Articles auto > Fonctionnement d'une auto

Les types de déphaseurs et distributions variables

Dernière modification : 31/03/2025 - 0

La distribution variable est devenue un élément assez courant sur les moteurs modernes, qu'ils soient essence ou diesel (c'est quand même bien plus rare sur diesel). Elle permet d’adapter l'ouverture des soupapes afin d’optimiser le rendement, et donc par la même les émissions. Mais derrière ce concept  théorique se cachent pas mal de déclinaisons logiques et techniques. Nous allons donc ici lister toutes les variantes : ce qu’elles permettent de faire (modification du calage, de la levée …) et la manière dont ils le font (hydraulique …).

A lire : fonctionnement de la distribution variable

Les types de déphaseurs par fonctions

Calage variable : déphaseur simple

Le déphaseur simple permet seulement de modifier le moment d’ouverture et de fermeture des soupapes sans intervenir sur leur intensité de levée (amplitude) ni sur leur durée d’ouverture. Ca fonctionne en décalant légèrement l’arbre à cames concerné (généralement celui de l’admission) par rapport à son entraînement.

Ce système est surtout utilisé pour optimiser le couple à bas régime et réduire les émissions à froid. Il peut aussi se retrouver sur l’échappement pour affiner la dépollution. La stratégie varie selon les moteurs et les objectifs des ingénieurs.

Le calage des arbres d’admission et d’échappement peuvent aussi être ajustés chacun grâce à deux déphaseurs. Ca  permet de jouer finement sur le croisement des soupapes, c’est-à-dire le moment où l’admission commence à s’ouvrir alors que l’échappement n’est pas encore complètement fermé.

Ce type de système permet d’optimiser la respiration du moteur sur une large plage de régimes.

Levée variable des soupapes

Les systèmes à levée variable modifient l’amplitude d’ouverture des soupapes (plus ou moins ouvertes) et logiquement aussi parfois leur durée (quand cette dernière est liée à la levée via la géométrie du profil de came). On parle alors de gestion VVL (Variable Valve Lift), différente de la VVT (Variable Valve Timing).

La levée variable est en général appliquée aux soupapes d’admission dans le but de moduler précisément le volume d’air qu'on veut admettre. Ca permet d’améliorer le rendement à faible charge et de s’affranchir partiellement du papillon des gaz (en l'ouvrant au maximum), responsable de pertes par effet de pompage.

Certains moteurs combinent logiquement les deux: calage variable et levée variable. Cela permet un contrôle complet de la distribution : moment d’ouverture, durée et amplitude.

+

Ce type de configuration offre une grande flexibilité et permet au moteur d’adopter des comportements très différents selon le régime : souple et sobre à bas régime, nerveux et performant en pleine charge.

Les types d'actionneurs du déphaseur

Il existe plusieurs techniques pour déphaser ..

Déphaseur hydraulique

Le déphaseur hydraulique est le plus courant. Il utilise la pression d’huile du moteur, canalisée par une électrovanne commandée par le calculateur. Cette pression agit dans des chambres du déphaseur pour faire tourner l’arbre à cames de quelques degrés par rapport à son pignon.

C’est une solution simple et fiable mais qui dépend fortement de la pression d’huile et de la bonne étanchéité du circuit ... À froid ou à bas régime, la réactivité est parfois limitée.

Déphaseur électro-hydraulique

Dans une version plus évoluée le circuit hydraulique reste présent mais l’action est affinée par un contrôle plus précis, notamment grâce à un pilotage plus intelligent des électrovannes. Cela améliore la réactivité et la précision du calage variable. Ce type de fonctionnement est souvent une évolution des systèmes classiques, sans rupture majeure de conception. Cela rappelle les directions assistées qui ne sont pas passées directement de l'hydraulique à l'électrique, mais en passant par l'électro-hydraulique. Les technologies évoluent et muent un peu comme les espèces, car il y a aussi des contraintes industrielles qui rendent difficiles les transitions sur les chaines de montage. N'oublions pas non plus les transitions technologiques qui sont aussi contraignantes chez les équipementiers qui doivent offrir un fiabilité constante.

Déphaseur électrique

Plus moderne encore le déphaseur électrique supprime totalement la dépendance à l’huile moteur. Un petit moteur électrique intégré à la poulie d’arbre à cames ou au niveau de l'arbre à came (voir les images du dessous qui illustrent les procédés), ajuste directement le calage via un engrenage. L’avantage est une grande réactivité, même à froid, et un contrôle encore plus précis et fin.

Toyota l’utilise sur certains moteurs récents, avec un déphaseur électrique sur l’admission et un hydraulique sur l’échappement, pour limiter les coûts tout en bénéficiant des avantages de cette technologie.

Les mécanismes du déphaseur

Mécanismes à cames multiples

Dans les systèmes à levée variable par cames multiples, l’arbre à cames porte plusieurs profils différents. Un système mécanique permet de faire basculer la soupape sur l’un ou l’autre profil en fonction du régime moteur.

Plus de détails dans cet article

C’est une solution fiable et simple, utilisée par exemple par Honda avec son célèbre VTEC mais qui n’offre qu’un nombre limité de variations (souvent deux ou trois profils fixes).

Came intermédiaire mobile (Valvetronic)

Le système Valvetronic, utilisé par BMW, repose sur une came classique, mais intercalée avec un levier intermédiaire dont l’angle peut être modifié par un petit moteur. En modifiant l’attaque entre la came et la soupape, on module la levée de manière continue, sans avoir besoin de plusieurs profils de cames.

Ce dispositif permet de limiter le rôle du papillon en contrôlant la quantité d’air uniquement par la levée des soupapes.

Commande électro-hydraulique directe (Multiair)

Le système Multiair de Fiat combine une came unique avec un circuit hydraulique placé entre la came et la soupape. Une électrovanne commande l’ouverture de ce circuit à chaque cycle moteur. Si la vanne reste fermée la soupape suit entièrement la came. Si elle est ouverte en partie la levée est raccourcie ou annulée.

Ecrire un commentaire

Valider mon commentaire

Sondage au hasard :