moué bon tien un peut de téorie ca fait pas de mal !! bonne lecture !!
Moteurs VTEC
par LA, 30/04/2001
VTEC : Variable Valve Timing and Lift Electronical Control
Honda est le premier constructeur automobile à introduire la distribution variable en série. C'est en 1989 que le système VTEC fait son apparition (au Japon sur la Civic et Crx SiR).
Le VTEC permet de faire varier la distribution et la levée des soupapes. On retrouve cette technologie sur les moteurs DOHC (double arbres à cames en tête) et SOHC (simple arbre à cames en tête).
DOHC VTEC
Le système VTEC procure beaucoup de puissance à haut régime tout en conservant la puissance et le couple à bas régime. Sur le moteur VTEC 1.6 (B16A2) développant 160 ch et 150 Nm de couple, 90 % de ce couple (soient 135 Nm) sont disponibles dès 2100 tr/min et ce jusqu'à 8000 tr/min. Cela permet d'avoir une conduite quotidienne très agréable.
Le système VTEC fait varier la distribution et la levée des 4 soupapes (par cylindre) à l'aide d'arbres à cames présentant des profils différents. Le moteur DOHC VTEC comprend 3 cames par couple de soupapes (2 admission et 2 échappement).
Arbre à cames Civic Vti
A bas et moyen régime, le moteur fonctionne sur les cames extérieures alors qu'à haut régime il fonctionne sur la came intermédiaire (milieu). Celle-ci est dite plus "pointue" car le temps d'ouverture et la levée sont plus important. La levée des cames se fait par l'intermédiaire de basculeurs.
L'enclenchement du VTEC dépend de 4 facteurs :
- le régime et la charge du moteur
- la vitesse du véhicule
- la température du liquide de refroidissement.
Bas régime Haut régime
Un coulisseau d'arrêt en deux parties se trouve dans les basculeurs. Un ressort et une butée maintiennent le coulisseau au repos. Dans cette position, les 3 basculeurs sont libres.
En dessous de 5300 tr/min, les soupapes ne fonctionnent qu'avec leurs cames respectives alors que la troisième suit le mouvement.
Entre 5300 et 6000 tr/min (suivant la charge), et si les facteurs concordent, un signal électrique commande l'électrovanne, ce qui permet à la pression d'huile d'actionner le coulisseau. La pression d'huile est supérieure à l'effort du ressort. Le coulisseau solidarise les 3 basculeurs et c'est la came intermédiaire qui entre en jeu.
Si une défaillance venait à ce produire au niveau de l'un des composants du système VTEC, le calculateur passerait automatiquement en programme de secours. Ce programme n'utilise que les cames extérieures.
SOHC VTEC
Apparu en 1992 sur le moteur 1.6 de la Civic Esi, il offre une puissance de 125 ch à 6500 tr/min et un couple de 142 Nm à 5200 tr/min. Comme le DOHC VTEC, il délivre 90 % de son couple (soit 127 Nm) entre 2000 et 6600 tr/min.
Sur ce moteur, le levée et la distribution variable ne sont effectuées qu'à l'admission.
L'arbre à cames est muni de 5 cames par cylindre. 2 culbuteurs et 3 basculeurs transmettent les sollicitations aux deux soupapes d'admission.
Les facteurs commandant l'enclenchement du VTEC sont les mêmes que pour le moteur DOHC VTEC :
- le régime et charge du moteur
- vitesse du véhicule
- température du liquide de refroidissement.
Ces schémas expliquent la disposition des cames sur l'arbre à cames, ainsi que le fonctionnement.
Comme sur le DOHC VTEC, à bas régime le moteur fonctionne sur les cames extérieures. Cela favorise entre autres l'économie de carburant.
A haut régime, les trois culbuteurs se solidarisent et les soupapes d'admission fonctionnent sur la came intermédiaire.
VTEC-E
En 1993, Honda sort un nouveau moteur SOHC VTEC : le VTEC-E, E pour économie.
