Les différentes courroies de distribution

14 Déc 2015 | Infos conducteur

Vous en avez déjà entendu parlé, la courroie de distribution est un élément essentiel pour le moteur des voitures. Il en existe trois versions avec chacune leurs avantages et inconvénients qui permettent d’assurer le bon fonctionnement du moteur. Quelles sont ces différentes versions chaîne, courroie, pignons et comment fonctionnent-elles ? Avant toute chose, savez-vous ce qu’est la distribution d’une voiture ? Avatacar vous répond en détail dans cet article.

 

À quoi sert la distribution d’une voiture ?

Avant de vous parler de courroie, de chaîne ou de pignons, nous allons revenir sur la fonction principale : la distribution des voitures.

La distribution, tout comme la ligne d’échappement, a tendance à être perçue comme un système complexe. Aujourd’hui, nous allons vous présenter de manière simple ce qu’est la distribution d’une voiture, comprendre son fonctionnement, sa liaison avec les autres éléments du moteur. Assimiler cette partie du moteur vous fera comprendre une des plus importantes phases de son fonctionnement.

De manière simple, la distribution entraine les pièces essentielles du moteur. On peut aussi dire de façon plus précise que c’est elle qui distribue l’énergie par le mouvement des différentes pièces. La distribution, en complément du démarreur et de l’arrivée du carburant, permet de faire démarrer le moteur.

Elle assure :

  • le mouvement des pistons par la rotation du vilebrequin,
  • le mouvement des soupapes d’admission et d’échappement par la rotation de l’arbre à cames,
  • et le fonctionnement de la pompe à eau (sur certaines voitures).

Tout ce petit système se met en marche au démarrage de la voiture et est entièrement relié grâce à la courroie, chaîne ou pignons de distribution.

 

Qu’est-ce que c’est que… ?

Les pistons accueillent et compriment le mélange (air et carburant) se trouvant dans la chambre à combustion. Cette réaction est nécessaire pour mettre en marche le moteur. Les pistons sont logés dans les cylindres, à ne pas confondre avec la cylindrée qui représente elle le volume total (en litre ou cm3) de tous les cylindres déplacé durant un cycle. Par exemple, pour un moteur 1,5L cela veut dire qu’1,5 litres de mélange sont admis puis rejetés lorsque tous les pistons ont fait leur 4 allers-retours (dans le cadre d’un moteur à 4 temps).

Piston

 

Les cylindres sont regroupés et sont présentés sous un seul bloc appelé bloc-cylindres ou bloc-moteur. Ils peuvent être au nombre de 1 (monocylindre), par 2 (moteur bicylindre), par 3 ou 4 (moteur 3 ou 4 cylindres, les plus fréquents pour les voitures de tourisme)… Plus il y aura de cylindres et plus le moteur aura de la puissance, les monocylindres étant essentiellement pour les motos…

BlocCylindre

 

Le vilebrequin est un arbre moteur qui assure le mouvement de rotation des pistons. Le vilebrequin est lui-même entrainé par le volant moteur qui se met en marche grâce au démarreur de la voiture. La force émise par l’explosion du mélange dans la chambre à combustion fait naturellement redescendre le vilebrequin. Cette force ou énergie représente le couple moteur.

vilebrequin (2)

La sens de rotation du vilebrequin est défini en fonction du nombre de pistons, de cylindres. Dans le cas des moteurs 3 cylindres, les pistons ne tournent pas tous en même temps, ils sont en décalage les uns des autres. Dans le cas de 4 cylindres, il y a 2 sens de rotation : 2 pistons qui tournent en même temps et 2 autres ensembles.

Vidéo fonctionnement d’un moteur 3 cylindres :

 

Les soupapes d’admission et d’échappement ont pour rôle d’introduire le mélange air et carburant dans la chambre à combustion et d’évacuer ce mélange brulant. La soupape d’admission s’ouvre la première pour accueillir le mélange (pendant que la soupape d’échappement est fermée) et, après l’explosion du mélange provoqué par la bougie, la soupape d’échappement s’ouvre (soupape d’admission fermée) pour laisser s’échapper le gaz brulant vers la ligne d’échappement. Les soupapes ne doivent surtout pas s’entrechoquer avec les pistons (au risque de gros dégâts pour le moteur), elles sont donc retenues par des ressorts et l’arbre à cames gère leur mouvement.

 

L’arbre à cames assure le mouvement des soupapes, leur ouverture et fermeture. Son rôle est essentiel car il permet aux soupapes d’assurer le passage du mélange air/carburant et de pouvoir s’ouvrir et se fermer au beau moment. L’arbre à cames est entrainé par la rotation du vilebrequin, ces deux éléments tournent au même rythme grâce à leur élément de liaison : la courroie ou chaîne.

Arbreacames

Cependant, la rotation des cames et du vilebrequin est faite de telle sorte que les soupapes et les pistons ne se touchent pas. A contrario, si la courroie ou la chaîne vient à se rompre, les soupapes risquent de percuter les pistons et ainsi se tordre, ce qui est très mauvais pour le moteur et engendre des réparations très couteuses.

completvilebrequin

 

La pompe à eau fait circuler le liquide de refroidissement dans le circuit de refroidissement. Elle constitue une pièce importante car elle empêche au moteur toute surchauffe, tout risque de casse.

