Quelques notions

Je ne vais pas entrer dans les détails du fonctionnement des arbres à cames, juste un petit rappel pour mieux comprendre ce qui va suivre.

L'arbre à came tourne deux fois plus lentement que le vilebrequin, tous les angles qui sont exprimés sont en régle générale en degrés vilebrequin.
Il y a plusieurs paramétres qui caractérisent un arbre à came, les plus importants sont les suivants

Plus les durées d'ouverture augmente et plus le ralenti du moteur est instable. De meme plus les angles d'ouverture augmenteront plus la puissance développée à faible et moyen régime diminuera . Par contre le moteur developpera plus de puissance à haut régime et pourra être exploité plus haut dans les tours.

Modifier le rapport de levée de l'arbre à came.

Si on prend l'exemple des Mini, on peut employer des rampes de culbuteur avec des rapports de levés modifiés : 1.3, 1.5 et 1.7. Le rapport d'origine est de 1.25. Mini Sport, Mini Spares, Titan sont les plus connus dans ce domaine et proposent des rampes en aluminium anodisé avec des rouleaux en bout de culbuteur pour limiter les frottements entre la tête de soupape et le culbuteur.

il faut savoir que sur un moteur 8 soupapes, il ne faut plus espérer de gains de remplissage dés que la levée de la soupape d'admission a dépassé 0.25*Diamétre de la soupape d'admission.

Augmenter la levée de la soupape par ces moyens permet d'obtenir un meilleur remplissage quand l'arbre à came ne fournit pas la levée nécessaire. Les gains en puissance se révelent notables sur toute la plage de régime moteur d'aprés les tests effectués.

A savoir également pour le cas particulier des Mini (avec sa culasse siamoise à deux conduits d'admission), que les tests (D. Vizard) ont montré que la levée finale importait moins que la vitesse de levée de soupape. En effet la perte de remplissage la plus importante se fait à l'ouverture de la soupape. Avec un rapport de levée modifié, la soupape atteint une levée plus grande à angle d'ouverture équivalent. Les premiers degrés sont décisifs.

A noter également que l'utilisation de la rampe avec levée 1.7 n'apporte rien de plus que la rampe 1.5 (voire meme un peu moins de puissance à bas régime), sauf si elle est utilisée avec des arbres à came de plus de 300° d'ouverture avec grosses soupapes (37 mm Adm /31mm Ech - essece plombé obligée).

Scatter Pattern : Qu'est ce que c'est ?

Du fait de la configuration trés particuliére de la culasse de la Mini (2 conduits d'admission qui se divisent en 2 à l'intérieur de la culasse), il y a un croisement des admissions qui s'effectue. En effet, si on se base sur les cylindres 1 et 2, la soupape d'admission du cylindre 1 va s'ouvrir avant que celle du cylindre 2 soit fermée. le croisement des admissions est donc AOA + RFA. Ce phénoméne est trés mauvais, car le cylindre 1 va voler une bonne partie de la charge au cylindre 2 au moment le plus important. Qui dit perte de remplissage dit perte de puissance. Par ailleurs les cylindres interieurs (2 et 3) n'ont pas le meme remplissage que les cylindres exterieurs (1 et 4) : d'ou un réglage de richesse approximatif avec tous les problémes de casse et de chauffe que cela peut entrainer dans les cas extrêmes...

Ce phénoméne explique également pourquoi il est impossible d'utiliser l'inertie de la colonne gazeuse dans les culasses de Mini et que prévoir une longueur d'admission en ce sens n'apporte que peu de résultats.

Pour résoudre ce probléme, David Vizard a mis au point des arbres à came spéciaux : les Scatter Pattern. Ceux ci ont la particularité de présenter un timing différent pour les cylindres intérieurs et exterieurs. le LCA des cames destinées au cylindre 2 et 3 est diminué, l'inverse pour les cylindres 1 et 4. Le but est de réduire la phase ou les cylindres se volent de la charge.

Les arbres à came disponible chez Kent Cams pour la Mini