Qu'est-ce que l'arbre à cames et le capteur de position d'arbre à cames ?

Qu'est-ce qu'un arbre à cames ?

Un arbre à cames est un composant rotatif, une simple tige ou un arbre, généralement en métal, contenant des "lobes de came" qui convertissent le mouvement rotatif en mouvement alternatif. Lorsque l'arbre est tourné, la came lui permet d'agir sur une vanne ou de passer à un degré approprié de sa forme, et la vitesse de rotation contrôle le taux d'action.

Les arbres à cames sont utilisés dans les moteurs à combustion interne pour faire fonctionner les soupapes d'admission et d'échappement et dans les systèmes d'allumage à commande mécanique et les premiers moteurs électriques comme régulateurs de vitesse.

Les arbres à cames des automobiles sont en acier ou en fonte et sont un facteur clé pour déterminer la plage de régime de la plage de puissance d'un moteur.

Dans un moteur à combustion interne moderne, ils sont généralement, mais pas nécessairement, positionnés directement au-dessus des bancs de cylindres où ils contrôlent les soupapes. Leur étalonnage contrôle avec précision la quantité de mélange air-carburant entrant dans la chambre et l'efficacité avec laquelle les gaz d'échappement épuisés de l'allumage précédent peuvent sortir de la chambre pour faire de la place pour la charge suivante.

Non seulement cela les rend essentielles au fonctionnement d'un moteur, mais parce que l'ouverture et la fermeture des soupapes doivent être soigneusement et parfaitement synchronisées avec le piston mouvements, ils ont également un effet drastique sur les performances.

Pour assurer ce calage, les arbres à cames sont reliés à la rotation du vilebrequin via une Courroie de distribution ou chaîne, qui déplace directement les pistons dans le cylindre. De plus, la forme des cames elles-mêmes a été soigneusement conçue pour contrôler la vitesse à laquelle les vannes s'ouvrent et se ferment. Ceci est mieux connu sous le nom de calage variable des soupapes.

L'arbre à cames a été décrit en 1206 par l'ingénieur arabe Al-Jazari. Il l'utilisait dans ses automates, ses machines à remonter l'eau et ses horloges à eau comme l'horloge du château.

Les premières voitures à utiliser des moteurs à simple arbre à cames en tête comprenaient la Maudslay conçue par Alexander Craig et introduite en 1902 et la Marr Auto Car conçue par Walter Lorenzo Marr du Michigan en 1903.

Comment fonctionne un arbre à cames ?

Un arbre à cames est une tige qui tourne et glisse contre une machine pour convertir un mouvement rotatif en mouvement linéaire. Ce changement de mouvement est obtenu par l'arbre à cames s'éloignant de plus en plus de l'axe de rotation pendant que la machine poussait l'arbre à cames.

Un arbre à cames sur un moteur thermique à combustion interne est un dispositif qui contrôle à la fois l'entrée de carburant et l'expulsion des gaz d'échappement. Il se compose de plusieurs cames radiales, chacune déplaçant des soupapes d'admission ou d'échappement. Cet arbre à cames est relié au vilebrequin par une courroie, une chaîne ou des engrenages. Cela garantit une synchronisation cohérente des soupapes par rapport au mouvement des pistons.

L'arbre à cames est entraîné par un engrenage denté, qui reçoit l'entraînement à travers la courroie de distribution ou la chaîne du vilebrequin. Le cycle du moteur à quatre temps nécessite deux rotations du vilebrequin pour un cycle complet, et donc l'arbre à cames est entraîné à la moitié de la vitesse du vilebrequin.

Maintenant, vous connaissez l'importance de l'arbre à cames, mais comment pouvons-nous le trouver fonctionnant correctement ou non ? À cette fin, de nombreux moteurs modernes sont équipés d'un capteur de position d'arbre à cames.

Qu'est-ce qu'un capteur de position d'arbre à cames ?

Les capteurs de position d'arbre à cames surveillent la position de l'arbre à cames et envoient des informations à l'unité de commande du moteur sur le moment où chaque soupape est ouverte sur un cylindre particulier. Ils travaillent en étroite collaboration avec les capteurs de position du vilebrequin pour brosser un tableau complet de l'unité de commande du moteur.

L'unité de commande du moteur a besoin de ces données pour contrôler la quantité de carburant qui pénètre dans la chambre de combustion et le calage de l'allumage (calage de l'allumage) pour allumer le carburant, lorsque le mélange air-carburant est allumé simultanément, les performances du moteur augmentent, la consommation de carburant et les émissions d'échappement diminuent.

Dans les moteurs à démarrage/arrêt automatiques modernes, le capteur de position d'arbre à cames détermine quel cylindre est sur sa course motrice par rapport à la position du vilebrequin et fournit du carburant et de l'étincelle pour démarrer le moteur lorsque vous appuyez sur la pédale d'accélérateur.

Un capteur de position d'arbre à cames défectueux peut vous avertir avant qu'il ne tombe en panne et vous laisse coincé.

