est-à-dire au-dessus du cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe plane fermée (c), appelée courbe directrice et gardant une direction...), permet d'avoir une meilleure circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) et un meilleur taux de compression (Le taux de compression est une mesure de la performance d'un algorithme de compression de données informatiques. Il est généralement exprimé en pourcentage, et noté τ. Deux définitions sont communément...) que les moteurs à soupapes latérales.

En revanche, elle expose à l'affolement de soupapes (Dans un moteur à combustion interne, l'affolement de soupapes est un phénomène mécanique où une ou plusieurs soupapes ne reviennent pas à leur place...) (impossibilité pour la soupape (Une soupape est un organe mécanique servant à fermer et ouvrir une chambre ou un conduit à la demande .) de revenir à temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) sur son siège aux hauts régimes), risquant de provoquer le bris du moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou...) car la tête de soupape se déplace dans la zone balayée par le piston.

Cet inconvénient, majoré sur les moteurs culbutés, est jugulé par les moteurs à distribution desmodromique.

Dans l'industrie automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises,...), les moteurs culbutés à soupapes en tête et arbre à cames latéral furent la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à suivre....) jusqu'à l'arrivée des moteurs à arbre à cames en tête.

Avantages et désavantages des moteurs à soupapes en tête.

principe des soupapes en tête.
principe des soupapes en tête.

Les moteurs à soupapes en tête et arbre à cames latéral sont exposés à l'affolement des soupapes. La masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...) réunie des soupapes, des tiges de culbuteurs, et des culbuteurs provoque une inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (se déplaçant sur une droite à vitesse constante) n'est...) trop importante à haut régime.

La puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) spécifique des moteurs à soupapes en tête et arbre à came (Un arbre à cames est un dispositif mécanique permettant de transformer un mouvement rotatif en mouvement longitudinal et réciproquement.) latéral est souvent inférieure à celle des moteurs à arbre à cames en tête. Ceci est lié à la disposition en lignes des soupapes dans la chambre de combustion (Une chambre de combustion est une enceinte capable de résister à des changements de pression et de température brusques, dans laquelle on déclenche volontairement une combustion entre des éléments chimiques déterminés. Cette enceinte...) ce qui nuit au remplissage (moteurs de renault 4 (La Renault 4, fut une petite voiture populaire de grande diffusion, de conception simple et pratique. Ce fut aussi la première traction de la marque Renault sur une voiture particulière...) par exemple).

Les moteurs à soupapes en tête ont une courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les...) de puissance et de couple plus linéaire. Le couple moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie (éolienne, chimique,...) disponible à bas régime permet d'utiliser des transmissions ayant moins de rapports.

La conception simple et plus compacte des moteurs à soupapes en tête culbuté que celle des moteurs à arbre à came en tête permet d'abaisser le centre de gravité (Le centre de gravité est le point d'application de la résultante des forces de gravité ou de pesanteur. Il est également le point d'intersection de tous les plans qui divisent le corps...) des voitures (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en conséquence....) et le coût de production des moteurs.

Les systèmes permettant de désactiver une rangée de cylindres sont plus facile à installer sur un moteur à soupapes en tête, ce qui permet de réduire la consommation de carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) lorsque le moteur est peu sollicité.

  • Calcul de la cinématique (En physique, la cinématique est la discipline de la mécanique qui étudie le mouvement des corps, en faisant abstraction des causes du mouvement (celles-ci sont généralement modélisées par des forces et des...) et des efforts dynamiques de la distribution
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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