À ne pas confondre avec l'avance du calage d'allumage, la progression d'un arbre à cames modifiera le calage des événements de soupapes par rapport à l'emplacement du vilebrequin. L'avancée de l'allumage provoque l'allumage plus rapide de la bougie, alors qu'un arbre à cames avancé provoque l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et /ou d'échappement plus tôt dans le cycle du moteur. Les modifications affectent les performances du moteur, mais un arbre à cames correctement installé dans une position avancée peut sensiblement améliorer les performances.
Evénements de soupape à quatre temps
Les moteurs à quatre temps effectuent une aspiration, une compression, de la puissance et course d'échappement à chaque cycle. Chaque cycle nécessite deux tours complets de vilebrequin. L'arbre à cames, qui contrôle l'action des soupapes, tourne à la moitié de la vitesse du vilebrequin. L'arbre à cames contrôle le mouvement des soupapes du moteur. Les soupapes d'admission et d'échappement sont précisément programmées pour s'ouvrir et se fermer en fonction de l'influence de l'arbre à cames et chacune a ses actions respectives.
Evénement d'admission
La soupape d'admission s'ouvre légèrement avant que le piston ne se trouve en haut du cylindre. . Au fur et à mesure que le piston s'abaisse, l'air et le carburant sont aspirés. Peu de temps après sa remontée, la soupape d'admission se ferme pendant le cycle de compression. L'allumage a lieu lorsque le piston se rapproche du sommet de l'alésage du cylindre (PMH ou point mort haut).
Échappement
Une fois le mélange air /carburant enflammé, le piston est forcé de descendre le coup de force. Peu de temps avant la fin de la course du piston (BDC), la soupape d'échappement commence à s'ouvrir. Lorsque le piston revient au TDC, l'échappement passe de force devant la soupape d'échappement ouverte et le cycle se répète.
Effets de la came: faire avancer un arbre à cames depuis sa position d'origine provoque tous ces événements de soupapes plus tôt dans le cycle. Une avance de 4 degrés de l'arbre à cames fera que chaque événement d'ouverture et de fermeture se produira quatre degrés plus tôt qu'avant, ce qui modifiera la capacité du cylindre à générer de la pression. Par exemple, si l'événement de fermeture de l'absorption est conçu pour se produire à 55 degrés après le point mort bas, il sera désormais fermé à 51 degrés ABDC, ou 4 degrés plus tôt. Il en va de même pour les événements d'échappement: ils se produiront 4 degrés plus tôt, même s'ils ne se produisent pas après le point mort haut du déplacement du piston.
Effets sur la pression de la bouteille
Bien tous les événements de soupapes se produisent plus tôt, le principal impact d’une came avancée est de fermer la soupape d’admission plus tôt dans la course de compression. Cela signifie qu'un volume plus important d'air et de carburant est piégé et comprimé avant d'être allumé, ce qui crée plus de couple et de puissance. Cependant, si trop de pression s'accumule, une chaleur extrême peut provoquer un cliquetis (détonation). Pour éviter cela, il peut être nécessaire d'utiliser des carburants à indice d'octane élevé.
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