Capteur d’arbres à cames : Fonctionnement et panne

Le capteur d’arbre à cames est important pour le démarrage du véhicule mais joue aussi un rôle direct dans le cycle de combustion grâce aux données de position du moteur que lui et le capteur PMH fournissent au calculateur.

Qu’est-ce qu’un arbre à cames ?

L’arbre à cames est un élément essentiel au bon fonctionnement du moteur puisqu’il gère l’ouverture et la fermeture des soupapes d’admission et d’échappement. Il fait donc partie intégrante du cycle de combustion puisqu’il permet au moteur de « respirer ».

Il est muni de cames qui viennent appuyer sur les soupapes en suivant le rythme du moteur grâce à une chaîne ou une courroie de distribution qui transmet la vitesse de rotation du vilebrequin.

Cette synchronisation est indispensable pour la combustion et évite que les soupapes s’entrechoquent avec les pistons ce qui causerait des dégâts irrémédiables…

Le rôle du capteur d’arbre à cames

Un capteur est placé au niveau de l’arbre à cames afin d’envoyer au calculateur moteur les informations sur le cycle de combustion des pistons pour que ce dernier puisse ensuite injecter le carburant au bon moment et dans le bon cylindre.

Cela permet donc également le démarrage du moteur puisque, pour démarrer, le calculateur a besoin de savoir dans quelle phase se situent les pistons en point mort haut pour déterminer le bon ordre d’allumage.

Relation avec le capteur PMH

Cependant, le calculateur doit également connaître la position des pistons et notamment le point mort haut pour compléter l’information qu’il reçoit de la part du capteur d’arbre à cames. C’est le rôle du capteur PMH qui se charge de mesurer et envoyer cette donnée grâce à la vitesse de rotation du volant moteur.

Retenez simplement que les deux capteurs sont nécessaires au démarrage du véhicule, l’un fournissant la position des pistons (capteur pmh), et l’autre précisant le cycle de combustion (capteur d’arbre à cames).

Fonctionnement de l’arbre à cames

Le fonctionnement de l’arbre à cames est assez simple et repose donc sur le régime moteur. La courroie ou la chaîne de distribution est reliée au vilebrequin via un système de poulie avec un ratio de 2 tours de vilebrequin pour 1 tour d’arbre à cames.

Les cames vont ensuite venir appuyer sur les soupapes de manière synchronisée avec le rythme du moteur afin de provoquer une ouverture dans la chambre de combustion (vers l’admission ou l’échappement selon le cycle). Les ressorts permettent ensuite aux soupapes de remonter.

La forme des cames joue donc un rôle important en ce qui concerne le degré et le temps d’ouverture :

• Plus elles sont arrondies, plus le temps d’ouverture est long
• Plus elles sont pointues et longues, plus le degré d’ouverture sera grand

Deux types d’arbre à cames

On distingue deux modes de fonctionnement différents

• L’arbre à cames en tête : Dans cette disposition on utilise un seul arbre à cames pour gérer l’admission (air et carburant) et l’échappement (expulsion des gaz).
• Le double arbre à cames en tête : Il s’agit ici d’en avoir deux. Un pour l’admission et un pour l’échappement. De cette manière, Le moteur est théoriquement plus performant, notamment à haut régime. Cela est cependant moins vrai aujourd’hui puisque les moteurs ont un meilleur rendement qu’il y a 15 ans, un simple arbre à cames peut alors offrir des performances comparables.

La distribution variable : le VVT

Jouer sur la forme des cames peut donc permettre d’adapter l’ouverture des soupapes afin d’optimiser le rendement du moteur selon la charge et le régime.

La distribution variable va plus loin en permettant une modification en direct du profil des cames. On parle de système VVT, pour Variable Valve Timing en anglais. Il est alors possible d’influer directement sur le degré et la durée d’ouverture des soupapes, voir même parfois sur le moment de déclenchement (plus ou moins en avance).

Le fonctionnement repose généralement sur un circuit hydraulique. Un solénoïde contrôle la pression de l’huile qui permet au calculateur de positionner l’arbre à cames de manière appropriée. Ce changement de position va modifier les paramètres d’ouverture des cames en prenant en compte les autres données que reçoit le calculateur, en particulier celles du capteur PMH et du papillon des gaz.

Le calculateur s’appuie également sur les données que lui retourne le débitmètre, le boîtier papillon, la sonde de température ou encore le capteur de vitesse.

Fonctionnement du capteur de position

Le capteur de l’arbre à cames fonctionne sur le même principe que le capteur PMH en s’appuyant sur un effet Hall qui génère un signal électrique transmis ensuite au calculateur. Je vous renvoie encore une fois vers l’article sur le capteur PMH pour plus d’informations sur le fonctionnement.

Capteurs défectueux : les symptômes

L’arbre à cames est une pièce qui va normalement aller au bout de la durée de la vie de la voiture, sauf accident. Cependant, le système de VVT et le capteur d’arbre à cames peuvent être défectueux et provoquer notamment l’allumage du voyant moteur et la mise en route du mode dégradé.

Les symptômes qui en découlent sont alors souvent les mêmes à savoir :

• Un démarrage difficile, impossible même dans le cas d’un capteur HS
• Un manque de puissance
• Un moteur qui cale facilement au ralenti
• Un moteur qui fait beaucoup de bruits

Étant donné la relation entre le capteur PMH, le capteur d’arbre à cames et le système VVT, les symptômes énoncés ci-dessus ne permettent pas d’indiquer précisément la panne, d’autant plus que la mise en marche du mode dégradé intervient aussi pour d’autres pièces mécaniques défectueuses.

Il faut donc faire des tests et diagnostic auto vous donnera une indication sur l’origine de la panne vous permettant de réduite grandement votre champ de recherche.

Ici, on s’aperçoit que le code défaut qui nous est retourné traduit une panne de circuit au niveau du capteur d’arbre à cames de la ligne 1. Généralement, la ligne 1 correspond à l’admission et la ligne 2 à l’échappement, la distinction est donc importante. Référez-vous à la documentation sur votre véhicule pour être sûr.

Dans ce cas vous pouvez tester en premier la connectique qui peut être mal branchée ou défectueuse, puis contrôler le signal électrique avec un multimètre ou un oscilloscope.

Le système VVT du véhicule peut également être défectueux, un code défaut spécifique constructeur (de type P1) sera alors retourné. Dans ce cas-là, nous vous conseillons de consulter la documentation technique de votre véhicule, les systèmes de VVT étant différents d’un constructeur à l’autre.

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Et voilà pour le capteur d'arbre à cames, n'hésitez pas à réagir et à poser vos questions dans les commentaires !

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