Synchronisation parfaite : les nuances des composants de synchronisation

Lorsque vous travaillez en tant que technicien automobile, la haute performance est rarement un sujet dans votre routine quotidienne. La majorité des automobilistes qui vous apportent leur voiture ne se soucient tout simplement pas ou ne connaissent pas les nuances d'un moteur. Ils veulent seulement que leur voiture démarre et fonctionne sans voyants d'avertissement, sans bruits bizarres, avec une climatisation froide et une bonne radio. Si vous pouvez faire en sorte que tout cela fonctionne, vous allez rendre la plupart de vos clients heureux.

L'aspect intéressant de la technologie des véhicules modernes est qu'une grande partie, en ce qui concerne les performances, est le résultat des leçons tirées de la course. Dans le contexte des performances du moteur, la même chose est vraie, et bien que la plupart des propriétaires de véhicules s'en moquent, en tant que techniciens, nous pouvons facilement établir des parallèles entre un conducteur de tous les jours et les caractéristiques de haute performance associées à leurs moteurs.

L'un des principaux facteurs est le calage du moteur. Comme les constructeurs de moteurs le savent, la graduation d'une came est essentielle pour une construction haute performance. Si vous sautez l'étape, mis à part le potentiel de dommages au moteur, il y a un potentiel très probable de perte de puissance, et même si cela peut être relativement mineur, ce n'est tout simplement pas acceptable. En tant que techniciens, ce n'est pas quelque chose que nous faisons dans le cadre d'une réparation standard, car encore une fois, notre client s'en moque. Si vous remplacez une chaîne de distribution ou un arbre à cames usé, votre client sera ravi que son moteur fonctionne à nouveau, et le chronométrage ne consiste qu'à aligner les marques et à continuer.

Il y a des années, rien dans le moteur d'origine n'était aussi précis de toute façon. Mais c'était à l'époque. Le monde d'aujourd'hui est différent. Rien de moins qu'un timing parfait n'a jamais été acceptable dans le monde de la performance, et maintenant, ce n'est pas non plus acceptable par les constructeurs automobiles. L'importance critique du calage des soupapes n'est pas perdue pour eux, et le calage variable des soupapes associé à la technologie contrôlée par ordinateur signifie que les moteurs d'aujourd'hui, quel que soit leur classement dans le monde des performances, s'appuient sur un calage parfait pour la maniabilité, les performances et l'économie.

Le calage du moteur est devenu si critique pour les performances globales, que non seulement l'ordinateur stocke un code de panne avec le moindre écart par rapport aux paramètres programmés, mais la détermination d'un problème de calage est devenue l'un des sujets de diagnostic les plus récents, et l'utilisation de cylindre Les transducteurs de pression couplés à un oscilloscope nous permettent d'interpréter la pression du cylindre, et par comparaison ainsi que les connaissances acquises, nous pouvons déterminer sans démontage s'il y a un problème de synchronisation.

En ce qui concerne la réparation de moteurs, en tant que techniciens automobiles, à bien des égards, nous avons la tâche facile car nous n'avons pas à prendre de décisions sur ce qu'il faut utiliser et comment l'installer. Nous utilisons les bonnes pièces de rechange et suivons les instructions. Bien sûr, nous alignons toujours les marques. Tant que nous obtenons cela correctement, l'ordinateur fera le reste. Mais la construction d'un moteur est une autre histoire, et les composants de synchronisation ne sont pas moins pris en compte que tout autre composant. Les constructeurs de moteurs de performance doivent faire leur choix et le configurer correctement. Leur réputation est en jeu, et le choix se résume aux chaînes, aux engrenages ou aux courroies - chacun avec des différences distinctes et des avantages et des inconvénients.

Chaînes de distribution

Différents styles de chaînes de distribution ont été utilisés au fil des ans, y compris la chaîne silencieuse et les chaînes à rouleaux à une ou deux rangées. La chaîne silencieuse, qui est une série de maillons profilés pour s'engrener avec les dents de l'engrenage, est également connue sous le nom de courroie à maillons ou chaîne sans rouleaux. C'était une chaîne efficace pour les moteurs produits en série qui n'étaient pas destinés à une utilisation haute performance, mais ils accumulent de la chaleur et créent de la traînée. Au fil du temps, ils ont développé une réputation de sauter des dents au fur et à mesure qu'ils portaient, ce qui était en partie dû au fait que certains fabricants utilisaient des engrenages en aluminium avec des dents en nylon, car cela leur permettait d'économiser quelques centimes.