La pompe à eau est entrainée par la courroie de distribution (sauf sur certains véhicules où elle est entrainée par la courroie accessoire). Pourquoi par la courroie de distribution ? Car cette pièce est réellement vitale pour le moteur, sans son fonctionnement le moteur surchaufferait très rapidement. En savoir plus sur le système de refroidissement en cliquant ici.

 

Vous l’aurez compris, le système de distribution est essentiel pour la voiture, il comprend les pièces vitales qui font fonctionner le moteur. Pièces qui sont « liées » les unes aux autres dans leur mouvement grâce à une courroie, chaîne ou cascade de pignons de distribution.

Voici le schémas des pièces de la distribution :

Distributionvoiture

  1. Poulie d’arbre à cames d’échappement 2. Poulie d’arbre à cames d’admission 3. Galet tendeur 4. Galet enrouleur 5. Pompe à eau 6. Pignon de vilebrequin

 

À noter, la disposition des pièces la distribution change en fonction des véhicules. Les schémas et visuels présentés dans cet article ne sont valables que pour certains modèles de voiture.

Mécanisme de rotation vilebrequin / pistons, arbre à cames / soupapes avec une chaine de distribution

 

Attention, ne pas confondre les pièces de la distribution avec le kit de distribution qui lui comprend :

  • la courroie,
  • les galets (tendeurs et enrouleurs)
  • et la pompe à eau.

Les garagistes conseillent par ailleurs de changer la pompe à eau lorsque le kit de distribution est à remplacer. Pourquoi ? Parce que la pompe à eau est difficilement atteignable lorsqu’il faut la changer (obligé de démonter la courroie de distribution). Ainsi, quand le remplacement du kit de distribution est conseillé, mieux vaut anticiper et changer aussi la pompe à eau. Cela évitera de refaire deux fois la manipulation et de payer deux fois la main d’œuvre.

Représentant le cœur même de la voiture, le système de distribution est ainsi protégé par un cache pour éviter qu’il soit en contact direct avec toute sorte de résidus et/ou poussières. Cette protection fait la différence avec la courroie accessoire qui elle est directement accessible. Cette distinction notable différencie facilement la courroie de distribution de la courroie accessoire.

 

Et la courroie accessoire dans tout ça ?

La courroie accessoire (ou courroie trapézoïdale) est liée à la poulie Damper, elle-même entrainée par le vilebrequin (soit la courroie de distribution). La courroie accessoire et la courroie de distribution sont donc liées dans leur rotation.

PoulieDamper

 

La courroie accessoire entraine – comme son nom l’indique – tout ce qui est « accessoire ». Par accessoire, nous voulons dire tout ce qui n’est pas vital pour le moteur, qui ne l’impacte pas directement car sur une voiture c’est effectivement le moteur que l’on essayera de préserver au maximum.

La courroie accessoire entraine :

  • L’alternateur
  • La pompe de direction assistée, en savoir plus sur la direction assistée en cliquant ici
  • Le compresseur de climatisation, en savoir plus sur la climatisation en cliquant ici

Et la pompe à eau sur certains modèles de véhicules.

img-2601082f69

 

Voici la disposition de la courroie de distribution et de la courroie accessoire :

CourroieDetA

 

La chaîne de distribution

chainedistrib3La chaîne de distribution est une des solutions pour le système de distribution. Présente sur certains véhicules, la chaîne de distribution a l’avantage d’être très solide (car en acier), de nécessiter très peu d’entretien (si ce n’est son graissage ou des réglages de tension) et de ne jamais s’user. Il est donc très rare de devoir changer sa chaîne de distribution. Ceci dit si elle vient à avoir un problème les dégâts pour le moteur peuvent être de grand ampleur.

 

 

Que de points positifs, il y a tout de même des points négatifs comme son poids et le bruit qu’elle émet. En effet, la chaîne de distribution est plus lourde que la courroie, avoir une chaîne engendre une consommation de carburant et d’énergie (donc baisse de puissance moteur) plus élevée. D’un point de vue sonore, elle est aussi plus bruyante que la courroie, cela peut-être désagréable pour les occupants.

chainedistrib

 

La courroie de distribution

La courroie de distribution est le système le plus courant pour la distribution des voitures. Cette courroie est crantée ou dentée, elle est composée de fibre de verre et de kevlar entourés de caoutchouc. L’avantage de la courroie est qu’elle est beaucoup plus légère que la chaîne (économie de carburant et d’énergie) et aussi moins bruyante.

Cependant, le matériau dans laquelle elle est composée est moins solide que de l’acier, elle s’usera avec le temps. L’entretien de la courroie est plus fréquent que la chaîne, en fonction de la préconisation constructeur il est recommandé de la changer entre 5 et 10 ans ou entre les 60 000 et 160 000 km. Cependant, son changement peut varier en fonction des kilomètres parcourus, du temps,…

Lorsque son changement est prévu, la courroie, les galets et la pompe à eau sont généralement changés en même temps. Un contrôle régulier de la courroie est important car en cas de casse le coût des dégâts sera plus conséquent que son changement (compter entre 500 et 1 000€). Le changement du kit de distribution est compris dans les révisions Avatacar.

courroiedistrib

 

La distribution en cascade de pignons

La distribution en cascade de pignons est de plus en plus en rare car vraiment très lourde. Énergivore de carburant, de puissance, ce système d’engrenage est de moins en moins utilisé. Certaines voitures BMW en sont encore dotées.

pignondistrib

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