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SOHC vs DOHC Quelle est la différence ?

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Les arbres à cames en tête simples et doubles font partie des moteurs automobiles, marins, de motocyclettes et d’avions depuis le début du 20e siècle.

Certaines des premières voitures avec un seul arbre à cames en tête (SOHC) étaient la Maudsley de 1902 de conception britannique et l’Américain Marr Autocar de 1903 .

Deux arbres à cames en tête (DACT) sont apparus dans une Peugeot française qui a remporté le Grand Prix de France 1912.

Les moteurs à cames en tête ont honoré un certain nombre d’avions militaires de la Première Guerre mondiale. Beaucoup de ces modèles de moteurs utilisaient des arbres pour entraîner les cames. Les arbres à cames entraînés par chaîne de distribution actuels ont suivi dans les automobiles populaires des années 1920.

Les moteurs DACT ont gagné en popularité pour de nombreuses marques automobiles après la Seconde Guerre mondiale, notamment Fiat et Alfa Romeo. Aujourd’hui, les conceptions de cames en tête simples et doubles prolifèrent dans nos voitures de construction nationales et étrangères. Continuez à lire pour voir comment les moteurs SOHC et DOHC se comparent ainsi que le moteur à came en bloc.

 

Le but de l’arbre à cames

Les moteurs à pistons automobiles d’aujourd’hui utilisent un ou plusieurs arbres à cames pour actionner les soupapes d’admission et d’échappement. L’arbre à cames est entraîné par le vilebrequin du moteur à l’aide d’une chaîne ou d’une courroie qui coordonne le calage des soupapes d’admission et d’échappement.

Ces vannes admettent de l’air et du carburant dans les chambres de combustion et permettent au mélange brûlé d’être évacué vers le système d’échappement.

Qu’est-ce qu’un moteur SOHC?

 

Premièrement, les modèles de moteurs SOHC et DOHC sont des configurations de soupapes en tête.

Un seul moteur à arbre à cames en tête utilise un arbre à cames situé au-dessus de chaque banc de cylindres. Pour un moteur de conception en «V» tel qu’un V6 ou un V8 , il y aurait deux arbres à cames de ce type, un au-dessus de chaque banc de cylindres. L’arbre à cames serait entraîné par une chaîne ou une courroie de distribution dentée.

Au choix du concepteur du moteur, un certain nombre de méthodes pourraient être utilisées pour faire fonctionner les soupapes à partir de cet arbre à cames unique. Si, par exemple, toutes les soupapes étaient alignées parallèlement à la longueur de la culasse, la came pourrait les actionner toutes directement. Pour d’autres agencements de soupapes, des culbuteurs ou parfois des poussoirs très courts peuvent être utilisés.

Avantages SOHC

Conception SOHC

La conception SOHC offre plusieurs avantages par rapport à la conception cam-in-block:

  • Les vannes peuvent être positionnées pour une conception optimale de la chambre de combustion. Plusieurs vannes peuvent être utilisées; jusqu’à cinq par chambre de combustion sont possibles. Des bougies d’allumage doubles peuvent également être utilisées. Ces améliorations peuvent améliorer le débit air-carburant et les capacités de combustion, offrant une puissance accrue et une meilleure économie de carburant.
  • Les passages à travers le bloc moteur et la culasse pour les tiges de poussée ne sont pas nécessaires. Les deux zones peuvent ainsi utiliser des passages de liquide de refroidissement supplémentaires (ou plus grands) améliorant l’efficacité du refroidissement. Un refroidissement amélioré, en particulier dans les zones de la culasse, peut permettre des taux de compression plus élevés. Cela profite à la fois à la puissance et à l’économie de carburant.
  • Le mécanisme actionné par l’arbre à cames pour ouvrir les soupapes peut être à la fois plus simple et plus léger. Cela réduit la possibilité que le flotteur de soupape rende possible des régimes moteur beaucoup plus élevés. Les régimes plus élevés en général améliorent la puissance de sortie.
  • L’accès à tous les composants du système de soupapes, en particulier à l’arbre à cames, est plus simple. Les réparations de cette zone critique du moteur seraient alors moins coûteuses.

Inconvénients du SOHC

Les moteurs SOHC présentent certains inconvénients par rapport aux conceptions cam-in-block ainsi qu’aux conceptions DOHC:

  • La complexité du moteur est augmentée. Cela ajoute au coût de conception et de fabrication. Il peut également y avoir une augmentation globale du poids du moteur par rapport aux conceptions à cames en bloc. Les entraînements d’arbre à cames utilisant une chaîne ou une courroie peuvent introduire des considérations de fiabilité et d’entretien qui ne sont pas communes aux moteurs à cames en bloc.
  • Le moteur peut devenir plus grand et nécessiter une hauteur de capot accrue pour le dégagement. En raison de l’augmentation de la taille du moteur, le poids peut également augmenter.
  • Le calage variable des soupapes est en grande partie limité aux changements de calage pour les soupapes d’admission et d’échappement simultanément. C’est le même problème de synchronisation qui existe pour les moteurs à cames en bloc.

Qu’est-ce qu’un moteur DOHC?

 

Un moteur à double arbre à cames en tête aura deux arbres à cames situés au-dessus de chaque rangée de cylindres. Un moteur de conception en «V» tel qu’un V6 ou un V8 aurait un total de quatre arbres à cames. Comme pour la conception du moteur SOHC, le DOHC utiliserait des chaînes de distribution ou une courroie crantée pour entraîner les arbres à cames.

Dans la plupart des cas, avec un moteur à DACT (ou à double came), chaque came actionnerait directement ses soupapes associées.

