Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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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After a brief historical review, the parameters of the variable valve train system are presented. The concepts of VVA (Variable Valve Actuation) and VVT (Variable Valve Timing) are defined and their main capabilities are briefly outlined. The simplest method of modifying the valve timing is to use variable cam phasing devices. More sophisticated systems can act on lifting and/or duration. The strategy of Early Inlet Valve Closure (EIVC) or Late Inlet Valve Closure (LIVC) to achieve the Miller/Atkinson cycle is discussed. A large chapter is devoted to constructive achievements and to explaining their function. Cam phasing devices are first presented: chain, helical, and vane types followed by the technologies used to vary lifting and/or duration: switchable systems or systems with a continuously variable lift and finally systems without camshaft: "Camless" Electromechanical Valve Actuation (EVA) or Hydraulic Valve Actuation (HVA).
Auteur(s)
-
Pierre PODEVIN : Ingénieur de recherche au Conservatoire national des arts et métiers
-
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 :
-
de moins en moins polluant : respect de normes de plus en plus rigoureuses ;
-
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 ;
-
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.
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MOTS-CLÉS
distribution variable levée variable décaleur camless VVT VVA EIVC LIVC EVA HVA
KEYWORDS
variable valve timing | variable valve actuation | cam phasing devices | camless | VVT | VVA | EIVC | LIVC | EVA | HVA
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Conclusion
En anglais
3. Réalisations constructives
Dans ce paragraphe seront évoquées quelques réalisations constructives des différents types de décaleurs et de distribution à levée et/ou durée variables, ceux-ci fonctionnant en mode discret ou continu.
3.1 Décaleurs
Les décaleurs seront présentés suivant leur principe de construction : décaleur à chaîne, décaleur à rampe hélicoïdale, décaleur à palettes.
Exception faite du décaleur électrique Denso (Lexus LS 460), les décaleurs sont en général pilotés par un système hydraulique. Le système est alors composé d'un décaleur, pièce hydromécanique qui modifie le calage de l'arbre à cames et d'une électrovanne. Cette dernière a pour rôle de transmettre l'énergie hydraulique de la pompe à huile vers le décaleur. Elle est en général montée dans la culasse, ou directement intégrée au décaleur et est alimentée en tension par le calculateur moteur : ECU (Engine Control Unit ).
HAUT DE PAGE
Ce décaleur a été utilisé par le constructeur Porsche en 1991. Il est maintenant abandonné au profit du décaleur à lobes. Le décaleur est monté entre la chaîne reliant les arbres à cames d'admission et d'échappement. L'arbre à cames d'échappement est entraîné par la poulie vilebrequin par l'intermédiaire d'une courroie crantée. Cet arbre entraîne l'arbre à cames d'admission, par l'intermédiaire d'une chaîne (figure 11a ) [G 2 805]. Un piston hydraulique, actionné par une électrovanne, commande le déplacement du tendeur de chaîne. Ce déplacement permet un décalage maximum d'environ 15 oV obtenu d'une manière discrète en tout ou rien. Un système similaire a été proposé par Audi (figure 11b) ...
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Réalisations constructives
BIBLIOGRAPHIE
-
(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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