De nombreux moteurs modernes utilisent encore des systèmes de distribution de gaz avec des entraînements de soupapes utilisant des culbuteurs.Les culbuteurs sont installés sur une pièce spéciale - l'axe.Découvrez ce qu'est l'axe du culbuteur, comment il fonctionne et fonctionne, ainsi que sa sélection et son remplacement dans l'article.
Qu'est-ce que l'axe du culbuteur ?
L'axe du culbuteur fait partie du mécanisme de distribution de gaz des moteurs à combustion interne alternatifs à soupapes en tête ;Une tige creuse qui maintient les culbuteurs des soupapes et les pièces associées du mécanisme de soupape.
L'axe du culbuteur remplit plusieurs fonctions :
• Positionnement correct des culbuteurs par rapport aux poussoirs/cames d'arbre à cames et aux soupapes ;
• Lubrification des surfaces de friction des culbuteurs et de leurs roulements, alimentation en huile des autres éléments du mécanisme de distribution de gaz ;
• Rétention des culbuteurs, de leurs ressorts et autres pièces (l'essieu fait office d'élément porteur de puissance).
C'est-à-dire que l'axe des culbuteurs est le principal élément porteur pour un certain nombre de pièces de distribution (culbuteurs, ressorts et quelques autres) et l'une des principales conduites d'huile du système de lubrification unifié du moteur.Cette pièce est utilisée uniquement sur les moteurs à soupapes en tête avec entraînement de soupape de distribution de différents types :
- Avec un arbre à cames inférieur, avec actionnement des soupapes par poussoirs, tiges et culbuteurs ;
- Avec un arbre à cames en tête (arbres communs ou séparés pour chaque rangée de soupapes), avec actionnement des soupapes par culbuteurs ;
- Avec un arbre à cames en tête, avec des soupapes entraînées par un poussoir à levier.
Dans les moteurs modernes avec entraînement direct des soupapes par les cames d'arbre à cames, les culbuteurs et les pièces associées sont absents.
L'axe du culbuteur joue un rôle important dans le fonctionnement du moteur, assurant le fonctionnement normal de son mécanisme de calage des soupapes.Un essieu défaillant ou défectueux doit être remplacé dans les plus brefs délais, et afin de faire le bon choix de cette pièce, vous devez comprendre les types d'essieux existants, leurs conceptions et caractéristiques.
Attention : aujourd'hui dans la littérature et les entreprises commerciales, le terme « axe de culbuteur » est utilisé dans deux sens - comme pièce séparée, un tube creux sur lequel sont maintenus les culbuteurs, ressorts et autres pièces, et comme axe complet avec supports, culbuteurs et ressorts déjà installés.Dans le futur, nous parlerons des axes des culbuteurs dans ces deux sens.
Types, conception et configuration des axes de culbuteurs
Les essieux sont divisés en plusieurs types selon le nombre de culbuteurs installés et selon certaines caractéristiques de conception.
Selon le nombre de culbuteurs installés, les axes sont :
• Solo ;
• Groupe.
Un axe individuel est une pièce qui ne porte qu'un seul culbuteur et des fixations (rondelle de butée ou écrou).En règle générale, les axes de culbuteurs individuels sont utilisés dans les moteurs à deux soupapes par cylindre, de sorte que le nombre d'essieux qu'ils contiennent est deux fois plus grand que le nombre de cylindres.Un tel axe est réalisé en même temps que la crémaillère, il est donc monté sur la culasse sans pièces supplémentaires, l'ensemble de la structure est plus simple et plus léger.Cependant, l'axe individuel des culbuteurs n'est pas réparable en cas de dysfonctionnement, il suffit de changer l'ensemble.
Ensemble axe avec culbuteurs
Un groupe d'essieu est une pièce qui porte plusieurs culbuteurs et pièces associées (ressorts, rondelles de butée, axes).De 2 à 12 culbuteurs peuvent être situés sur un essieu, en fonction de la conception du moteur et du nombre de cylindres.Ainsi, sur les moteurs à culasses séparées, des essieux à deux culbuteurs sont utilisés pour chaque cylindre, sur certains moteurs 6 cylindres à culasses séparées pour trois cylindres, deux essieux à six culbuteurs sont utilisés sur les 4, 5 et 5 cylindres en ligne. Moteurs 6 cylindres, essieux avec respectivement 8, 10 et 12 culbuteurs, etc. Le nombre de culbuteurs de groupe dans un moteur en ligne ou en V avec une seule culasse pour plusieurs cylindres peut être de 1, 2 ou 4. Les moteurs à deux soupapes par cylindre utilisent un ou deux essieux (dans le cas d'une culasse séparée), les moteurs à quatre soupapes par cylindre utilisent deux ou quatre essieux.Le nombre d'essieux des moteurs à culasse individuelle correspond au nombre de culasses.
