La courroie de distribution est une pièce du moteur qui ne semble pas nécessiter d’attention particulière dans le fonctionnement d’une voiture moderne et qui n’a pas besoin d’être entretenue pendant des années. Mais si vous oubliez complètement les règles d’entretien, des problèmes peuvent survenir. Ce qui, probablement, aboutira à une révision majeure ou même au remplacement du moteur. C’est pourquoi il est utile pour tout propriétaire de voiture de connaître le dispositif, les caractéristiques et les problèmes typiques de ce mécanisme. Nous allons vous en parler de manière simple et claire.
Qu’est-ce que le boîtier de distribution
La distribution est un mécanisme de distribution des gaz. C’est le composant le plus important de tout moteur à combustion interne. Sans lui, le moteur ne peut en principe pas fonctionner. En effet, c’est le mécanisme de distribution qui commande les soupapes d’admission et d’échappement, par lesquelles l’air ou le mélange de travail pénètre dans les cylindres et les gaz d’échappement sont évacués dans le collecteur d’échappement. Et comme les processus clés doivent se dérouler à des moments strictement définis, la synchronisation exige une précision particulière – les imprécisions sont inadmissibles. Et bien sûr, la fiabilité des pièces joue un rôle essentiel.
Comment fonctionne la chaîne de distribution et en quoi elle consiste
Depuis plus d’un siècle d’histoire de l’automobile, les ingénieurs ont réussi à tester plusieurs systèmes de distribution de gaz. La plupart d’entre eux sont devenus exotiques. Aujourd’hui, par exemple, il n’existe pas de modèles de masse dotés d’une distribution à tiroir. Quant aux moteurs à deux temps, où le rôle des soupapes est joué par le piston lui-même, ils n’existent plus que sur les motos et les équipements spéciaux. Quant aux variantes prometteuses à commande électromagnétique, elles n’ont pas encore quitté le stade de l’expérimentation.
Examinons donc le modèle le plus courant, celui des soupapes à disque. Il est fort probable qu’il s’agisse de celui qui équipera le moteur à combustion interne de votre voiture. Si nous décrivons la distribution de la manière la plus simple possible, elle fonctionne de la manière suivante :
- Chaque cylindre du moteur possède au moins deux soupapes : une soupape d’admission et une soupape d’échappement. Lorsque la première s’ouvre, l’air ou un mélange d’air et de carburant pénètre dans le cylindre. La seconde s’ouvre pour laisser s’échapper les produits de la combustion. Les soupapes sont des tiges qui se dilatent à une extrémité pour former une « plaque » qui bloque l’accès au cylindre.
- L’autre extrémité de la soupape est actionnée par un arbre doté d’épaississements excentriques (cames) – c’est ce qu’on appelle l’arbre à cames. Lorsque l’arbre tourne, ses cames forcent les soupapes à s’ouvrir en les poussant directement ou par l’intermédiaire de leviers supplémentaires (culbuteurs). La soupape se ferme sous l’action d’un puissant ressort lorsque la came qui agit sur elle se trouve de l’autre côté de l’arbre.
- Les systèmes de distribution à soupapes inférieures sont depuis longtemps passés dans la catégorie des raretés archivistiques. Aujourd’hui, les soupapes sont situées au-dessus des cylindres, dans la culasse. Elles sont actionnées par un (SOHC – Single Overhead Camshaft) ou deux (DOHC – Double Overhead Camshaft) arbres à cames, chacun actionnant un groupe de soupapes différent.
- Comme le mécanisme de distribution doit fonctionner en accord précis avec les cycles du moteur, il est lié au vilebrequin. L’entraînement du mécanisme de distribution est réalisé de différentes manières : par engrenage, par chaîne ou par courroie dentée, moins bruyante. Quelle que soit la conception, le principe est le même : l’arbre à cames doit tourner strictement deux fois plus lentement que le vilebrequin.
