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Golf 1 - Montage d’un arbre à cames performant

jeudi 16 décembre 2004, par Ivan, Jos

Rappel

PMH Point Mort Haut
PMB Point Mort Bas
AOA Avance d’Ouverture à l’Admission = angle d’ouverture de la soupape d’admission avant le PMH
RFA Retard de fermeture à l’Admission = angle de fermeture de la soupape d’admission après le PMB
AOE Avance d’Ouverture à l’Échappement = angle d’ouverture de la soupape d’échappement avant le PMH
RFE Retard de fermeture à l’Échappement = angle de fermeture de la soupape d’échappement après le PMB

Un peu de théorie

L’arbre à cames joue un rôle essentiel dans le comportement d’un moteur, car il orchestre le remplissage du mélange et l’évacuation des gaz d’échappement. En effet, en tournant, ses cames permettent d’ouvrir les soupapes à un moment bien précis.

Changer d’arbre à came permet en premier lieu de modifier l’instant d’ouverture et de fermeture des soupapes..
Cela modifie donc la durée, et la phase d’ouverture des soupapes lors d’un cycle moteur.
En deuxième lieu, il permet d’en modifier la levée (ouvrir plus ou moins la soupape)

La plupart des arbres à cames "sport" permettent un meilleur remplissage dans les hauts régimes : Le moteur s’essoufflera moins dans les hauts-régimes. Le moteur pourra donc tourner plus vite sans que le couple chute : il en résulte un gain de puissance !

Concrètement, plus le moteur tourne vite, moins le mélange à de temps pour remplir la chambre de combustion. Dans ce cas, on va permettre à la soupape d’admission de rester ouverte plus longtemps. Mais, il faut aussi laisser le temps d’évacuer les gaz : on ouvre aussi la soupape d’échappement plus longtemps. A haut régime, cela ne pose pas de problème. cependant, à bas régime, le croisement des soupapes limite alors le remplissage : on perd du couple à bas régime.

Nous allons maintenant calculer l’angle de calage, important lorsque l’on doit monter une poulie réglable. Normalement, cette caractéristique est fournie par le Fabriquant.

Dans notre cas, nous avons 276/276/110 avec les angles 28-68-68-28 : c’est un arbre à cames dit symétrique.

On a donc :

Durée d’ouverture à l’admission :
180 + AOA + RFA = 180 + 28 + 68 = 276°

et logiquement, même chose pour l’échappement :
180 + AOE + RFE = 180 + 68 + 28 + 276°

Angle de croisement :
AOA + RFE = 28 + 28 = 56°

ce qui nous donne l’ angle calage ADM :
(RFA - AOA + 180) / 2 = (68 - 28 + 180) / 2 = 110°

et logiquement, l’ angle calage ECHAPP :
(RFE - AOE + 180) / 2 = (68 - 28 + 90) / 2 = 110°

Nous aurons plus tard besoin de cette valeur, car nous utiliseront une poulie d’arbre à came réglable.

A gauche : aac origine, à droite : aac Schrick 276°

Les pièces

- L’arbre à cames
- 1 poulie réglable
- 1 clavette de poulie d’aac
- 1 joint spi d’aac
- 1 kit distribution
- 1 kit joint d’étanchéité du cache aac
- 1 vis de vilebrequin
- 4 vis de poulie de vilebrequin

Prévoir des pastilles de différentes dimensions pour le réglage du jeu. Éventuellement, profitez de ce montage pour changer le silent bloc du support moteur et les joints spi du vilebrequin et de l’arbre d’accessoire.

Une vue de l’ensemble

L’outillage

- Une clé dynamométrique
- Des clés 6 pans
- Des clés plate, douille de 10-13-15-17-19
- Des tournevis
- Un maillet
- Des cales de réglage
- Un disque gradué
- Un comparateur, qui ira s’appuyer sur le poussoir (descendu au maximum dans son fût)
- Un pied de biche
- Un cric
- Clé à bougie

 Couples de serrage en N.m
Vis de vilo -
Vis de poulie de vilo 80
Écrou de tendeur 45
Vie de poulie d’aac 80
Vis de poulie de courroie trapézoïdale sur vilo 20
Écrous de chapeaux 20
Couvre culasse 10

Et c’est parti ...

Un petit truc qui n’est pas inutile pour qui aime bien travailler tranquillement dans un maximum de "confort" : démonter le capot (4 vis).

Première étape : démontage de la distribution

Se reporter à l’article technique de Patrice concernant le remplacement de la courroie de distribution.

Il est important à ce niveau d’avoir son moteur calé au PMH (pmh cylindre n°1). Dans ce cas, les cames du cylindres n° pointent chacun vers le haut (à la manière d’un V). Ôter les bougies afin de faire tourner le moteur plus facilement.

