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Fonctionnement d'un déphaseur d'arbre à cames

Dernière modification : 10/04/2025 - 0

Sur un moteur classique les soupapes s’ouvrent et se ferment selon un calage fixe déterminé une fois pour toutes par la géométrie des arbres à cames (à savoir la forme et le positionnement des cames). Ce calage fonctionne bien pour un régime donné mais il devient vite perfectible dès que le moteur s’éloigne de cette plage optimale.

Le principe et le rôle du déphaseur

Le rôle du déphaseur est donc de faire varier la position angulaire de l’arbre à cames par rapport au vilebrequin, dans le but d’adapter le calage de distribution aux conditions de fonctionnement du moteur. Concrètement, cela revient à modifier le moment précis où les soupapes s’ouvrent et se ferment, sans toucher à leur durée d’ouverture ni à leur amplitude de levée. Sur un moteur classique sans distribution variable ce calage est donc figé, ce qui limite l'efficacité aux divers autres régimes. Le déphaseur permet justement de contourner cette limite en faisant pivoter l’arbre à cames de quelques degrés vers l’avance ou le retard, selon les besoins. Cette variation influe directement sur le remplissage et la vidange des cylindres, et donc sur le rendement thermique global. À bas régime, par exemple, on avance souvent le calage pour maximiser le couple et faciliter la combustion ; à haut régime, on le retarde pour prolonger l’admission et améliorer le remplissage. Le système peut aussi être utilisé pour accroître le croisement des soupapes (moment où admission et échappement sont simultanément ouvertes), favorisant la recirculation interne des gaz (qui s'apparente alors à une vanne EGR) et la réduction des émissions polluantes.

Sur les moteurs à double arbre à cames on peut même installer un déphaseur sur l’admission et un autre sur l’échappement pour agir finement sur le croisement des soupapes, ce qui favorise la recirculation interne des gaz (remplaçant parfois la vanne EGR).

Il faut savoir que le déphaseur n’agit que sur le calage, à savoir que ça ne peut que décaler la came et donc jouer sur le moment d'ouverture de la soupape (plus tôt ou plus tard). Pour modifier la levée des soupapes (leur amplitude d’ouverture) et leur durée d’ouverture, il faut recourir à la levée variable. Dans les moteurs les plus sophistiquées les constructeurs associent donc le calage variable (VVT) à la levée variable (VVL), offrant un contrôle total sur la distribution : moment d'ouverture, intensité et durée ... C’est cette combinaison qui permet de moduler le comportement du moteur de manière très fine, allant d’un fonctionnement souple et sobre à bas régime à des performances plus brutales et intenses en pleine charge.

Plusieurs types de déphaseurs selon les besoins

Il existe plusieurs façons d’obtenir ce fameux déphasage. Le système le plus courant reste le déphaseur hydraulique qui utilise la pression d’huile moteur pour déplacer un rotor à l’intérieur de la poulie d’arbre à cames. D’autres déclinaisons vont jusqu’à employer un moteur électrique sur la poulie de l'arbre à cames. On distingue aussi des configurations n’agissant que sur l’admission et d’autres avec en plus un déphaseur sur chaque arbre à cames. Certaines technologies vont plus loin encore en combinant variation du calage et de la levée des soupapes. Pour en savoir plus sur toutes ces variantes, nous vous invitons à consulter notre article détaillé sur la distribution variable et ses différentes technologies.

A lire : Les types de déphaseur et leur fonctionnement

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