chaîne de distribution

Une chaîne de distribution est une chaîne à rouleaux, généralement en acier, qui engraine le pignon de vilebrequin avec un ou plusieurs pignons d'arbre à cames à l'intérieur d'un bloc moteur. Sa seule fonction est de maintenir un calage de rotation précis : elle force l'arbre à cames à tourner exactement à la moitié de la vitesse du vilebrequin (dans les moteurs à quatre temps), garantissant que les soupapes d'admission et d'échappement s'ouvrent et se ferment en stricte synchronisation avec la position du piston. Sans elle, le chaos de la combustion s'ensuit instantanément.

La plupart des moteurs de voitures de tourisme utilisent une seule chaîne de distribution allant du nez du vilebrequin à un ou deux arbres à cames d'admission et d'échappement sur la culasse. Les moteurs diesel de camions lourds et industriels peuvent utiliser deux ou trois chaînes fonctionnant en parallèle, ou des chaînes à pas plus grand conçues pour la transmission de puissances plus élevées. La longueur de la chaîne et le nombre de dents des pignons sont conçus de manière à ce qu'une rotation complète du vilebrequin (deux courses de piston) fasse tourner chaque arbre à cames d'exactement 180 degrés, avançant le calage des soupapes par rapport à la position du piston selon la conception.

Les chaînes de distribution s'usent progressivement à mesure que leurs rouleaux se compriment et que les axes s'allongent. L'usure se manifeste par un allongement de la chaîne : la distance de pas entre les axes augmente, ce qui fait glisser la chaîne vers l'avant sur les dents du pignon. Les premiers symptômes incluent un cliquetis au démarrage à froid à mesure que du jeu se développe entre l'axe et la dent. Une fois que l'allongement dépasse environ 0,5 % de la longueur originale de la chaîne, le calage des soupapes dérive suffisamment pour dégrader la combustion et déclencher des codes de diagnostic. Une défaillance complète de la chaîne permet à l'arbre à cames de perdre sa synchronisation avec le vilebrequin, ce qui entraîne généralement des soupapes d'admission tordues lorsque les pistons entrent en collision avec les soupapes ouvertes.

Le manque de lubrification est la principale cause de défaillance. Les chaînes de distribution fonctionnent grâce aux projections et à la pression d'huile moteur : un manque de viscosité de l'huile, des galeries obstruées ou des intervalles de vidange prolongés accélèrent l'usure des rouleaux. Certains moteurs souffrent également de joints de carter de distribution usés ou de dents de pignon fissurées, ce qui perturbe le fonctionnement de la chaîne et provoque une fatigue prématurée.

Les chaînes de distribution ont été le synchroniseur dominant dans l'automobile américaine pendant des décennies et restent la norme dans les véhicules utilitaires, les moteurs diesel et les applications haute performance. Les courroies de distribution (courroies crantées en caoutchouc) ont remplacé les chaînes dans de nombreuses voitures de tourisme à partir des années 1980 pour réduire le bruit et le poids, mais elles nécessitent un remplacement tous les 60 000 à 100 000 miles. Les chaînes, en revanche, sont censées durer toute la vie du moteur si les intervalles de vidange d'huile sont respectés, ce qui en fait le choix pour les applications lourdes et à longue durée de service où le coût des temps d'arrêt est élevé.