Un arbre à cames en tête, ou arbre à cames en tête, est la partie du moteur d’un véhicule responsable de l’ouverture et de la fermeture des soupapes qui permettent au mélange air/carburant d’entrer dans la chambre de combustion du moteur et d’en sortir l’échappement. L’arbre à cames en tête est situé dans la culasse du moteur plutôt que dans le bloc-cylindres, comme avec un arbre à cames dans le bloc. Un arbre à cames en tête est populaire en raison de l’augmentation des performances du moteur de la voiture par rapport à d’autres arrangements d’arbre à cames, tels que le bloc à cames. Les deux principaux types comprennent un arbre à cames en tête simple et un arbre à cames en tête double. Lorsque des doubles arbres à cames sont présents, l’un commande les soupapes d’admission tandis que l’autre commande les soupapes d’échappement.
Les moteurs à combustion interne, le type le plus répandu dans les voitures, effectuent un cycle à quatre temps. Sur l’admission, l’arbre à cames pousse sur la soupape d’admission pour l’ouvrir et permettre à l’air et au carburant de pénétrer dans la chambre de combustion. La chambre comprime alors le mélange et, une fois la bougie allumée, la combustion se produit. Dans la course finale, l’arbre à cames ouvre une deuxième soupape pour permettre à l’échappement de sortir de la chambre.
L’unique arbre à cames en tête contrôle les soupapes d’admission et d’échappement. Ils s’ouvrent toujours à des moments différents, mais un seul arbre à cames est nécessaire pour contrôler le processus. Dans un moteur en forme de V, qui contient deux colonnes de cylindres qui se rencontrent pour former un V, un arbre à cames est nécessaire de chaque côté. L’agencement est toujours un seul arbre à cames en tête, mais techniquement, deux arbres à cames sont utilisés pour le moteur.
Dans un arbre à cames en tête double ou double, un arbre à cames actionne les soupapes d’admission et un deuxième arbre à cames séparé actionne les soupapes d’échappement. Le moteur en forme de V aura, encore une fois, besoin de deux cames de chaque côté pour fonctionner. Bien que le moteur contienne quatre arbres à cames au total, il est toujours considéré comme un double arbre à cames en tête. Ce type se trouve généralement dans les véhicules hautes performances car il permet plus de soupapes et donc plus de puissance.
Les arbres à cames peuvent activer les soupapes de plusieurs façons. Les nœuds, ou bosses, sur l’arbre à cames poussent sur un culbuteur qui à son tour pousse sur la soupape. Lorsque l’arbre à cames tourne de sorte que le nœud ne pousse plus contre le culbuteur, il retombe et un ressort ferme la soupape. Les culbuteurs sont plus petits et permettent à l’arbre à cames d’agir directement sur eux. Dans les moteurs sans arbres à cames en tête, l’arbre à cames doit agir de plus loin en utilisant une longue tige droite appelée tige de poussée.