[FAQ] la théorie du réglage de la distribution !

[Fred 62]

RÉGLAGE DE LA DISTRIBUTION AVEC SOUPAPES.

Théoriquement les soupapes d'admission et d'échappement doivent s'ouvrir ou se fermer au moment
du passage du piston aux points morts: pratiquement le moteur fonctionnerait mal dans ces conditions.

Pour améliorer son fonctionnement on procède à ce que l'on appelle le réglage de la distribution ou encore le calage des soupapes.
Le calage est l'opération qui a pour but de déterminer les avances ou retards angulaires
à l'ouverture et à la fermeture des soupapes d'admission ou d'échappement, de façon à obtenir le rendement optimal.









Supposons que nous ayons à régler un quatre cylindres.
Les soupapes d'échappement et d'admission sont disposées comme l'indique la figure 69.

On voit en particulier que la même tubulure d'admission alimente les cylindres 1 et 2 et l'autre les cylindres 3 et 4.
De plus, nous savons que l'ordre d'allumage, c'est-à-dire de fonctionnement des cylindres
doit être 1, 3, 4, 2 de façon à obtenir 4 explosions régulièrement espacées.

Il en résulte que l'admission du cylindre 2 suit l'admission au cylindre 4 et précède l'admission au cylindre 1.
La colonne gazeuse qui alimente le cylindre 4 doit être renversée pour alimenter le cylindre 2.
Si l'on ouvre la soupape d'admission du cylindre 2 au point mort haut on perdra une fraction importante de la course du piston
avant que le renversement de marche de la veine gazeuse soit effectuée et le remplissage sera mauvais.
Pour pallier, on ouvre la soupape d'admission avant le point mort haut. C'est l'avance à l'ouverture d'admission A.a.A.
De cette façon, à travers la soupape déja ouverte, la succion du piston se fera immédiatement sentir dès qu'il amorcera son mouvement de descente.
Que se passera-t-il pour le cylindre 1 qui procède à l'admission immédiatement après 2?
Ce dernier a créé un courant gazeux animé d'une certaine vitesse dans la tubulure commune à 1 et à 2.
En ouvrant la soupape d'admission de 1 avant le point mort haut, on pourra en plus de l'avantage précédent,
profiter en outre de la vitesse restante de la colonne gazeuse. L'avance à l'ouverture d'admission A.O.A. est donc également favorable à 1 et à 2.
Le même raisonnement est valable pour 3 et 4.

De même, pour profiter de la vitesse communiquée à la colonne gazeuse pendant le temps d'aspiration
on ne fermera pas brusquement la soupape d'admission au point mort bas mais quelque temps après.
Le cylindre continuera à se remplir jusqu'au moment où la pression due à la remontée du piston équilibrera la pression d'admission.
C'est le retard à la fermeture d'admission R.F.A. Il permet en outre d'éviter le coup de bélier qui aurait lieu si la soupape se fermait
brusquement au point mort bas.

On opère de même pour l'échappement. En fin de course de détente, il reste une pression encore importante dans le cylindre,
de l'ordre de quelques kg/cm2. Si nous ouvrons la soupape d'échappement au point mort bas, le piston remontant doit vaincre cette contre-pression.
Au contraire, si la communication avec l'atmosphère a été établie un peu avant, la pression tombe brusquement et la course d'échappement s'effectue sans contre-pression.
D'où la nécessité de l'avance à l'ouverture d'échappement A.O.E.

On donne également du retard à la fermeture d'échappement R.F.E. de façon à évacuer plus complètement les gaz brûlés
en profitant de l'inertie du courant d'expulsion et à éviter le coup de bélier des gaz heurtant la soupape se fermant au point mort haut.
On remarquera que la soupape d'admission est ouverte quand la soupape d'échappement n'est pas encore fermée.
On dit qu'il y a « chevauchement ». Cela ne présente aucun inconvénient, les gaz froids se mélangent mal aux gaz d'échappement encore très chauds.
L'angle de chevauchement est d'autant plus grand que le moteur est plus rapide.