- La chaîne ou la courroie de distribution silencieuse, précise et fiable contribue au fonctionnement des calmeurs, des sabots et des tendeurs, éliminant généralement automatiquement l’affaissement du lien flexible, qui survient lorsque les pièces s’échauffent et s’usent.
- La séquence et la durée de l’ouverture des soupapes sont appelées phases de distribution. Sur de nombreux moteurs modernes, ces paramètres changent à la volée, en fonction de la vitesse, du régime, de la charge et d’autres facteurs. Ce processus complexe est géré par un système de distribution distinct, capable de déplacer légèrement les arbres à cames par rapport à l’entraînement (et, bien sûr, au vilebrequin) ou de modifier le profil des cames à l’aide de mécanismes supplémentaires.
Comment se rendre compte qu’il faut changer la courroie de distribution
La transmission par courroie de distribution a gagné en popularité grâce à son fonctionnement silencieux, sa simplicité de construction et son coût relativement faible. Ce système présente toutefois un inconvénient majeur : une durée de vie limitée, principalement pour la courroie elle-même.
Pour ne pas manquer le moment de sa défaillance, vous devez tout d’abord étudier les règles d’entretien d’un modèle particulier. En règle générale, les constructeurs automobiles prescrivent de changer le kit de distribution (courroie, ainsi que les galets de tension et, parfois, de guidage) tous les 60 à 120 000 kilomètres ou après 5 à 10 ans, car le matériau en caoutchouc de la courroie de distribution vieillit avec le temps et perd ses propriétés. De nombreux mécaniciens conseillent de remplacer en même temps la pompe à eau du système de refroidissement, si elle est entraînée par la même courroie.
Certains estiment qu’étant donné l’importance critique de la courroie de distribution, il convient de la remplacer à l’avance – 10 à 15 000 kilomètres avant l’échéance officielle – lors de la prochaine opération d’entretien programmée. Cela est particulièrement vrai pour les voitures soumises à des charges accrues : accélérations brutales, conduite sur des routes hors route ou défoncées, fonctionnement à des températures très basses ou, au contraire, à des chaleurs anormales, lorsque l’entraînement du mécanisme de distribution est soumis à des contraintes excessives.
Autre cas de figure : l’achat d’une voiture d’occasion, dont l’historique d’entretien ne peut être établi avec précision. Dans ce cas, les professionnels recommandent de vérifier et, si nécessaire, de remplacer la courroie de distribution à la première occasion.
Si vous avez des compétences de base en serrurerie et un peu d’expérience, vous pouvez effectuer le diagnostic vous-même. Le boîtier de l’entraînement de la distribution comporte souvent des fenêtres d’entretien pour l’inspection de la courroie. Les fissures, déchirures, éraflures et autres dommages visibles sont autant de raisons de se méfier. La courroie de distribution doit être tendue et le galet (ou les galets, s’il y en a plusieurs) doit tourner silencieusement et sans jeu.
Que se passe-t-il si vous ne changez pas la courroie de distribution
Il est fort probable qu’un jour la courroie se casse. Au moins, à ce moment-là, le moteur calera et ne démarrera pas. Mais c’est pire que cela : les moteurs modernes sont construits de manière si serrée que lorsque la courroie de distribution se rompt, les soupapes arrêtées rencontrent généralement les pistons en mouvement. La destruction d’un tel coup risque d’être fatale : une réparation compliquée et coûteuse avec ouverture de l’unité est assurée, et parfois le démontage ne sert à rien – il est nécessaire de changer l’ensemble du moteur à combustion interne.
En d’autres termes, la courroie de distribution n’est pas une pièce de rechange sur laquelle il faut économiser de l’argent. Et, bien sûr, il est nécessaire de surveiller le kilométrage, afin de ne pas manquer la période d’entretien programmée du système de distribution.