Les axes de groupe des culbuteurs sont simples.Ils sont basés sur l'axe lui-même - un arbre en acier avec un canal longitudinal traversant et un certain nombre de trous transversaux en fonction du nombre de culbuteurs installés.Les trous transversaux extrêmes sont généralement utilisés pour fixer l'essieu dans les crémaillères avec des goupilles fendues et des rondelles de butée.Étant donné que l'essieu est soumis à des charges élevées, il est constitué de qualités d'acier spéciales et sa surface est en outre soumise à un traitement chimique, thermique et thermique (carburation, durcissement) pour augmenter la résistance, la résistance à l'usure et à d'autres influences négatives.
Les culbuteurs sont montés sur l'essieu à travers des bagues (paliers lisses en bronze ou autres matériaux), des rainures et des canaux sont ménagés dans les bagues pour fournir de l'huile de l'essieu aux culbuteurs.Les paires de culbuteurs sont positionnées au moyen de ressorts cylindriques entretoises portés sur l'essieu.L'essieu est monté sur la culasse à l'aide d'une série de crémaillères - deux extrêmes et plusieurs principales (centrales) situées entre les culbuteurs.L'essieu peut être installé librement dans des crémaillères ou pressé dedans.Les axes de culbuteurs des moteurs à quatre soupapes peuvent être montés sur des jambes de force jumelées, qui assurent le positionnement correct des pièces de distribution.Sur les surfaces inférieures des crémaillères se trouvent des broches pour le centrage et des trous pour les goujons/boulons pour la fixation.
L'alimentation en huile de l'axe des culbuteurs peut s'effectuer de deux manières :
• Par l'un des racks ;
• Par un tube d'alimentation séparé.
Dans le premier cas, l'une des jambes de force extrêmes ou centrales présente un canal à travers lequel l'huile s'écoule du canal de culasse correspondant vers l'axe des culbuteurs.Dans le second cas, un tube métallique relié au canal d'huile dans la culasse est amené d'une extrémité à l'axe des culbuteurs.
En général, les axes des culbuteurs de tous types ont une conception simple et sont donc fiables et durables, bien que ces pièces puissent tomber en panne - dans ce cas, elles doivent être réparées ou remplacées.
La conception de l'axe des culbuteurs avec alimentation en huile par le pilier central
Problèmes de sélection, de réparation et de remplacement des axes de culbuteurs
Comme beaucoup d'autres pièces, les axes des culbuteurs sont souvent conçus individuellement pour une gamme de modèles spécifique ou même une modification du moteur, ce qui impose des restrictions sur le choix de ces pièces.Par conséquent, pour le remplacement, il est nécessaire de sélectionner uniquement les essieux recommandés par le constructeur du moteur lui-même. Il existe ainsi des garanties que les nouvelles pièces se mettront en place et fonctionneront normalement.
Par ailleurs, il convient de noter que même différentes modifications d'un moteur sont souvent équipées d'axes de culbuteurs de conception et de caractéristiques différentes.Par exemple, certains groupes motopropulseurs domestiques à essence de différentes marques sont équipés de culasses qui ne sont pas les mêmes en termes de conception et de dimensions, par conséquent, leurs axes de culbuteurs peuvent différer (équipés de crémaillères de différentes hauteurs, culbuteurs, etc.).Ceci doit être pris en compte lors de l'achat de pièces de rechange et des réparations.
L'axe des culbuteurs doit être démonté et installé uniquement conformément aux instructions de réparation et d'entretien du véhicule.Le fait est que pour le fonctionnement normal de l'essieu et la prévention des pannes, ses fixations (boulons ou goujons) doivent être serrées dans le bon ordre et avec un certain effort.Et après l'installation, il est impératif de régler l'écart de température entre les culbuteurs et les soupapes.
Pendant le fonctionnement de la voiture, l'axe des culbuteurs ne nécessite pas d'entretien particulier, il suffit, conformément aux instructions, de vérifier l'interférence des boulons/écrous et d'inspecter les pièces de l'essieu pour leur intégrité.Un entretien régulier et un bon fonctionnement du véhicule garantissent un fonctionnement fiable de l'axe des culbuteurs et de la distribution dans son ensemble dans tous les modes de fonctionnement du moteur.
Heure de publication : 05 août 2023