Bibliographie & annexes
Présentation
English
RÉSUMÉ
Après un bref historique, sont présentés les paramètres de la distribution variable pour moteurs à combustion interne. Les notions de commandes Variable Valve Actuation (VVA) et Variable Valve Timing (VVT) sont définies et les principales potentialités évoquées. Dans sa forme la plus simple, la modification du diagramme de distribution est réalisée par des décaleurs ou déphaseurs. Des systèmes plus sophistiqués permettent d'agir sur la levée et/ou la durée. La stratégie de fermeture précoce Early Inlet Valve Closing (EIVC) ou tardive Late Inlet Valve Closing" (LIVC) de la soupape d'admission est abordée. Les réalisations constructives et l'explication de leur fonctionnement sont étudiées dans cet article.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pierre PODEVIN : Ingénieur de recherche au Conservatoire national des arts et métiers
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Adrian CLENCI : Maître de conférence à l'université de Pitesti (Roumanie) - Chercheur associé au Conservatoire national des arts et métiers
INTRODUCTION
Dans le contexte automobile actuel, le moteur à combustion interne doit être :
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de moins en moins polluant : respect de normes de plus en plus rigoureuses ;
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de moins en moins gourmand afin de limiter les émissions de CO2 : respect de futures réglementations européennes et/ou engagement des constructeurs automobiles incités par une législation fiscale ;
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de plus en plus performant : la cylindrée du moteur est réduite, tout en conservant les performances d'un moteur de taille supérieure (downsizing). La puissance spécifique des moteurs, rapport de la puissance en bout d'arbre du moteur sur la cylindrée, de dernière génération atteint 70 kW/L, alors que cette valeur était autrefois uniquement rencontrée pour les moteurs destinés à la compétition automobile. La distribution variable permet d'apporter au moteur à combustion interne un degré de souplesse supplémentaire qui autorise une augmentation de ses performances sur sa plage d'utilisation. De ce fait, cette technique concerne surtout les moteurs des véhicules de transport routier.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
distribution variable levée variable décaleur camless VVT VVA EIVC LIVC EVA HVA
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Présentation
Distribution variable
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4. Conclusion
En un siècle d'évolution du moteur à allumage commandé, l'amélioration des performances de celui-ci a été obtenue grâce aux progrès réalisés en matière d'allumage et de carburation. Ces deux systèmes sont maintenant entièrement automatisés et sont encore le siège de progrès potentiels.
La distribution variable s'affirme comme une autre piste d'évolution.
Une amélioration des performances du moteur (puissance, couple), a été obtenue par le calage variable De nombreuses technologies ont été développées et sont maintenant couramment employées.
La volonté de contrôler les paramètres de la distribution s'est naturellement poursuivie par le contrôle de la levée de soupapes. Des systèmes commutables ont vu le jour, maintenant de plus en plus remplacés par des systèmes proposant un pilotage en continu de la levée.
Le contrôle de la levée offre des gains de consommation substantiels mais ce potentiel n'est pleinement atteint que s'il est combiné à un système de calage variable. C'est ce que proposent aujourd'hui les constructeurs d'automobile.
Dans le contexte énergétique et environnemental de ce début de siècle, aucune alternative à court terme n'est envisageable pour remplacer totalement le moteur à combustion interne pour des questions : de coût (production et utilisation), d'autonomie et de performances.
Pour le futur proche, la généralisation de la distribution variable, constitue un élément de réponse au double objectif d'économie d'énergie des combustibles fossiles et de réduction des émissions polluantes. Une prospective présentée par l'IFP (figure 46), laisse espérer des gains en termes de consommation de carburant pouvant aller jusqu'à 30-35 %. La motorisation hybride (moteur électrique-moteur thermique) pourra elle aussi constituer un développement de la technologie VVA dans le cas d'une optimisation poussée du fonctionnement du moteur thermique, sous réserve d'un surcoût acceptable.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BÎZÎIAC (A.), CLENCI (A.), PODEVIN (P.) - Intérêts et enjeux de la distribution variable. - 8e Cycle de conférences Cnam/SIA « Utilisation rationnelle de l'énergie dans les moteurs à combustion interne et environnement », Paris (2007).
-
(2) - DURET (P.) - Discours d'ouverture – SIA conference on variable valve actuation. - IFP Rueil, 30 nov. 2006.
-
(3) - GRIMALDI (F.), ESNÉE (F.), FLOCH (A.) - Comparison of different variable valve actuation systems impact on combustion and pumping losses. - SIA Conference on Variable Valve Actuation, IFP Rueil, 30 nov. 2006.
-
(4) - WANG (Y.) - Introduction to engine valvetrains. - SAE International, ISBN 13:978-0-7680-1079-4 (2007).
-
(5) - WIEDEMANN (H.), DELARBRE (P.), ENGELMANN (B.), KREHL (M.), SIGL (L.) - Recent developements in P/M variable-valve-timing systems for automobiles. - PM2-Tec Conference, Orlando (2002).
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