La courroie de distribution, pièce essentielle de votre moteur, joue un rôle fondamental dans le bon fonctionnement de votre voiture. Essentielle au fonctionnement de votre véhicule et, plus particulièrement de son moteur, la courroie de distribution doit être changée à intervalles réguliers afin d’éviter tout risque de casse moteur. Vous avez certainement déjà entendu parler de la courroie de distribution mais finalement, savez-vous réellement ce que c'est, à quoi sert-elle et quand faut-il la changer ?

Rôle et Fonctionnement de la Courroie de Distribution

La courroie de distribution est une pièce essentielle du moteur qui contribue au bon fonctionnement de la voiture. Son rôle est de synchroniser parfaitement les mouvements continus des pistons et des soupapes pendant que le moteur tourne. Pour fonctionner correctement, ces éléments ont besoin d'être parfaitement synchronisés. Elle sert de liaison entre le vilebrequin, les arbres à cames, la pompe à injection pour les moteurs diesel et la pompe à eau.

La courroie de distribution est sollicitée dès la mise en route du moteur et ce, jusqu’à son arrêt complet. La rotation de la courroie va donc entraîner d'autres pignons (aussi appelées roues dentées) qui entraîneront les arbres à cames (qui entraînent les soupapes). C'est ce transfert d'énergie mécanique qui permet de distribuer l'énergie et de fournir les pièces en mouvement du moteur en continu, d'où le nom de courroie de « distribution ».

La courroie distribue à la fois de l'énergie à d'autres composants, tels que la pompe à injection, la pompe à eau et les arbres à cames (et parfois la courroie accessoire), et elle permet la bonne combustion et le bon fonctionnement des pièces en mouvement à l'intérieur du bloc moteur. C'est donc un élément primordial du fonctionnement d'un moteur.

Éléments Clés du Moteur

  • Les pistons : les éléments qui permettent à la fois la combustion du carburant et de l'air dans le moteur, ainsi que l'échappement. Le piston est inséré dans le cylindre.
  • Le vilebrequin : c’est l’arbre qui coordonne les pistons.
  • L’arbre à cames : c’est l’organe qui permet de gérer l’ouverture des soupapes
  • Les soupapes : ce sont les éléments qui gèrent l’injection d’air et de carburant dans les pistons

Courroie de Distribution vs Chaîne de Distribution

Certains constructeurs choisissent sur certains de leurs moteurs de remplacer la courroie crantée en caoutchouc par une chaîne de distribution. Fondamentalement, rien ne change, la fonction de synchronisation est tout aussi bien assurée par une chaîne. Cela dit, les chaînes sont beaucoup plus robustes, et à juste titre : le métal est moins sujet à l'usure que le caoutchouc ! Cependant, il faut surveiller les tendeurs hydrauliques de chaîne sur certains modèles. Un problème de tendeur se manifeste par un bruit métallique. Dans ce cas, il vaut mieux faire appel à son garagiste avant qu'il ne soit trop tard !

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Pourquoi Changer Sa Courroie de Distribution ?

La courroie, constituée essentiellement de caoutchouc, est très solide et s'use très lentement. Son usure est très lente ce qui fait qu'il ne faut la changer que rarement. Cependant, c'est un élément qui s'utilise avec le temps et en roulant. A un moment donné, il peut donc y avoir un risque d'usure et de casse ! Les constructeurs préconisent donc de remplacer à titre préventif, en fonction de l'âge et du kilométrage de la voiture.

Une courroie de distribution cassée ou qui se déchausse de ses pignons par défaut de tension cause l'arrêt du moteur et un endommagement irréversible. Généralement, la casse de la courroie de distribution mènera directement votre moteur à la casse. Pourquoi ? Car la désynchronisation de l'arbre à cames et du vilebrequin pourra provoquer des chocs entre les soupapes et les pistons. Car ces deux là, lors de leurs mouvements, passent au même endroit mais pas au même moment grâce à la distribution qui coordonne l'ensemble.

Attention cependant, certains moteurs sont conçus de telle manière que les soupapes et cylindres ne peuvent se croiser, ce qui permet de garder son moteur en état de marche malgré la rupture de la courroie. 1 : si les soupapes et pistons se percutent les gros soucis arrivent.

Quand Changer la Courroie de Distribution ?

Le changement d'une courroie de distribution intervient généralement tous les 5 à 7 ans après que la voiture a été mise en circulation, ou tous les 80 000 km à 150 000 km. Chaque constructeur aura des intervalles de changement différents, les intervalles peuvent donc varier fortement. Renseignez_vous donc auprès du constructeur de votre auto ou de celle que vous convoitez pour connaître ses préconisations. Vous pourrez aussi peut-être trouver des informations dans votre carnet d'entretien ou dans une revue technique.

Si votre voiture n’a pas roulé depuis longtemps ou que vous voulez acheter une auto qui est restée un moment sans rouler, faites attention : le caoutchouc de la courroie peut sécher, augmentant d’autant les risques de casse. Il faut donc changer la courroie de distribution dans un délai réduit en conséquence.

