Arbre à Cames : Renault CLIO II 1.2 60 ch Essence

Un arbre à cames est un système mécanique servant à transformer un mouvement rotatif en mouvement longitudinal et réciproquement.
 
L'arbre à cames est une découverte du moyen âge pendant lequel il a été essentiellement utilisé dans les moulins à eau spécialisés dans le battage du fer ou le tannage du cuir.
 
Aujourd'hui, l'arbre à cames est une pièce principale du moteur automobile. L'arbre à cames, nommé aussi "arbre de distribution", commande l'ouverture des soupapes, en transformant le mouvement rotatif issu du moteur en mouvement longitudinal actionnant les soupapes. C'est un arbre, une pièce métallique longiligne, entraîné par une roue dentée.
 
L'arbre à cames est une pièce mécanique utilisée dans des moteurs thermiques à combustion interne à 4 temps pour la commande synchronisée des soupapes. Il se compose d'une tige cylindrique disposant d'autant de cames que de soupapes à commander indépendamment ou par groupe, glissant sur la queue de soupape, ou sur un renvoi mécanique (ex.  : le patin d'un culbuteur). Il est positionné au niveau du vilebrequin (moteur culbuté ou Moteur à soupapes latérales) ou au-dessus de la culasse (arbre à cames en tête).
 
La commande se fait par l'intermédiaire d'une chaîne avec des pignons, le plus fréquemment cylindriques, ou encore en utilisant une courroie crantée. Le montage et la conception du moteur détermine la position angulaire de l'arbre. Les dispositions envisageables pour l'arbre à cames dépendent aussi de l'architecture du moteur et de ses performances. Dans les moteurs à combustion interne quatre temps, comme sur les automobiles, le cycle complet nécessite deux tours de vilebrequin pour un tour de l'arbre à cames. L'arbre tourne ainsi deux fois moins vite que le régime moteur.
 
L'élément suiveur de came prend selon les cas différents noms. Quand ce dernier est soumis à un mouvement de translation rectiligne, il est appelé poussoir centré ou excentré suivant que son axe rencontre ou non celui de l'arbre à cames. S'il effectue un mouvement oscillant de rotation autour d'un axe, il porte le nom de culbuteur.
 
Comme cité auparavant, l'arbre contrôle l'ouverture des soupapes. Quand la queue de soupape n'est pas attaquée par la came ou le poussoir, la soupape, soumise à l'action du ressort, reste fermée. Ces ouvertures et fermetures se font par conséquent mécaniquement.
 
Les matériaux utilisés pour la fabrication des arbres à cames doivent être capables de résister à l'usure importante due au frottement contre les poussoirs ou les culbuteurs. On utilise généralement, pour les moteurs de grande série, des fontes trempées sur les cames et les portées.
 
Le dessin de la came est particulièrement important pour son fonctionnement. Son profil détermine en effet le mouvement d'ouverture des soupapes, la durée d'ouverture (diagramme de la distribution) et la levée des soupapes. Le profil de la came est différent pour les soupapes d'admission et d'échappement à cause des lois qui régissent leur fonctionnement