Symptômes d'un mauvais capteur de position d'arbre à cames

1. Le voyant de vérification du moteur s'allume

La première chose que vous devriez remarquer si votre capteur de position d'arbre à cames est défectueux ou a des problèmes, c'est que votre voyant "Check Engine" de votre tableau de bord s'allumera. Évidemment, le voyant "Check Engine" peut indiquer divers problèmes et pas nécessairement un capteur d'arbre à cames défectueux.

Dans ce cas, vous devez soit utiliser un système OBD II (diagnostics embarqués II) pour surveiller efficacement le matériel et les logiciels du véhicule. Vous pouvez détecter la détérioration d'une pièce qui entraîne des changements de performances imperceptibles avant qu'une pièce ne tombe complètement en panne.

Ignorer le voyant Check Engine peut entraîner des réparations coûteuses du moteur ou de la transmission .

2. Problèmes d'allumage

Lorsqu'un capteur de position d'arbre à cames rencontre des problèmes et s'affaiblit, le signal qu'il envoie à l'ordinateur de la voiture s'affaiblit également. Cela signifie que le signal finira par être si faible que la voiture ne démarrera pas car il n'y a pas d'étincelle à l'allumage.

3. Secousses ou surtensions de la voiture

Si vous conduisez votre véhicule et que le capteur de position d'arbre à cames commence à tomber en panne, le moteur perdra parfois de la puissance et provoquera des secousses ou une poussée aléatoire de votre voiture vers l'avant.

Celles-ci résultent d'une mauvaise quantité de carburant injectée dans les cylindres puisque le PCM reçoit des informations incorrectes du capteur de position d'arbre à cames.

4. Mauvaise maniabilité

Un capteur de position d'arbre à cames défaillant commence à perdre sa capacité à transférer rapidement des données. Une alimentation en carburant et un calage de l'allumage inadaptés, même s'ils sont désactivés de quelques millisecondes, entraîneront des éclaboussures, une mauvaise accélération, un manque de puissance, un calage ou même l'arrêt de votre véhicule.

5. Problèmes de changement de transmission

Certaines voitures avec un mauvais capteur de position d'arbre à cames se retrouveront avec une transmission bloquée qui reste coincée dans un seul rapport. La seule façon de sortir de cette vitesse est d'arrêter votre moteur, d'attendre un peu, puis de redémarrer.

Il ne s'agit que d'une solution temporaire et le problème réapparaîtra. Le remplacement du capteur est donc nécessaire en tant que solution permanente.

Parallèlement à cela, un capteur de position d'arbre à cames défaillant peut empêcher les solénoïdes de changement de transmission de fonctionner et les engrenages de changer de vitesse. Appelés "mode de secours", certains modèles aident à protéger le moteur contre les dommages en limitant la vitesse du moteur.

6. Mauvaise économie de carburant

Des données de capteur de position d'arbre à cames inexactes peuvent maintenir les injecteurs de carburant ouverts trop longtemps, forçant l'excès de carburant dans la chambre de combustion. Cela peut également provoquer des cognements du moteur et de graves dommages si trop d'essence liquide (qui ne se comprime pas) s'accumule dans la chambre de combustion.

7. Calage du moteur

Un scénario encore pire que de ne pas démarrer votre voiture est que votre moteur s'arrête ou cale pendant la conduite parce que les injecteurs de carburant ne reçoivent pas l'instruction d'injecter du carburant dans les cylindres du moteur.

Coût de remplacement du capteur de position d'arbre à cames

Nous n'avons probablement pas besoin de vous dire à quel point cette situation pourrait être dangereuse.

Pour remplacer un capteur de position d'arbre à cames, vous pouvez compter entre 95 $ et 200 $. Les pièces coûtent à elles seules entre 25 $ et 100 $. Le coût de la main-d'œuvre pour un remplacement professionnel ira de 70 $ à 100 $.

Attendez-vous à payer plus si vous possédez un véhicule de luxe ou si vous faites effectuer l'échange par votre concessionnaire automobile local. Des frais et taxes supplémentaires s'ajoutent à ces coûts.

Pouvez-vous remplacer vous-même un capteur de position d'arbre à cames ?

Oui. C'est l'un de ces travaux que presque tout le monde peut faire et c'est un moyen facile d'économiser les frais de main-d'œuvre minimum (souvent près de 100 $) qu'un atelier de réparation ou un concessionnaire vous facturera. Cela devrait prendre environ 5 à 10 minutes pour le remplacer.

Comment remplacer un capteur de position d'arbre à cames

  • Débranchez le câble négatif de la batterie.
  • Localisez le capteur. Il se trouve généralement sur la partie supérieure, avant ou arrière du moteur. Il y aura probablement un connecteur à 2 ou 3 fils.
  • Relâchez la languette du capteur pour déconnecter les fils du capteur.
  • Retirez le boulon de montage qui fixe le capteur au moteur. Il s'agit généralement d'un boulon de 8 mm ou 10 mm.
  • Retirez le capteur avec une légère torsion.
  • Appliquez un peu d'huile moteur sur le joint torique du nouveau capteur.
  • Installez le nouveau capteur de position d'arbre à cames et fixez-le avec le boulon de montage.
  • Reconnectez le connecteur du fil au capteur.
  • Reconnectez la borne négative de la batterie.