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Les Symptômes d'une Courroie de Distribution HS

Il s’avère difficile de détecter au préalable les signes d’une usure précoce. Lorsqu'une courroie de distribution commence à montrer de vrais symptômes d'usure, il est généralement trop tard ! Il faut la changer avant d'en arriver là, car vous risquez d'endommager votre moteur et ses organes. C'est la raison pour laquelle il faut respecter la périodicité fixée par le constructeur.

Sinon, vous risquez les problèmes suivants :

  • Des craquelures, déchirures ou fissures sur la courroie de distribution, qui sont synonymes d'une perte d'élasticité et précèdent la rupture.
  • Des bruits de claquement, grincement ou sifflement, qui indiquent une mauvaise tension de la courroie.
  • Des ratés, à-coups et calages quand vous roulez ou à l'accélération.
  • Des vibrations du moteur, dus à l'usure de la courroie de distribution qui induit des frottements entre les pièces.
  • Des pertes de performance.
  • Des fuites d'huile moteur.
  • Des problèmes d'allumage.

Par ailleurs, si vous constatez une fuite de liquide de refroidissement, d’huile ou de gazole, nous vous conseillons de vous rendre rapidement dans l’un de nos ateliers.

Coût du Remplacement d'une Courroie de Distribution

Le prix des pièces est modéré car une seule courroie vaut environ 80€ et un kit complet incluant le galet tendeur et la pompe à eau sera aux alentours de 220€ (chez Oscaro ou Mister Auto par exemple). En revanche, c'est le coût de la main d'oeuvre qui est élevé lors d'un changement de courroie de distribution, car celui-ci demande du temps : de 3h à 6 h en moyenne. L'heure de main d'oeuvre étant d'environ 60 à 80€ de l'heure selon les garages et les enseignes (Feuvert, Midas, Norauto, Réseau constructeur, garagiste de proximité, …).

Ce coût et cette durée se justifient par le fait que la courroie est une pièce peu accessible et qui nécessite de démonter plusieurs éléments avant de pouvoir y accéder. Ce n'est donc pas tant les pièces qui vont coûter cher mais l'intervention en elle-même. Le coût d'un remplacement est donc généralement compris entre 500 et 800€, et dépendra de votre voiture (moins cher sur les voitures simples et convenues comme les citadines, plus onéreux sur une berline ou un SUV).

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Lorsque vous faites une intervention de remplacement de la courroie de distribution, vous changez pratiquement toujours le « kit de distribution« . Ce kit comprend en général une nouvelle courroie, de nouveaux galets de distribution, une courroie accessoires et une pompe à eau neuve. Le changement de la pompe à eau entraînera une vidange du circuit contenant le liquide de refroidissement.

Donc quand vous faites faire le kit de distribution pensez à changer par la même occasion cette fameuse pompe. Car quand la pompe à eau rend l'âme, il faut faire quasiment le même travail (car la pompe à eau est prise avec celle de la courroie de distribution) que pour remplacer le kit de distribution. La main d'oeuvre devient alors disproportionner par rapport au prix de la pompe à eau, un peu comme avec un joint de culasse.

Changer la Courroie Soi-Même : Possible ou Déconseillé ?

Il est fortement déconseillé de changer la courroie de distribution de son véhicule soi-même. En effet, il s'agit d'une pièce à l'accès difficile dont le réglage est très sensible. Si l'on a de bonnes connaissances en mécanique et que l'on dispose de l'outillage nécessaire (piges de calages et appareil de tension de courroie), c'est une opération tout à fait faisable. Mais bien souvent, c'est le manque de place et d'outils qui posent problème ! Attention cependant si vous entreprenez de changer votre courroie vous même, car il s'agit d'un élément au réglage sensible, et toute erreur de montage sera fatale au moteur !

Types de Distribution

La principale différence entre les types de calage est l'emplacement de l'arbre à cames.

Types de distribution:

  • SV (valve latérale).
    • N'étant plus utilisé aujourd'hui, il est rigide et léger, mais la chambre de combustion y est défavorablement adaptée.
    • Utilisé dans le célèbre modèle T de Ford et, aujourd'hui, parfois dans les petits moteurs des équipements de jardinage et des outils à main.
    • L'arbre à cames et le vilebrequin sont très proches l'un de l'autre.
    • La soupape repose sur la came et est parallèle à l'axe du cylindre.
  • OHV (overhead valve)
    • L'arbre à cames se trouve dans le carter, à proximité du vilebrequin.
    • Les culbuteurs et les tiges de levage assurent la transmission de la puissance aux soupapes.
    • La rigidité était un problème, elle ne convient pas aux moteurs à couple élevé.
    • Plus sur les motos - Harley Davidson, Yuki.
    • Dans les voitures, par exemple les moteurs LS pour les Corvettes.
  • OHC (arbre à cames en tête)
    • L'arbre à cames se trouve dans la culasse et agit soit sur le culbuteur, soit directement sur la soupape.
    • L'arbre à cames en tête est une variante de l'arbre à cames en tête, un seul arbre à cames est utilisé pour les soupapes d'admission et d'échappement.
    • Le double arbre à cames en tête (DACT), qui comporte deux arbres à cames dans la culasse, est préférable pour les moteurs à grande vitesse car il s'agit d'une solution très solide, et il est possible de régler le moteur en modifiant le calage des soupapes d'admission et d'échappement.