Ce moteur fonctionne avec un mélange très pauvre. Cela ne l'empêche pas d'avoir une puissance honorable pour la cylindrée (90 ch pour 1.5l).
En dessous de 2500 tr/min, le mélange est très pauvre, beaucoup plus que pour un autre moteur (environ 1.6 fois plus). C'est seulement à partir de 2500 tr/min que le mélange redevient "normal". Le mélange air/essence est optimisé par la gestion en fonction du régime moteur, de la position du papillon des gaz, de la température de l'eau et d'autres paramètres.
1soupape d'admission sur les 2 est quasiment au repos en-dessous des 2500 tr/min (soupape secondaire). Elle est actionnée par une came plate. La soupape primaire fonctionne normalement avec une levée 12 fois supérieure à celle de la soupape secondaire.
De plus, la chambre de combustion a été soigneusement étudiée afin d'optimiser la combustion.
Autre particularité du moteur VTEC-E, les culbuteurs sont équipés d'un roulement à aiguilles du côté des cames. Ils permettent de diminuer, voire d'annuler, les frottements, ce qui améliore encore le rendement.
Comme le SOHC VTEC, le VTEC ne fonctionne qu'à l'admission. Lorsque celui s'enclenche, les 2 culbuteurs se solidarisent et les 2 soupapes d'admission ont alors la même levée.
Le couple atteint 90 % de sa valeur maximale dès 1000 tr/min et ce jusqu'à 5700 tr/min.
Cette technologie permet d'obtenir des consommations inférieures à celles de diesels ayant la même puissance : 5.9l/100 kms en mixte.
Une fois de plus, Honda a réussi à faire ce que beaucoup avaient toujours voulu faire : puissance et économie sur un moteur essence.
La turbo Valve!!
La turbo valve se monte après le turbocompresseur et en amont de l'admission d'air.
il est conseiller de la monter après l'echangeur d'air du turbo pour un meilleur remdement de l'ensemble.
Les tes deraccordement sont spécialement etudier pour permettre un montage facile avec un minimum d'outillage.
Si votre turbovalve est de type "a circuit fermé", n'oubliez pas de raccordez le sommet de la turbovalve au collecteur d'admission avec une petite durite.
Pour faciliter ces operations nous vous conseillons d'acheter le kit de montage, qui comprend l'ensemble des éléments de fixation et de raccordement nécéssaire au montage
Echangeur Air/Air:
A tire indicatif j'ai comparer la variation de puissance sur un moteur d'audi TT180 en fonction de la temperature de l'air d'admission.
Les resultats en disent long sur l'utilitée de cet accessoire.
Attention si la temperature descend en dessous de 20°C on perd aussi de la puissance car la combustion n'est pas optimale.
Temp dair dadmission °C/ Perte de puissance/ Puissance totale en Cv
20 / 0% / 200
60 / 3.5% / 193
70 / 7% / 186
80 / 10% / 180
100 / 13% / 174
LE GRAND MECHANT TURBO OU LE ROULEAU COMPRESSEUR
Les voitures de sport sont aujourd'hui à l'image des sprinters, accroupies prêtes au départ, musculeuses et dopées aux anabolisants mécaniques. Ainsi pour atteindre des puissances impressionnantes elles se voient traitées à coup de Vtec ou Valvetronic pour les moteurs atmosphériques ou grâce à des turbos et autres compresseurs volumétriques. Alors que le nombre des chevaux s'envolent vers des sommets des choix techniques sont obligatoires. Audi, Porsche ou encore Subaru ont clairement affiché leur préférence. La sportive sera Turbocompressée ou ne sera pas. D'autres choisissent des chemins différents tel que Mercedes et Jaguar en donnant aux compresseurs volumétriques la lourde tâche de tirer la quintessence des 4, 6 ou même 8 cylindres. Dans cette course le consommateur ou devrais-je dire le futur pilote se pose la question : que choisir ?
