calage variable de la distribution

La distribution variable (VVT) est un système qui ajuste le moment où les soupapes d'admission et d'échappement s'ouvrent et se ferment par rapport à la position du vilebrequin. Dans un moteur à calage fixe, les événements de soupape se produisent aux mêmes angles de vilebrequin, quelle que soit la vitesse ou la charge du moteur. Les systèmes VVT décalent ces événements de quelques degrés, généralement entre 20 et 50 degrés de rotation du vilebrequin, pour correspondre aux besoins réels du moteur à tout moment.

Le mécanisme fonctionne grâce à un engrenage hélicoïdal ou un déphaseur de came monté sur le pignon d'arbre à cames ou directement sur l'arbre à cames lui-même. La pression d'huile, contrôlée par une électrovanne recevant des signaux de l'unité de commande moteur, agit sur le déphaseur pour le faire pivoter par rapport à la référence de calage du vilebrequin. Cela permet un ajustement continu ou étagé du chevauchement des soupapes, la période pendant laquelle les soupapes d'admission et d'échappement sont ouvertes simultanément. La plupart des systèmes de production n'ajustent que l'arbre à cames d'admission. Certains moteurs de performance ajustent indépendamment le calage de l'admission et de l'échappement.

Les premiers systèmes VVT, introduits à la fin des années 1980, utilisaient des positions discrètes contrôlées par des passages d'huile et des billes de clapet. Les systèmes modernes emploient des déphaseurs à variation continue avec des solénoïdes proportionnels, permettant un ajustement en douceur sur toute la plage de fonctionnement. Le temps de réponse est généralement inférieur à 100 millisecondes, suffisamment rapide pour réagir aux changements d'accélérateur et aux conditions transitoires.

Compromis en pratique

Au ralenti et à basse vitesse, l'avance de l'ouverture de la soupape d'admission améliore le balayage du cylindre et la qualité de la combustion, réduisant les émissions et le fonctionnement irrégulier. À des régimes moteur plus élevés, le retard du calage de l'admission réduit le chevauchement et empêche l'effet de balayage des gaz d'échappement qui peut aspirer une charge fraîche par la soupape d'échappement. Ce réglage améliore à la fois la puissance et l'efficacité sur toute la plage de régimes. Cependant, un chevauchement excessif provoque des hydrocarbures imbrûlés et augmente les émissions au démarrage à froid jusqu'à ce que le système se réchauffe.

Les problèmes de durabilité se concentrent sur le déphaseur lui-même: l'usure des rainures hélicoïdales ou des poussoirs de came crée un jeu qui dégrade la précision de la réponse. Une huile encrassée ou dégradée réduit la réactivité du solénoïde et peut provoquer le blocage du déphaseur. Les enroulements et les joints du solénoïde sont exposés aux cycles thermiques du moteur et peuvent tomber en panne après 150 000 à 200 000 miles dans certaines conceptions. Les symptômes d'un déphaseur usé incluent un ralenti irrégulier, une mauvaise économie de carburant et l'allumage des voyants de vérification du moteur. La réparation nécessite généralement le retrait de l'arbre à cames et le remplacement du déphaseur plutôt qu'un ajustement.