Qu’est-ce qu’un culbuteur?

Un culbuteur est un composant du groupe électrogène dans les moteurs à combustion interne. Comme le bras est actionné par un lobe d’arbre à cames, il pousse une soupape d’admission ou d’échappement ouverte. Cela permet d’aspirer du carburant et de l’air dans la chambre de combustion pendant la course d’admission ou d’expulser des gaz d’échappement pendant la course d’échappement. Les culbuteurs ont été inventés pour la première fois au 19ème siècle et ont peu changé de fonction depuis lors. Des améliorations ont cependant été apportées à la fois à l’efficacité de fonctionnement et aux matériaux de construction. De nombreux culbuteurs modernes sont fabriqués à partir d’acier estampé, bien que certaines applications puissent utiliser des matériaux plus lourds.

Dans de nombreux moteurs à combustion interne, un mouvement de rotation est induit dans le vilebrequin lorsque les pistons le font tourner. Cette rotation est traduite à l’arbre à cames via une courroie ou une chaîne. À leur tour, des lobes sur l’arbre à cames sont utilisés pour pousser les soupapes via des culbuteurs. Ceci peut être réalisé soit par contact direct entre un lobe d’arbre à cames et un culbuteur, soit indirectement par contact avec une tige de poussée entraînée par un poussoir. Les moteurs à cames en tête ont des lobes sur l’arbre à cames qui entrent directement en contact avec chaque culbuteur, tandis que les moteurs à soupapes en tête utilisent des poussoirs et des poussoirs. Dans les moteurs à cames en tête, l’arbre à cames peut être situé dans la tête, tandis que les moteurs à soupapes en tête ont l’arbre à cames dans le bloc. Les deux variétés sont observées aux États-Unis, mais la réglementation a contribué au déclin des applications de soupapes en tête ailleurs dans le monde.

Tout au long de l’histoire du culbuteur, sa fonction a été étudiée et améliorée. Ces améliorations ont abouti à des bras à la fois plus efficaces et plus résistants à l’usure. Certaines conceptions peuvent en fait utiliser deux culbuteurs par vanne, tandis que d’autres utilisent un roulement à rouleaux “rundle” pour enfoncer la vanne. Ces variations de conception peuvent entraîner des culbuteurs physiquement différents les uns des autres, bien que chaque bras remplisse toujours la même fonction de base.

Étant donné que l’énergie est nécessaire pour déplacer un culbuteur et enfoncer une vanne, leur poids peut être une considération importante. Si un culbuteur est trop lourd, il peut nécessiter trop d’énergie pour se déplacer. Cela peut empêcher le moteur d’atteindre la vitesse de rotation souhaitée. La résistance du matériau peut également être prise en compte, car un matériau faible peut solliciter ou s’user trop rapidement. De nombreuses applications automobiles utilisent de l’acier estampé pour ces raisons, car ce matériau peut offrir un équilibre entre poids et durabilité. Certaines applications, en particulier les moteurs diesel, peuvent utiliser des matériaux plus lourds. De tels moteurs peuvent fonctionner à des couples plus élevés et à des vitesses de rotation plus faibles, ce qui permet d’utiliser des matériaux tels que la fonte ou l’acier au carbone forgé.