Le calage des soupapes d'un moteur ne se fait qu'après de très nombreux essais.
Il varie avec chaque type de moteur, car il dépend de multiples facteurs tels que le diagramme des levées, la forme des tuyauterie, et leurs dimensions, la vitesse du moteur, etc...






Repérage du réglage.

Lorsque le calage a été déterminé par le constructeur, tous les arbres à cames sont usinés en fonction de ce calage.
En conséquence, après chaque démontage du moteur, il faut remonter les deux engrenages qui commandent la distribution
- engrenage du vilebrequin et engrenage de l'arbre à cames -
de telle façon que le réglage soit respecté.
On comprend donc l'intérêt qu'il y a à repérer ce réglage.

La distribution peut être repérée sur le volant si celui-ci est apparent. A chaque position du piston correspond une position du volant:
des repères (traits gravés) marqués sur celui-ci indiquent les positions du point mort haut et du point mort bas ainsi que
les points qui doivent se trouver en face d'un index, fixé ou gravé sur le carter, au moment de la fermeture ou de l'ouverture d'une soupape.
Pour vérifier une distribution, il suffit d'amener le moteur à une position
où, par exemple, la soupape d'admission doit s'ouvrir et de constater si le repère correspondant est en face de l'index fixe.
Une excellente précaution est de repérer les positions relatives des engrenages de distribution au moment du démontage:
position de l'engrenage de l'arbre à cames par rapport à son clavetage sur
l'arbre et position des dents en prise sur les deux engrenages par exemple.

Dans la notice qui accompagne le véhicule, le constructeur fournit un tableau où le réglage de la distribution est exprimé en degrés
sur le volant (calage angulaire) et en millimètres sur la course du piston (calage linéaire) (fig. 68 ).





Exemple de réglage de distribution.

-Renault R4 - alésage 54,5 mm - course 80 mm. Distribution par culbuteurs.
Avance ouverture admission: 6° ou 0,3 mm avant P.M.H.
Retard fermeture admission: 300 ou 4 mm après P.M.B.
Avance ouverture échappement: 45° ou 9 mm avant P.M.B.
Retard fermeture échappement: 7° ou 0,4 mm après P.M.H.
avec jeu de réglage: admission: 0,20 mm; échappement: 0,30 mm
jeu de marche à froid: admission: 0,15 mm; échappement 0,20 mm.






Temps d'ouverture d'une soupape.






Vitesse moyenne d'une soupape.

Supposons que la hauteur h de levée de la soupape d'admission du moteur ci-dessus soit de 8 mm.
La soupape parcourt la distance 2 h ou 16 mm dans le temps ta = 1/100 seconde.
La vitesse moyenne est dans ce cas: 0,016 x 100 = 1,6 m/s.
La vitesse moyenne de 2 m/s est une valeur maximale rarement atteinte.







Calage relatif des cames d'un même cylindre.

Ce problème consiste à rechercher l'angle que font entre eux les axes médians de la came d'admission et de la came d'échappement.
Pour cela, il ne faut pas considérer le réglage de la distribution sur le vilebrequin ou volant, mais sur l'arbre à cames.
Du diagramme de distribution on déduit le réglage sur l'arbre à cames en tenant compte du fait que dans un moteur à quatre temps,
l'arbre à cames tourne à demi-vitesse du vilebrequin (voir fig. 68).
Prenons par exemple les réglages indiqués dans l'exemple précédent:
A.O.A. = 15° R.F.A. = 45°
A.O.E. = 55° R.F.E. = 12°

Nous aurons sur l'arbre à cames:
Avance à l'admission 15°/2 = 7,5°.
Retard à la fermeture. . . . . . 22,5°,
Angle total: 90° + 7,5° + 22,5° = 120°.

Quant à l'échappement, ce n'est que dans le troisième quadrant que nous trouverons le point figuratif de l'avance à l'ouverture d'échappement
qui est dans ce cas de 27,5°.
En définitive, l'admission est représentée par l'angle a0a' et l'échappement par e0e'.
les deux axes médians des deux cames devront donc faire entre eux l'angle X 0 Y, c'est-à-dire l'angle des deux bissectrices (fig. 70).