La chaîne à rouleaux, qui a été développée dans les années 60, a été ainsi nommée parce que les barillets qui entrent en contact avec les dents des engrenages de distribution sont des composants séparés qui tournent autour des goupilles de liaison, réduisant finalement la friction, ce qui signifie moins de chaleur et moins de traînée. Une version à double rangée de la chaîne à rouleaux a été développée pour un meilleur contrôle des soupapes sur les moteurs de performance et était souvent utilisée sur les moteurs de performance ou de camion de l'époque, ce qui a contribué à leur popularité en tant que modification des performances, mais dans de nombreux cas, ce n'était pas nécessaire.

"La plupart des moteurs modernes ne nécessitent pas de chaîne à double rangée", explique Cale Risinger de Melling. "Les ensembles à double rangée ne sont pas nécessaires à moins que le moteur n'ait des pressions de ressort de soupape très lourdes. Fondamentalement, si vous allez faire quelque chose dans le moteur, comme de fortes pressions de ressort qui rendront la came plus difficile à tourner, alors une double rangée est recommandé, mais pour 99 % de tous les builds, une seule ligne sera plus que suffisante."

La chaîne à double rouleau est toujours une modification courante, même lorsqu'elle n'est pas nécessaire, peut-être en partie en raison de son utilisation sur les moteurs de performance d'usine et d'une perception séculaire d'une mise à niveau nécessaire qui n'a fait que croître avec le temps. Cependant, l'une des raisons pour lesquelles les chaînes à une rangée ont été utilisées à l'origine est qu'elles ne prenaient pas beaucoup de place à l'avant d'un bloc moteur, il est donc toujours important de garder à l'esprit qu'un double rouleau est deux fois plus large, et vous pourriez rencontrer des problèmes d'interférence avec un carter de distribution ou un bloc moteur.

Sur certaines chaînes à rouleaux, les goupilles et les barillets ne tournent pas ou ne tournent pas réellement, mais parce qu'ils sont ronds, ils "roulent" toujours sur les dents du pignon lorsqu'ils les touchent. La référence à une chaîne "véritable à rouleaux" est venue pour différencier les deux et éliminer les "imitateurs".

La plupart des ensembles d'engrenages de chaîne de distribution sont en fonte, mais les engrenages à billettes sont la mise à niveau la plus populaire pour une durabilité extrême. Certains engrenages à came sont usinés pour accepter un roulement Torrington à l'arrière, qui agit comme un roulement de butée pour réduire la friction et bloquer l'usure.

De nombreuses chaînes sont accusées de s'étirer, alors qu'en réalité, c'est l'usure qui se produit sur les axes de maillon et les dents d'engrenage qui créent l'apparence d'une chaîne de plus en plus longue. Les vidanges d'huile sont l'une des choses les plus importantes qui peuvent ralentir cet événement. Cependant, cela va se produire sur n'importe quelle chaîne au fil du temps.

Peu importe comment vous l'empilez, les chaînes dominent toujours la construction de rue. Ils sont abordables et ils font le travail. Le double rouleau peut être plus que nécessaire pour de nombreuses applications, mais y a-t-il quelque chose de mal à le construire solidement ?

Engrenages

L'avantage d'un entraînement par engrenage est qu'il permet d'obtenir une plus grande précision de synchronisation en éliminant toute caractéristique de flexion ou d '«étirement» liée à la chaîne, mais il est également plus cher que les chaînes et peut être bruyant. Le bruit, cependant, est souvent souhaitable par certains hot-rodders, car il émet un son de type compresseur.

Théoriquement, les transmissions par engrenages sont plus solides et durent plus longtemps que les chaînes, ce qui signifie qu'elles peuvent supporter toute la pression du ressort de soupape que vous pouvez leur infliger. Les inconvénients potentiels incluent le dégagement lors de l'installation. Souvent, le bloc moteur nécessitera une modification et certains engrenages nécessitent un couvercle spécial qui pourrait causer des interférences avec les accessoires montés sur le moteur.

