La chaîne de distribution accomplit exactement la même tâche essentielle qu'une courroie de distribution : elle relie mécaniquement le vilebrequin aux arbres à cames afin que le mouvement des soupapes reste parfaitement synchronisé avec celui des pistons. La différence tient entièrement à sa construction et, partant, à sa durabilité : là où la courroie est faite de caoutchouc renforcé, la chaîne de distribution est une chaîne métallique, de forme globalement proche d'une chaîne de vélo ou de moto, circulant sur des pignons crantés à chaque extrémité. Cette construction métallique est la source de son principal avantage.
La chaîne s'engrène sur les pignons du vilebrequin et des arbres à cames et reste à la tension correcte grâce à un tendeur hydraulique, alimenté par l'huile moteur sous pression, qui rattrape le jeu à mesure que la chaîne s'allonge légèrement avec le temps. Des patins de guidage, généralement revêtus d'un plastique à faible frottement, maintiennent la chaîne sur son tracé et amortissent ses mouvements. Comme la chaîne tourne à l'intérieur du moteur, elle baigne en permanence dans l'huile qui la lubrifie, ce qui est fondamental pour sa longue durée de service.
Le grand bénéfice pratique de la chaîne est sa longévité. Une chaîne de distribution bien conçue et correctement entretenue est généralement censée durer toute la vie utile du moteur sans remplacement programmé, épargnant au propriétaire la dépense et les contraintes récurrentes du changement de courroie qu'exigent les moteurs équipés de courroie. Cette durabilité, ainsi que la sécurité d'un organe bien moins susceptible de rompre brutalement, explique pourquoi de nombreux constructeurs privilégient les chaînes, en particulier sur les moteurs destinés à de forts kilométrages ou à un usage intensif.
La chaîne n'est toutefois pas exempte d'inconvénients. Elle est plus lourde, plus bruyante et plus coûteuse à produire qu'une courroie, et sa dépendance à l'huile moteur, à la fois pour la lubrification et pour le fonctionnement du tendeur, constitue aussi sa principale vulnérabilité. Des vidanges trop espacées, une huile de grade inadapté ou un moteur encrassé peuvent affamer le tendeur et accélérer l'usure de la chaîne et de ses patins en plastique. Une chaîne usée ou détendue se signale couramment par un cliquetis caractéristique, souvent le plus audible au démarrage à froid ; ignorée, elle peut s'allonger au point de sauter une dent et de fausser le calage, avec les mêmes conséquences potentiellement destructrices qu'une courroie rompue sur un moteur à interférence.
En somme, le choix entre une chaîne et une courroie de distribution est un arbitrage d'ingénierie de longue date. La courroie est plus silencieuse, plus légère et moins chère, mais doit être remplacée périodiquement ; la chaîne est plus robuste et, en usage normal, pratiquement sans entretien, mais exige un soin diligent de l'huile et accepte un peu plus de bruit et de poids. Toutes deux servent en définitive le même objectif critique : maintenir soupapes et pistons en phase.
- Chaîne métallique reliant vilebrequin et arbres à cames
- Même rôle qu'une courroie de distribution mais bien plus durable
- Dure généralement toute la vie du moteur sans remplacement programmé
- Dépend d'une huile propre ; peut cliqueter si elle est négligée