Soupapes en tête - Définition et Explications

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...) 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...), permet d'avoir une meilleure circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles...) des gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) et un meilleur taux de compression (Le taux de compression est une mesure de la performance d'un algorithme de compression de données...) 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...) (impossibilité pour la soupape (Une soupape est un organe mécanique servant à fermer et ouvrir une chambre ou un conduit à la...) de revenir à temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) 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,...) 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...), les moteurs culbutés à soupapes en tête et arbre à cames latéral furent la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un...) 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...) 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...) 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...) 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...) ce qui nuit au remplissage (moteurs de renault 4 (La Renault 4, fut une petite voiture populaire de grande diffusion, de conception simple et...) par exemple).

Les moteurs à soupapes en tête ont une courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du...) de puissance et de couple plus linéaire. Le couple moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) 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...) des voitures (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un...) 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...) lorsque le moteur est peu sollicité.

  • Calcul de la cinématique (En physique, la cinématique est la discipline de la mécanique qui étudie le...) et des efforts dynamiques de la distribution
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