Texte : Jérôme TORDJMAN - Photos : D.R.
LA SURALIMENTATION
Tout d'abord pour comprendre le principe de la suralimentation un petit cours de physique est impératif (niveau 3ème, 2ème trimestre). Toute combustion est composée d'un combustible (essence) et d'un comburant (air), les deux mélangés s'enflamment grâce à l'étincelle de la bougie. Ce mélange dégage de l'énergie qui va faire descendre le piston dans le cylindre. Ce mouvement vertical va être transformé par le vilebrequin en mouvement circulaire. On comprend alors aisément que plus le mélange est énergétique plus le cylindre descend avec force et rapidité et plus la voiture sera véloce. Pour augmenter la puissance d'un véhicule on peut donc soit augmenter la cylindrée (plus d'essence et plus d'air = plus d'énergie), soit enrichir le mélange en y ajoutant de l'air comprimé (plus d'air = plus d'énergie). Mais malheureusement on ne peut pas augmenter indéfiniment la quantité d'air car si elle devient trop élevée, il y a une dilatation insuffisante des gaz donc une déperdition d'énergie. Une fois le principe compris passons à l'étape suivante : comment ça marche ?
LE TURBO
Le turbocompresseur comprime l'air extérieur et l'injecte à haute pression dans le moteur. Comme on peut le voir sur le schéma les deux turbines tournent en parallèle sur un même axe. Celle du haut tel une éolienne est propulsée par les gaz d'échappements, elle imprime à son homologue un mouvement similaire pouvant atteindre les 150.000 tours/min pour des pressions supérieurs à 1 bar ; ceci permettant la compression de l'air et le gavage du cylindre. Pour permettre cette vitesse de rotation il faut une quantité minimum de gaz d'échappement. C'est pourquoi en dessous d'un certain régime (2500 tours/min en moyenne) le moteur est " creux ". La pression est réglable par l'intermédiaire d'une soupape de surpression ou Waste Gate. Elle est gérée sur les moteurs modernes par le boîtier électronique d'injection, c'est donc à l'intérieur de l'EPROM que la valeur est fixée. Dès que la pression de l'air devient supérieure ou égale à celle voulue, la soupape s'ouvre en direction du conduit d'échappement (pour éviter la surpression) et envoie un signal à l'injection qui décharge le Turbo vers le mélange.
Les plus :
Les qualités du moteur turbocompressé sont nombreuses mais la plus révélatrice est le rendement. Les moteurs type atmosphériques produisent, en général, aux alentours de 150 chevaux pour deux litres de cylindrée. Pour un litrage équivalent, un moteur Turbo peut développer 200 chevaux et même au-delà (fiat coupé T20 : 2 litres 220 chevaux). Le couple aussi explose en proposant une plage d'utilisation très importante ; les reprises deviennent alors fulgurantes et les dépassements de simples formalités.
Les moins :
Les revers de la médaille sont aussi abondants que le plaisir que procure une telle mécanique. En effet une puissance importante pour de modestes cubages génère des problèmes de fiabilité, l'entretient se doit donc d'être méticuleux. Une phase de préchauffage devra toujours précéder l'utilisation du véhicule. Enfin, avant la coupure du contact le pilote se doit d'attendre au ralenti quelques secondes. La cause est la suivante, la pompe à huile permettant le graissage de l'axe de rotation est asservie au moteur donc un arrêt brutal dans les tours endommagerait la turbine.
Conduire une sportive Turbocompressée
La conduite rapide d'une sportive à moteur Turbo s'apparente plus à du pilotage qu'à une simple balade. Les modèles plus anciens ou ceux préparés souffrent encore plus de ces originalités, il faut donc comprendre que le couple et la puissance arrivent d'un seul coup, une fois la valeur transitoire dépassée. Attention donc aux véhicules ne disposant pas de quatre roues motrices, la perte d'adhérence en virage (sous virage) pourra rapidement vous emmener visiter les bas cotés. Mais à part cela, même si elle manque souvent aux yeux des puristes de noblesse, cette mécanique est impressionnante et procure des sensations hors du commun. Les accélérations s'accompagnent d'un sifflement envoûtant et les reprises apparaissent surréalistes, tout comme la consommation.
