Si vous avez lu Comment fonctionnent les moteurs de voiture, vous connaissez les soupapes qui laissent entrer l'air dans le moteur et laissent l'échappement s'échapper du moteur. Vous connaissez aussi l'arbre à cames qui commande les vannes. L'arbre à cames utilise des lobes rotatifs qui poussent contre les soupapes pour les ouvrir et les fermer. Découvrez comment fonctionnent les arbres à cames pour plus d'informations.
Il s'avère qu'il existe une relation significative entre la façon dont les lobes sont rectifiés sur l'arbre à cames et la façon dont le moteur fonctionne à différents tr/min (rotations par minute) gammes. Pour comprendre pourquoi c'est le cas, imaginez que nous faisons tourner un moteur extrêmement lentement - à seulement 10 ou 20 tr/min, il faut donc au piston quelques secondes pour terminer un cycle. Il serait impossible de faire tourner un moteur normal aussi lentement, mais imaginez que nous le puissions. Nous voudrions rectifier l'arbre à cames de sorte que, juste au moment où le piston commence à descendre dans la course d'admission, la soupape d'admission s'ouvrirait. La soupape d'admission se fermerait juste au moment où le piston toucherait le fond. Ensuite, la soupape d'échappement s'ouvrirait juste au moment où le piston toucherait le fond à la fin de la course de combustion et se fermerait lorsque le piston terminerait la course d'échappement. Cela fonctionnerait très bien pour le moteur tant qu'il tournerait à cette vitesse très lente.
Lorsque vous augmentez le régime, cependant, cette configuration pour l'arbre à cames ne fonctionne pas bien. Si le moteur tourne à 4 000 tr/min, les soupapes s'ouvrent et se ferment 2 000 fois par minute, soit trente à quarante fois par seconde. Lorsque la soupape d'admission s'ouvre tout en haut de la course d'admission, il s'avère que le piston a beaucoup de mal à faire circuler l'air dans le cylindre dans le peu de temps disponible (une fraction de seconde). Par conséquent, à des plages de régime plus élevées, vous souhaitez que la soupape d'admission s'ouvrir avant la course d'admission - en fait dans la course d'échappement - de sorte qu'au moment où le piston commence à descendre dans la course d'admission, la soupape est ouverte et l'air se déplace librement dans le cylindre pendant toute la course d'admission. C'est quelque chose d'une simplification, mais vous voyez l'idée. Pour des performances maximales du moteur à bas régime, les soupapes doivent s'ouvrir et se fermer différemment qu'à des régimes plus élevés. Si vous mettez un bon arbre à cames à bas régime, cela nuit aux performances du moteur à haut régime, et si vous mettez un bon arbre à cames à haut régime, cela nuit aux performances du moteur à bas régime (et dans des cas extrêmes, il peut être très difficile de démarrez le moteur !).
VTEC (qui signifie Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ) est un système électronique et mécanique de certains moteurs Honda qui permet au moteur d'avoir effectivement plusieurs arbres à cames. Lorsque le moteur se déplace dans différentes plages de régime, l'ordinateur du moteur peut activer des lobes alternatifs sur l'arbre à cames et modifier le calage de la came. De cette façon, le moteur obtient les meilleures caractéristiques des arbres à cames à basse vitesse et à grande vitesse dans le même moteur. Plusieurs des liens ci-dessous vont dans la mécanique réelle du système VTEC si vous êtes intéressé.
Plusieurs motoristes expérimentent des systèmes qui permettraient une variabilité infinie dans le calage des soupapes. Par exemple, imaginez que chaque soupape ait un solénoïde qui peut ouvrir et fermer la soupape sous contrôle informatique plutôt que de compter sur un arbre à cames. Avec ce type de système, vous obtiendrez des performances maximales du moteur à chaque plage de régime. Quelque chose à espérer à l'avenir...
Publié à l'origine :1er avril 2000
