Soupapes en tête culbutées

La distribution culbutée, en anglais OHV (Over Head Valve) comprend des soupapes en tête commandées par tiges et culbuteurs entraînés par un arbre à cames latéral (ou plusieurs) situé généralement au niveau du vilebrequin et qui peut à lui seul assurer la distribution d'un moteur à 2 rangées de cylindres, en V ou à plat. Celà permet un abaissement du centre de gravité et une relative compacité de la culasse qui est souvent de forme hémisphérique, tout en limitant la complexité mécanique.

Les moteurs anciens avec soupape d'admission culbutée et soupape d'échappement latérale (et plus rarement l'inverse) sont dits "semi-culbutés".

La longueur des tiges entraîne plusieurs inconvénients :

Le jeu de fonctionnement au niveau des soupapes n'est pas constant en fonction de la dilatation des tiges et des cylindres, ce qui entraîne une imprécision de fonctionnement, un bruit important, et des réglages fréquents de jeu aux soupapes, sauf si on utilise des poussoirs hydrauliques qui augmentent toutefois l'inertie des tiges.
L'inertie importante freine les montées en régime et peut entraîner un "affolement" des soupapes qui ne se ferment plus assez vite à hauts régimes , les ressorts de rappel n'assurant plus un contact permanent de la queue de soupape avec la came, ce qui peut entraîner un contact destructeur entre soupapes et piston lorsque celui-ci atteint le point mort haut.

L'inertie du mécanisme peut être limitée avec un arbre à cames surélevé ou une course de piston plus courte, ce qui réduit la longueur des tiges de culbuteurs, mais ce type de distribution reste globalement peu compatible avec un régime de rotation élevé.

La distribution culbutée a été majoritairement utilisée des années 1950 à 70 en particulier sur les motos anglaises mais elle souffre d'une réputation rustique et n'est plus employée que sur des gros moteurs "paisibles" à 2 rangées de cylindres (V Twin longue course de customs américains, V twin Moto Guzzi, V4 Motus, big boxer 1800 8 soupapes BMW de 2020, ...), l'évolution de la métallurgie voire l'emploi de matériaux nobles sur des moteurs de compétition (soupapes en titane, tiges en carbone, ...) ayant réduit les inconvénients cités plus haut.

En automobile elle a été utilisée très longtemps sur les gros V8 américains, et sur les fameux 4 cylindres "Billancourt" et "Cléon fonte" de Renault, depuis la 4CV des années 50 jusqu'à la Twingo 1 de 1995 en passant par les Alpine A110 1300/1600 des années 60/70, et même les versions suralimentées des années 80 dont les régimes de rotation restaient limités comme la Supercinq GT Turbo.