Parmi les composants du moteur à combustion interne, certains doivent être fixés ou fixés à la partie supérieure des cylindres. Ces composants sont principalement les soupapes d'admission et d'échappement et les bougies d'allumage. Une culasse typique est un bloc de métal placé au sommet des cylindres, avec des vannes et des bougies d'allumage intégrées à chaque cylindre et scellées contre le corps du moteur principal contenant les cylindres. De cette manière, la culasse contient les parties supérieures des cylindres. Les conduits de liquide de refroidissement sont également contenus dans la culasse des moteurs à refroidissement par eau.
Culasses de moteur Flathead
Cette conception de culasse de moteur est devenue courante dans les premiers moteurs en raison de sa simplicité. Il présentait les soupapes elles-mêmes construites sur les côtés des cylindres plutôt que dans la partie supérieure, la partie inférieure de la tête contenant des chambres pour permettre aux soupapes de monter afin de permettre l'admission et l'échappement. La tête était essentiellement une seule plaque de métal sans aucune pièce mécanique, ce qui facilitait sa fabrication et son assemblage. Cette conception offrait également des mécanismes de refroidissement plus simples et de meilleure qualité, mais finissait par perdre de sa popularité en raison de limitations de performances sévères, car le flux d’air devait tourner à 90 degrés pour entrer dans la chambre de combustion, ce qui entraînait une compression inefficace et une combustion médiocre. De même, un autre inconvénient réside dans la complexité de la voie d'échappement, qui entraîne une surchauffe du moteur en maintenant les gaz d'échappement plus longtemps.
Têtes de cylindre de moteur à soupapes en tête (OHV)
trouvé dans les moteurs avec des blocs-cylindres contenant l'arbre à cames. La tête comporte des mécanismes d'admission et d'allumage, ainsi que des vannes, actionnées pour l'admission et l'échappement à l'aide de tiges mécaniques. Cette conception permet de répondre à certaines des limitations de la conception à tête plate, ce qui améliore les performances tout en maintenant le moteur suffisamment compact. La complexité du système de distribution est également relativement faible en raison de la position de l'arbre à cames près du vilebrequin, d'une petite chaîne - ou plus efficacement - d'un mécanisme de transmission directe les reliant.
Têtes de moteur à cames en tête (OHC)
Comme le montre la comparaison des moteurs Datsuns, ces têtes, comme leur nom l'indique, disposent d'un arbre à cames intégré et sont donc plus complexes que les types décrits précédemment. Cependant, cela évite l'utilisation de tiges de poussée pour actionner les soupapes car l'arbre à cames est situé directement au-dessus des soupapes et peut les actionner directement. Ces têtes se déclinent en deux variantes: une pour les moteurs à arbre à cames en tête (SOHC), comprenant un arbre à cames intégré dans la tête et une autre pour les moteurs à double arbre à cames en tête (DACT) avec deux arbres à cames dans la tête. Dans cette dernière version, l'un des arbres à cames est chargé de contrôler les soupapes d'admission, tandis que l'autre actionne les soupapes d'échappement. Les têtes OHC comportent également plusieurs soupapes par cylindre et les têtes de moteur modernes OHC comportent des systèmes intégrés de distribution variable des soupapes pour améliorer les performances.
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