FAQ.

Que fait l'arbre à cames ?

L'arbre à cames est un arbre (ou des arbres) rotatif dans un moteur qui active les soupapes d'admission et d'échappement pour chaque cylindre. Lorsque l'arbre tourne, les cames sur toute sa longueur appuient sur les soupapes à ressort en synchronisme avec le mouvement des pistons et l'allumage des bougies d'allumage.

Combien coûte le remplacement d'un arbre à cames ?

Le coût moyen du remplacement de l'arbre à cames se situe entre 1 348 $ et 1 574 $. Les coûts de main-d'œuvre sont estimés entre 864 $ et 1 090 $ tandis que les pièces coûtent 483 $. Cette gamme n'inclut pas les taxes et les frais, et ne tient pas compte de votre véhicule spécifique ou de votre emplacement unique. Des réparations connexes peuvent également être nécessaires.

À quoi sert le changement de l'arbre à cames ?

Oui. Ajuster les arbres à cames pour que les cames soient légèrement en avant ou en arrière modifiera les performances du moteur. L'avancement de la synchronisation entraînera l'ouverture et la fermeture des prises de carburant plus tôt, ce qui améliore le couple à bas régime. Inversement, retarder la came améliorera la puissance à haut régime au détriment du couple à bas régime.

Qu'est-ce qu'un arbre à cames dans une voiture ?

Cam est un raccourci pour arbre à cames, la partie du moteur qui ouvre et ferme les soupapes pour laisser entrer et sortir le mélange air-carburant des chambres de combustion. Chaque moteur de voiture de série en a au moins un, et de nombreux moteurs actuels en ont deux ou plus.

Est-ce qu'une came rend votre échappement plus fort ?

Oui, surtout s'il a une belle lope. Toutes mes voitures cammées sont devenues plus bruyantes après l'ajout d'une came. Oui, ce sera plus fort. Le facteur cool va jusqu'au moment où vous entendez le ralenti saccadé !

Vaut-il la peine de remplacer un arbre à cames ?

En raison des processus de fabrication, la réparation d'un arbre à cames n'est souvent pas conseillée. Bien que certains moteurs hautes performances utilisent des arbres à cames réparables, ce n'est pas vraiment rentable ou pratique pour la voiture moyenne sur la route. Au lieu de cela, si votre voiture a besoin d'un nouvel arbre à cames, le remplacer par un neuf est le meilleur choix.

Pouvez-vous conduire avec un arbre à cames endommagé ?

Oui, il est prudent de conduire avec un mauvais capteur d'arbre à cames. Néanmoins les performances de votre moteur ne seront pas aussi bonnes et la consommation de carburant pourra augmenter. Si vous rencontrez des problèmes avec votre capteur d'arbre à cames, il existe plusieurs façons de tester et de diagnostiquer le problème.

Comment savoir si mon arbre à cames est usé ?

Pour vous aider à éviter tout cela, voici les symptômes courants d'usure de l'arbre à cames à surveiller :

  • Voyant de vérification du moteur actif.
  • Sons forts de tic-tac ou de tapotement.
  • Débris métalliques dans l'huile moteur.
  • Rate de cylindre.
  • Augmentation des émissions en raison de ratés d'allumage.
  • Signes visibles de dommages.

Lors du remplacement d'un arbre à cames Que devez-vous remplacer d'autre ?

Si nous installons un nouvel arbre à cames et que notre arbre à cames a des roulements remplaçables, c'est une bonne idée de remplacer ces roulements avec l'arbre à cames. Cela peut également inclure les haltérophiles.

Est-ce que toutes les voitures ont un capteur d'arbre à cames ?

Chaque véhicule moderne est équipé d'un capteur de position d'arbre à cames. Ce capteur est une partie très importante de tout véhicule car il permet de s'assurer que le moteur tourne correctement. Vous pouvez avoir du mal à repérer le capteur lorsque vous regardez sous le capot de votre voiture.

Qu'est-ce que cela signifie lorsqu'une voiture est camée ?

Cammer une voiture consiste à augmenter la durée et le moment des ouvertures de soupapes. Ou en termes automobiles, en augmentant la portance et le timing. La portance ou la levée des soupapes fait référence à la distance à laquelle le camp ouvre les soupapes. Un arbre à cames est composé de lobes chargés d'ouvrir les soupapes.

Comment les arbres à cames cassent-ils ?

Un arbre à cames cassé est généralement causé par une bielle ou une autre pièce rotative qui se détache et la heurte. Parfois, la came se brise après une courte période d'utilisation en raison d'une fissure ou d'une fracture de la came due à une manipulation brutale lors de l'expédition ou à une mauvaise manipulation avant l'installation.

Combien de temps faut-il pour réparer un arbre à cames ?

Le moteur peut toujours mal fonctionner, dans tous les cas, trouvez un bon mécanicien, spécialisé dans les performances du moteur, et fixez un rendez-vous - le plus tôt sera le mieux. Dans la plupart des cas, cette réparation ne devrait pas prendre plus d'une journée.