Un autre problème potentiel est le jeu entre les engrenages qui doit être correct pour que les dents s'engrènent correctement. L'alésage d'alignement peut modifier la distance entre la manivelle et les arbres à cames, de sorte que des ajustements peuvent être nécessaires au niveau des pignons intermédiaires.

Les constructeurs de moteurs craignent également qu'un système d'entraînement par engrenages ne transfère des harmoniques dans le train de soupapes, ce qui pourrait entraîner une défaillance de l'arbre à cames ou du train de soupapes, et certains fabricants d'entraînements par engrenages ne les recommandent pas pour les moteurs à haut régime pour cette raison. De nombreux tests ont été effectués à cet égard, mais le jury semble toujours être sur cet argument.

Systèmes d'entraînement par courroie

Les systèmes d'entraînement par courroie ne sont rien de plus qu'une configuration de courroie dentée traditionnelle, similaire à ce que nous avons l'habitude de voir sur les moteurs à cames en tête. Ils sont les plus chers car ils sont le changement le plus radical par rapport à un entraînement à cames d'origine, mais ils offrent de nombreux avantages lorsqu'ils sont adaptés à un V8 à soupapes en tête traditionnel.

Comme avec la plupart des courroies de distribution traditionnelles, elles fonctionnent à sec. Les joints de came et de manivelle qui font partie des kits maintiennent l'huile dans le moteur et hors de la courroie. Les courroies ne s'étirent pas et sont silencieuses, offrant une friction minimale par rapport aux chaînes ou aux engrenages.

Ils éliminent le transfert des harmoniques dans le train de soupapes et sont excellents pour les applications à haut régime. Les systèmes d'entraînement par courroie sont le choix de Pro Stock, NASCAR et de nombreuses autres formes de course en raison de leurs avantages.

Le fait qu'ils fonctionnent à sec signifie qu'il est facile d'effectuer des réglages de synchronisation de came puisque les courroies sont ouvertes à l'avant du moteur, et les distributeurs montés à l'avant sont une option couramment disponible qui peut être bénéfique pour les coureurs à la fois du point de vue du service et de la conception. .

Systèmes de ceinture dans l'huile

Dans les moteurs de production standard, les courroies de distribution offrent les mêmes avantages que pour les performances. Ils sont légers, silencieux et offrent un frottement minimal par rapport aux chaînes. Traditionnellement, nous avons toujours su que si de l'huile moteur pénètre sur une courroie de distribution, cela causera des problèmes. Le remplacement des joints d'étanchéité de l'arbre moteur avant fait partie intégrante de l'entretien de la courroie de distribution.

Ces dernières années, l'utilisation d'entraînements de synchronisation par courroie dans l'huile s'est développée. Je pensais que c'était terriblement étrange au début en raison de ce que je connaissais, cependant, ces nouveaux systèmes sont très spécifiques à l'huile moteur dont ils ont besoin. Non seulement le matériau de la courroie est meilleur, mais l'huile contient des additifs spéciaux qui protègent le caoutchouc et préviennent le vieillissement des courroies. Comme on peut s'y attendre, l'intervalle de vidange d'huile devient encore plus critique que jamais, et s'il est ignoré, cela peut causer des problèmes.

L'avantage de ces systèmes, du moins tel qu'il est revendiqué par les constructeurs, est une réduction des frottements par rapport à une courroie standard pouvant aller jusqu'à 30 %. Tout cela contribue à améliorer l'économie de carburant et à réduire les émissions. Peut-il ajouter des performances? Eh bien, une friction réduite est une friction réduite. J'ai entendu parler de systèmes disponibles pour le petit bloc Chevy, mais je n'ai pas encore trouvé d'informations à leur sujet. Le monde de la haute performance de la construction de moteurs verra-t-il cette innovation, ou est-elle déjà disponible sous une forme illusoire ? Je ne serais pas surpris de voir le développement de ces systèmes à l'avenir – le tout dans la quête d'un timing parfait.BE