Calage des cames d'un moteur à n cylindres.

Les cames sont calées dans l'ordre d'allumage des cylindres, par exemple 1, 3, 4, 2 pour un 4 cylindres en tournant chaque fois de 360°/4 = 90°







@+
fred

[Urban Racer]

C'est pour le moins complet! Merci!

[kimken]

merci bien vraimant pas mal si tu a d'autre truc aussi interessant je suis preneur

[Fabb]

Excellent post ! merci beaucoup.

[Jules]

SAlut

Super que du clair pour qqch de quand même compliqué
Merci
C'est Faquisable à mort

A+ 8)

[Hmobile user]

C'est Faquisable à mort

+1

belle explicationFred 62, merci

[roms]

Super que du clair pour qqch de quand même compliqué
Merci
C'est Faquisable à mort

+2!!

excellente explication!!! merci a toi!

[Fred 62]

C'est Faquisable à mort

+2!!!

si ça peut aider !
c'est assez clair et on comprends un peu mieux
les avances et les retards admission / echappement !

Merci pour vos commentaires !

@+
fred

[Fred 62]

QUelqu'un peut il doner des conseils sur la gestion du timing ?
pourquoi avancer ou retarder l'allumage ?
les causes et les conséquences ?
etc...

c'est en rapport avec le tune d'un Emanage Ultimate ou on gere
les cartos de débitmetre, allumage et injection.

Merci

@+
fred


PS: si un modo peut voir pour mettre ce sujet en FAQ s'il n'y a pas de doublons, ce serait bien sympa
PS2 merci Asphalt Burner pour tes MP.

[gineto]

pour l'avance a l'allumage c'est assez simple si c'est bien expliqué.

Déja il faut avoir en tête qu'il ne s'agit pas d'une explosion dans la chambre de combustion mais belle est bien d'une combustion, c'est à dire que le mélange ne s'enflamme pas instantanément mais avec un certains frond de flamme (vitesse de propagation de la combustion, qui vient pousser le piston).

en considérant une charge égal (ouverture max du papillon par exemple) :

La vitesse de propagation de la combustion est constante (volume de la chambre constante et la compression ne varie pas), donc logiquement, plus la vitesse de rotation du moteur est élevée, plus il faut ajouté de l'avance à l'allumage. Cela afin de déclancher la combustion plus tôt pour que la propagation se finisse au même moment qu'a une vitesse de rotation inférieure. D'où le fait de ne pas déclancher l'allumage trop tôt non plus pour ne pas venir frappé trop tôt le piston (dans le cas d'un mélange trop pauvre qui est plus détonnant, ce qui provoque des risque).
Avec plus d'avance, à bas régime l'étincelle se déclenchera un peut trop tôt alors le moteur partira moins bien, en contrepartit il se sentira mieux à haut régime.

Mon application est assez basique du fait que j'ai quelques notions, sans être un experts.

Et a partir de ca, selon les angles et les levées des cames (plus ou moins de chevauchement), il vaut modifier la compression car dynamiquement il y aura une pertes pendant cette phase de croisement de soupapes...
A ce propos je ne sais pas s'il y préférable de mettre de l'avance ou le contraire

après ca devient un peut trop compliqué pour moi... enfin je n'ais encore toutes les connaiscances :P

si un expert peut donner son avis, au cas ou j'ai dit une sotise...
je passerais pour abrutis, tamp pis au moins on aura une vrai explication

[Exostall]

Avec plus d'avance, à bas régime l'étincelle se déclenchera un peut trop tôt alors le moteur partira moins bien, en contrepartit il se sentira mieux à haut régime.

peux tu expliquer pourquoi le moteur se sentirait mieux a haut regime, du fait que la variation de l'avance a l'allumage est constante (dependance au regime moteur)?...

par logique, si il y'a trop d'avance a bas regime..il y'en aura trop egalement pour un regime superieur....non?...

[DAV4WS]

tres bon post,

détérrage powa