Pour débloquer la vis de la poulie d’aac, introduire un manche plastique par exemple dans l’ un des trous de la poulie.

Astuce pour débloquer la vis du vilo : visser une longue vis dans la poulie et intercaler le pied de biche qui sera maintenu avec le pied, il ne reste plus qu’à passer la clé de 19.

On peut aussi se servir d’une barre, que l’on perce pour la viser sur la poulie...

Deuxième étape : démontage du cache arbre à cames

Cette étape est très simple et consiste à dévisser les 6 autres écrous, démonter les diverses durites et le câble d’accélérateur.

Troisième étape : démontage de l’aac

On prendra soin de disposer d’une surface propre pour ranger et repérer les pièces successivement démontées.

Retirer la poulie, éventuellement la taper légèrement au maillet pour la débloquer de l’aac.

Les chapeaux 1,3 et 5 sont démontés en premier, laissant les chapeaux 2 et 4 maintenir en place l’aac.

Dévisser progressivement les chapeaux 2 et 4 pour bien répartir l’effort de poussée des cames sur les soupapes. Puis sortir l’arbre à cames.

L’aac déposé, nettoyer toutes les surfaces à l’aide d’un chiffon, plan de joint couvre culasse, surface d’appui des chapeaux, portée du joint spi...

Profiter de cette occasion pour contrôler les poussoirs et les pastilles. Selon votre méthode de réglage de jeux de soupapes, vous pouvez aussi en profiter pour mesurer tranquillement l’épaisseur des pastilles. (on parle ici de poussoirs mécaniques).
Attention, il est parfois nécessaire de changer les ressorts... se reporter au fabriquant de l’arbre à came !

Remonter les poussoirs et les pastilles dans le même emplacement en les badigeonnant d’ huile.

Placer le nouvel AAC. Attention il faut le remettre dans la même position que l’ancien : les cames du cylindre n° doivent faire un V dirigé vers le haut : came n°1 en avant / haut et came n° 2 vers l’arrière / haut.

Remonter les chapeaux 2 et 4, croiser le serrage sans bloquer. On va en fait serrer les boulons en croix, progressivement pour éviter les déformations. Petit à petit, l’arbre à cames va se mettre en place. Ne pas finir le serrage pour l’instant.

Monter maintenant les chapeaux 5 et 3, sans bloquer.

En même temps, monter le nouveau joint spi d’aac avec le palier n°1 :

Serrer en diagonal et appliquer le couple 20 N.m. On va effectuer le serrage un peu comme pour une culasses, afin de ne pas trop forcer.

Monter la poulie.

Caler la distribution : se reporter à l’article technique, bien effectuer les 2 tours de contrôles du calage.

Placer le disque gradué sur la poulie de vilo et prendre un repère fixe, moteur au PMH.
Dans le cas présent le repère est le plan de joint bloc / carter d’huile.

Placer le comparateur sur la pastille de la came 7 (Admission cylindre 4).
Chercher la levée maxi en tournant le moteur dans un sens puis dans l’autre. Pour plus de précision, on peut prendre 2 mesures avant et après la levée maxi, et caler le moteur juste entre ces 2 repères (bissectrice).

Débloquer les vis de la poulie réglable.
Tourner délicatement le vilebrequin jusqu’à la valeur de 110° du disque. Il est primordial que l’arbre à came ne bouge pas.
Bloquer alors les vis de la poulie réglable.

Désolé, pas d’illustration pour ces 5 opérations précédentes, nos 4 mains étant prises.

Vous pouvez si vous le désirez faire un marquage de cette poulie, comme pour celle d’origine : dans l’axe du cache culbuteur pour le calage du moteur au pmh.

Maintenant, l’arbre à came est calé, vous pouvez ôter le disque de réglage, et remonter le cache courroie de distribution, la 2ième poulie de vilebrequin et la courroie de pompe à eau/alternateur.

Il faut maintenant procéder au réglage des jeux de soupapes. Dans notre cas, il n’est pas indispensable de l’effectuer car l’aac Schrick possède les mêmes dimensions que l’aac d’origine à ce niveau.
Pour le réglage, se reporter à l’article technique correspondant !

Finir en remontant dans l’ordre inverse de la dépose : caches, durites, câble d’accélérateur (éventuellement le capot, rires !).

Réglages

Pour optimiser le bon fonctionnement du moteur, un réglage de la richesse et de l’allumage doit être adapté au nouveau diagramme de distribution.

Nous devons réaliser ces 2 opérations par un professionnel équipé et connaissant la particularité de ces arbres à cames.


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