Une autre distinction est faite entre la manière dont la puissance est transférée du vilebrequin à l'arbre à cames :

  • Arbre séparé.
    • Ce que l'on appelle l'arbre principal est doté d'engrenages coniques et va du vilebrequin le long du cylindre jusqu'à la culasse, où se trouve l'arbre à cames.
    • Le vilebrequin est l'arbre où le vilebrequin est relié à la poupée fixe.
  • Chaîne.
    • Le vilebrequin et l'arbre à cames sont parallèles et comportent des roues dentées, pour une transmission par chaîne.
    • La chaîne s'étire avec le temps en raison d'une mauvaise conception, il faut donc utiliser un tendeur, et la chaîne doit être lubrifiée.
    • Ce modèle est le plus courant sur les motos, mais il existe aussi sur les voitures.
  • Ceinture.
    • Au lieu d'une chaîne, on utilise une courroie à haute résistance, qui est munie de dents afin qu'elle ne glisse pas et n'affecte pas le changement de calage.
    • La courroie, contrairement à la chaîne, n'est pas lubrifiée (il y a des exceptions) et doit être conservée dans un environnement sec et propre.
    • Moins fréquent sur les motos (Ducati, Gilera), fréquent sur les voitures.
    • Doit être changé après 100-150 mille km.
  • Engrenages:
    • Va du vilebrequin à la culasse.
    • Haute fiabilité, le problème est la complexité et la taille de la solution.
    • Cette solution est très rare pour les motos (par exemple, la Honda VFR).

La tension des chaînes et courroies de distribution est résolue par des poulies et doit être entretenue selon les intervalles prévus par le fabricant. Sur les moteurs les plus anciens, les tendeurs étaient manuels, il s'agissait d'un axe poussé par un ressort contre le guide-chaîne. Les tendeurs doivent être entretenus régulièrement. Une solution plus moderne consiste à utiliser des tendeurs hydrauliques, qui n'ont pas besoin d'être réglés. Le tendeur est toujours situé du côté le plus léger de la chaîne.

Distribution à programme variable

Les moteurs à distribution fixe ont des pertes plus importantes que les moteurs à distribution variable. Le calage variable conventionnel des soupapes est très différent du VTEC. Un certain nombre de solutions ont été inventées pour économiser du carburant. Si le calage des soupapes est invariable, il est difficile d'optimiser le changement de charge dans le cylindre. Le calage variable des soupapes permet au moteur de fonctionner selon un cycle d'Atkinson plus économique (temps d'expansion prolongé pour un meilleur rendement).

La distribution variable a été inventée par les Italiens Giovanni Torazza et Dante Giacosa dans les années 1960. Cependant, ce n'est qu'en 1986 qu'Alfa Romeo a introduit cette technologie dans la production en série que son système était incapable de modifier la levée des soupapes. Le BMW Vanos est arrivé sur le marché en 1992. Il s'agissait d'un système de distribution, une évolution du système Double VANOS qui, contrairement à son prédécesseur, permettait également de modifier la distribution du côté échappement du collecteur. Le Toyota VVT-i ne modifie que le calage et non la levée des soupapes. Toyota a tenté l'analogie avec le VTEC avec un seul moteur, un V8 VVTL-i. Toyota Valvematic offre une distribution et une levée de soupape variables sur les unités à essence. Elle a ajouté un mécanisme qui régule en permanence la levée des soupapes d'admission au système VVT-i (calage variable des soupapes) déjà utilisé. Il n'y a pas de soupape d'étranglement, Valvematic possède également une deuxième came qui fait varier la levée de la soupape.

Contrairement aux solutions conventionnelles, le Fiat MultiAir ne dispose pas d'une pédale d'accélérateur reliée par de la mousse à la pédale d'accélérateur. La résistance du papillon crée des pertes qui seraient dues à l'égalisation des pressions entre la pression du mélange brûlé et la pression atmosphérique à l'échappement. MultiAir est un système de contrôle actif de l'air frais entrant dans les cylindres, un système électro-hydraulique de commande des soupapes pour contrôler l'admission individuellement pour chaque cylindre et chaque course, sans papillon dans la technologie d'admission. Cette technologie convient aux moteurs à essence et diesel, turbocompressés et atmosphériques. L'essence de cette solution est l'inclusion d'un composant hydraulique (chambre haute pression remplie d'huile) entre la came et la soupape d'admission. Les cames n'agissent pas directement sur les poussoirs de soupapes mais par l'intermédiaire de pistons hydrauliques avec des soupapes de commande. Le profil de la course de la soupape d'admission peut être librement modifié en fonction du besoin de remplissage d'air du cylindre. Aujourd'hui, pratiquement tous les constructeurs automobiles proposent un moteur à calage variable des soupapes.

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