Quel est le plus fiable – la distribution par courroie ou par chaîne
En théorie, la distribution par chaîne ne nécessite aucune attention pendant toute la durée de vie de la voiture. Mais dans la pratique, il arrive qu’un tel système doive être réparé à des kilométrages comparables à la durée de vie de la courroie de distribution. Tout dépend de la conception du moteur et du mode de fonctionnement. En moyenne, la chaîne peut supporter jusqu’à 150-200 000 kilomètres.
On estime que, contrairement à la courroie, la chaîne ne se rompt pas soudainement et qu’elle est donc plus sûre pour le moteur. Avant de tomber en panne, la chaîne d’entraînement de l’engrenage de distribution signale généralement le dysfonctionnement par un bruit accru. Souvent, un étirement excessif de la chaîne est détecté par l’électronique et allume le témoin « Check Engine » sur le tableau de bord.
Cependant, une chaîne étirée est également dangereuse. La courroie, en revanche, bien qu’elle soit en caoutchouc, n’est pratiquement pas sujette à ce problème. Une chaîne affaiblie lors d’une accélération soudaine ou du démarrage d’un moteur froid peut faire sauter une ou plusieurs dents des engrenages, ce qui perturbe irrémédiablement les phases de synchronisation. Dans ce cas, une rencontre catastrophique entre les soupapes et les pistons n’est pas non plus à exclure. Il est donc nécessaire de vérifier régulièrement l’état du mécanisme de la chaîne de distribution, même si c’est moins souvent que sur les voitures équipées d’une courroie de distribution.
Qu’est-ce qui peut encore casser dans le mécanisme de distribution
La rupture de la courroie ou l’étirement excessif de la chaîne de distribution sont des défauts critiques qui peuvent avoir des conséquences irréversibles. Toutefois, sur les voitures ayant beaucoup roulé ou simplement mal entretenues, d’autres défaillances peuvent survenir dans le fonctionnement du mécanisme de distribution, qui n’entraînent pas l’arrêt du moteur, mais qui gâchent grandement la vie du conducteur.
Par exemple, l’usure des joints de soupapes (également appelés bouchons d’huile) entraîne une fuite de lubrifiant dans les cylindres. De ce fait, le moteur commence à fumer et à se couvrir de suie de l’intérieur. L’accumulation de dépôts sur les soupapes, due à un carburant de mauvaise qualité, conduit dans les cas négligés à leur « blocage », lorsque le ressort ne peut plus ramener la soupape en position fermée.
Il arrive que les tendeurs de chaîne tombent en panne ou que les roulements des galets de courroie grincent. Parfois, l’électronique ou les mécanismes de synchronisation fonctionnent mal, ce qui peut même entraîner le passage du système en mode d’urgence.
La conséquence de ces dysfonctionnements est un fonctionnement irrégulier du moteur, qui démarre difficilement ou surchauffe, perd de la puissance et de la traction, et dont la consommation de carburant augmente. Il n’est pas nécessaire de parler de confort de mouvement dans ces cas-là.
Conclusions générales
- Le mécanisme de distribution des gaz est le système le plus important du moteur, sans lequel il ne peut pas fonctionner.
- Le mécanisme de distribution des gaz est constitué de nombreuses pièces. Les systèmes diffèrent par le nombre d’arbres à cames, de soupapes, la présence ou l’absence d’électronique. Mais en fonctionnement, c’est l’entraînement du mécanisme qui est le plus important.
- La distribution par chaîne est plus compliquée et plus bruyante, mais elle fonctionne généralement deux à trois fois plus longtemps que la distribution par courroie.
- Une courroie de distribution cassée ou une chaîne trop tendue peut entraîner la rencontre des soupapes et des pistons et, par conséquent, des réparations coûteuses du moteur. Ou le remplacement du moteur.
- Il est judicieux de changer la courroie de distribution à titre préventif, conformément aux prescriptions du fabricant.
- D’autres défauts de distribution entraînent un fonctionnement inégal du moteur, une surchauffe, une perte de puissance et une augmentation de la consommation de carburant.