Avantages du DACT

Conception DOHC

Les moteurs DACT partagent les mêmes avantages que les conceptions SOHC. Ceux-ci inclus:

  • Les vannes peuvent être positionnées pour une configuration optimale de la chambre de combustion. L’optimisation de la disposition des soupapes peut profiter de la puissance et des économies de carburant.
  • L’efficacité du refroidissement du bloc moteur et de la culasse est améliorée grâce aux conceptions DACT. Des taux de compression accrus offrent une puissance et une efficacité énergétique accrues.
  • Les conceptions DOHC offrent le fonctionnement le plus direct des vannes. Des régimes moteur de pointe de 8 500 ou plus sont possibles pour les voitures de rue. Les véhicules de course peuvent atteindre des régimes moteur encore plus élevés avec des systèmes DACT avancés.
  • L’accès à la maintenance des arbres à cames et des poussoirs est plus facile. Cela peut aider à réduire les coûts globaux de maintenance et de réparation.
  • Les moteurs DACT offrent le meilleur des avantages du VVT . Le calage variable des soupapes peut fonctionner indépendamment pour chaque arbre à cames, offrant un calage optimal des soupapes pour les soupapes d’admission et d’échappement.

Inconvénients du DACT

Comme pour les moteurs SOHC, les conceptions DOHC partagent les mêmes inconvénients fondamentaux.

  • La complexité et le poids du moteur sont augmentés par rapport aux conceptions à came en bloc. Les coûts de conception et de fabrication sont également plus élevés. Par rapport aux conceptions SOHC, les moteurs DOHC ont un système d’entraînement à chaîne ou à courroie plus complexe. Cela diminue la fiabilité globale et augmente les frais de maintenance.
  • Comme pour les conceptions SOHC, la hauteur du moteur DOHC est augmentée et le poids total a également tendance à être plus élevé.

Qu’est-ce qu’un moteur Cam-in-Block?

 

La majorité des moteurs des voitures américaines construites juste après la Seconde Guerre mondiale étaient des modèles à came en bloc. Ceux-ci utilisaient un seul arbre à cames situé à l’intérieur du bloc moteur. Cet arbre à cames actionnait directement les soupapes de plusieurs moteurs à tête plate populaires.

Pour les moteurs à soupapes en tête (OHV) hautes performances (moteurs avec soupapes situées au-dessus des chambres de combustion), l’arbre à cames actionnait chaque soupape via un système de poussoirs et de leviers appelés culbuteurs.

Avantages Cam-in-Block

Les principaux avantages des systèmes de vannes à came en bloc sont les suivants:

  • De tels systèmes étaient simples et économiques à concevoir et à fabriquer.
  • Ils se sont avérés très fiables.
  • Les moteurs à came en bloc ont une hauteur hors tout relativement faible. Cela permet des profils de capot inférieurs qui peuvent être une aubaine pour les conceptions de carrosserie élégantes.

Inconvénients de Cam-in-Block

Les conceptions à came en bloc présentent certains inconvénients, en particulier pour les moteurs OHV:

  • Les allocations d’espace pour les tiges de poussée à travers le bloc moteur et pour les culbuteurs sur le dessus de la culasse peuvent dicter ou surcharger l’emplacement d’autres composants.
  • La géométrie de la tige de poussée et du culbuteur peut forcer la forme et la taille inefficaces des chambres de combustion de la culasse.
  • La masse (ou poids) du mécanisme entre l’arbre à cames et chaque soupape introduit des effets d’inertie qui limitent la vitesse de fonctionnement des soupapes. À des régimes moteur très élevés, par exemple au-dessus de 7 000 tours par minute (tr / min), les soupapes peuvent ne pas se fermer complètement. C’est ce qu’on appelle le flotteur de soupape qui limitera toujours la puissance du moteur.
  • Les tiges de poussée nécessitent des passages vers le haut à travers le bloc moteur et les culasses. De tels passages peuvent restreindre la taille des zones de refroidissement dans le bloc moteur et les culasses, tendant à dégrader l’efficacité du refroidissement.
  • Le calage variable indépendant des soupapes (VVT) qui peut améliorer les performances et l’économie de carburant serait difficile à fournir pour les soupapes d’admission et d’échappement.

Certains des moteurs à très haute performance d’aujourd’hui restent des conceptions à cames en bloc. Ces conceptions peuvent inclure une forme de calage variable des soupapes. Cependant, les variations de calage des cames seraient simultanées pour les soupapes d’admission et d’échappement puisque ces moteurs n’ont qu’un seul arbre à cames.

Comment savoir si vous avez SOHC ou DOHC?

En général, vous pouvez simplement ouvrir le capot de votre voiture et examiner le dessus du moteur. Un dessus de moteur étroit mais haut avec une bosse distincte à l’avant pour le pignon d’entraînement à came indique généralement qu’un SOHC est caché en dessous.

Un moteur large et / ou un toit à deux bosses révélera la présence d’une configuration à DACT. En cas de doute, une recherche en ligne de la marque, du modèle, de l’année et de la cylindrée de votre voiture devrait apporter des éclaircissements à cet égard.

Pouvez-vous changer SOHC en DOHC?

Faire un tel changement serait, en général, extrêmement coûteux. Cependant, certaines marques et modèles de voitures ont des choix de moteurs similaires dans les configurations SOHC et DOHC. Certains modèles Honda correspondent à ce moule.

Pour des modèles spécifiques, une culasse SOHC peut être remplacée par une culasse DOHC. Et avec une reprogrammation appropriée de l’unité de commande du moteur (ECU) et des changements de systèmes de moteur auxiliaires (ainsi que de bonnes compétences en bricolage), une telle transition est certainement possible.

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