Soupapes en tête - Définition
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 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, permet d'avoir une meilleure circulation des gaz et un meilleur taux de compression que les moteurs à soupapes latérales.
En revanche, elle expose à l'affolement de soupapes (impossibilité pour la soupape de revenir à temps sur son siège aux hauts régimes), risquant de provoquer le bris du moteur 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, les moteurs culbutés à soupapes en tête et arbre à cames latéral furent la norme jusqu'à l'arrivée des moteurs à arbre à cames en tête.
Avantages et désavantages des moteurs à soupapes en tête.
Les moteurs à soupapes en tête et arbre à cames latéral sont exposés à l'affolement des soupapes. La masse réunie des soupapes, des tiges de culbuteurs, et des culbuteurs provoque une inertie trop importante à haut régime.
La puissance spécifique des moteurs à soupapes en tête et arbre à came 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 ce qui nuit au remplissage (moteurs de renault 4 par exemple).
Les moteurs à soupapes en tête ont une courbe de puissance et de couple plus linéaire. Le couple moteur 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 des voitures 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 lorsque le moteur est peu sollicité.