LE COMPRESSEUR
Le compresseur de conception plus ancienne, a quasiment disparu dans les années 70 avec l'avènement du turbo, mais revient aujourd'hui. Son principe de fonctionnement est identique : suralimentation en air du mélange. Mais sa technique est différente ; comme on peut le voir sur le schéma, le compresseur est entraîné par une courroie (reliée au moteur). Son principe est simple : faire tourner deux rotors en spirales pour diminuer le volume de la chambre. L'air ne possède qu'une sortie, il est donc comprimé jusqu'à ce que sa pression soit suffisante pour l'injecter au mélange (en moyenne un maximum de 0.8 bar).
Les plus :
Le compresseur possède les même qualités que le turbo (augmentation de la puissance et du couple). Il possède cependant un atout de plus, sa liaison avec le moteur lui donne une meilleure réactivité et il devient donc actif dès les plus bas régimes, agrémentant la conduite de plus de souplesse.
Les moins :
Comme sa pression de suralimentation est moins importante son rendement est moindre. Exemple pour une cylindrée de 2.3 litres le SLK Kompressor délivre 192 chevaux. Il est aussi moins intéressant pour les petites cylindrés car il récupère une partie de l'énergie du moteur pour sa propre utilisation.
Conduire une sportive compressée
La Sportive disposant d'un compresseur volumétrique se conduit comme beaucoup de sportives. Elle dispose toutefois d'un couple bien supérieur autorisant de très bonnes relances. Sa souplesse, son onctuosité se marie mieux avec des coupés de prestiges. Loin des performances brutales, on effectue les dépassements sans forcer et les vitesses deviennent vite inavouables ; tout ceci pour le grand plaisir de la maréchaussée.
CONCLUSION
Finalement le choix de suralimentation pour une sportive est souvent fonction de la personne qui la conduira. Les conducteurs nerveux et avides de sensations préféreront le moteur turbo pour son agressivité et pour cette fabuleuse émotion que procure l'arrivée de la puissance. Les conducteurs plus " pausés " aimeront le compresseur pour sa disponibilité à tous les régimes et son souffle inépuisable. Mais il ne faut pas oublier que les tonnerres de la cavalerie et l'avalanche de couple devront toujours être appropriés aux véhicules. Ainsi toutes préparations modifiant la puissance du moteur devront être faites par un spécialiste et suivis d'un entretien méticuleux.
La pression Turbo
Vous pouvez augmenter la pression de votre turbo, mais il faut être raisonnable, il ne faut pas exagérer, chaque moteur a ses limites !!!
Voici un exemple sur un SuperR5 GT Turbo :
La pression dorigine d'un turbo est d'environ 0.75 bar et vous pouvez la monter à 1.0, 1.1 bar maxi, sans abîmer votre moteur. Certains ont monté plus ... mais pas longtemps ! ...
Voici la procédure pour augmenter la pression de suralimentation, il suffit de retarer la waste-gate du turbo :
- enlever la protection thermique qui couvre le collecteur déchappement
- enlever le clips au bout de la tige (sur la soupape de décharge)
- desserrer le contre écrou
- visser le bout sur la tige
- resserrer le contre écrou
- remonter la protection thermique qui couvre le collecteur déchappement
- faire un essai en surveillant le mano de pression, qui ne doit pas dépasser la pression maxi tolérée par le moteur.
SUR UNE 205 TURBO D
Sur une 205 turbo diesel le turbo est un K14 avec une waste-gate intégrée.
Il vous suffit d'avoir une clé de 8 débouchée et une clé BTR.
Desserrer l'écrou de 8' et serrer la tige à l'intérieur.
Deux tours maxi ...
Le turbo est accessible depuis la roue avant droite.