Qu'est-ce qu'un système de calage d'arbre à cames de voiture?

Système de synchronisation d'arbre

Le système de calage des soupapes est une variable de temps internationale généralement acceptée. Ce système est conçu pour contrôler les paramètres du mécanisme de distribution de gaz en fonction des conditions de fonctionnement du moteur. L'utilisation du système permet d'augmenter la puissance et le couple du moteur, d'économiser du carburant et de réduire les émissions nocives. Les options de synchronisation réglables incluent. Temps d'ouverture ou de fermeture de la vanne et hauteur de levée de la vanne. En général, ces paramètres constituent le temps de fermeture de la vanne. La durée des courses d'admission et d'échappement, exprimée par l'angle de rotation du vilebrequin par rapport aux points "morts". La phase de synchronisation est déterminée par la forme de la came d'arbre à cames agissant sur la soupape.

Cam cam

Différentes conditions de fonctionnement de la vanne nécessitent des réglages de vanne différents. Ainsi, à bas régime, le temps doit être une durée minimale ou une phase "étroite". À des vitesses élevées, le calage des soupapes doit être aussi large que possible. Dans le même temps, les canaux d'admission et d'échappement sont bloqués, ce qui signifie la recirculation des gaz d'échappement naturels. La came d'arbre à cames a une certaine forme et ne peut pas fournir simultanément un couple de soupape étroit et large. En pratique, la forme de came est un compromis entre un couple élevé à basse vitesse et une puissance élevée à haute vitesse du vilebrequin. Cet écart est résolu avec précision par un système de soupape variable.

Le principe de fonctionnement du système de distribution et de l'arbre à cames

Selon les paramètres de synchronisation réglables, les méthodes de contrôle de phase variables suivantes diffèrent. Rotation de l'arbre à cames, utilisation de différentes formes de came et modification des hauteurs de soupape. Il est le plus souvent utilisé dans les voitures de course. Cela augmente une partie de la puissance de la voiture de 30% à 70%. Les systèmes de commande de soupape les plus courants sont la rotation de l'arbre à cames BMW VANOS, VVT-i. Calage variable des soupapes avec intelligence de Toyota ; VVT. Durée de vanne variable avec Volkswage VTC. Contrôle de temps variable de Honda; Calage des soupapes infiniment variable CVVT de Hyundai, Kia, Volvo, General Motors ; VCP, phases à cames variables de Renault. Le principe de fonctionnement de ces systèmes repose sur la rotation de l'arbre à cames dans le sens de rotation, grâce à laquelle une ouverture précoce des soupapes est obtenue par rapport à la position initiale.

Éléments du système de synchronisation

La conception d'un système de distribution de gaz de ce type comprend. Connexion à commande hydraulique et système de commande pour cette connexion. Schéma du système de contrôle automatique du temps de fonctionnement de la vanne. Un embrayage à commande hydraulique, communément appelé commutateur de phase, fait tourner directement l'arbre à cames. L'accouplement se compose d'un rotor relié à un arbre à cames et à un carter. Qui joue le rôle d'une poulie d'entraînement d'arbre à cames. Entre le rotor et le boîtier, il y a des cavités dans lesquelles l'huile moteur est fournie par les canaux. Le remplissage de la cavité avec de l'huile assure la rotation du rotor par rapport au carter et la rotation correspondante de l'arbre à cames selon un certain angle. La plupart de l'embrayage hydraulique est monté sur l'arbre à cames d'admission.

Que propose le système de synchronisation?

Pour étendre les paramètres de contrôle dans les conceptions individuelles, les accouplements sont installés sur les arbres à cames des soupapes d'admission et d'échappement. Le système de commande permet un réglage automatique de l'embrayage avec une commande hydraulique. Structurellement, il comprend des capteurs d'entrée, une unité de commande électronique et des actionneurs. Le système de contrôle utilise des capteurs à effet Hall. Qui évaluent la position des arbres à cames, ainsi que d'autres capteurs du système de gestion moteur. Vitesse du vilebrequin, température du liquide de refroidissement et compteur de masse d'air. L'unité de commande du moteur reçoit des signaux des capteurs et génère des actions de commande sur le mécanisme d'entraînement. Aussi appelé distributeur électro-hydraulique. Le distributeur est une électrovanne et fournit une alimentation en huile à l'accouplement à commande hydraulique et à la sortie, en fonction des conditions de fonctionnement du moteur.

Mode de fonctionnement du système de commande de soupape réglable

Le système de calage variable des soupapes assure, en règle générale, un fonctionnement dans les modes suivants: ralenti (vitesse de rotation minimale du vilebrequin); Puissance maximum; couple maximal Un autre type de système de commande variable des soupapes est basé sur l'utilisation de cames de différentes formes, qui entraînent un changement progressif du temps d'ouverture et de la levée de soupape. De tels systèmes sont connus : VTEC, commande variable de soupape et commande électronique d'ascenseur de Honda ; VVTL-i, calage variable des soupapes et levée intelligente de Toyota ; MIVEC, Mitsubishi Système de distribution de gaz innovant de Mitsubishi ; Système de levée de soupape d'Audi. Ces systèmes ont fondamentalement la même conception et le même principe de fonctionnement, à l'exception du système Valvelift. Par exemple, l'un des systèmes VTEC les plus connus comprend un ensemble de caméras de différents profils et un système de contrôle. Schéma du système VTEC.

Types de came d'arbre à cames

L'arbre à cames a deux petites et une grande came. Les petites cames sont reliées par les culbuteurs respectifs à une paire de soupapes d'aspiration. Une grosse bosse déplace un rocker libre. Le système de commande permet de passer d'un mode de fonctionnement à un autre. En actionnant le mécanisme de verrouillage. Le mécanisme de verrouillage a un entraînement hydraulique. À bas régime ou également à faible charge, les soupapes d'admission fonctionnent à partir de petites chambres. De plus, le temps de fonctionnement de la vanne est caractérisé par une courte durée. Lorsque le régime moteur atteint une certaine valeur, le système de commande active le mécanisme de verrouillage. Les culbuteurs des petites et grandes cames sont connectés à l'aide d'une goupille de verrouillage et la force est transmise aux soupapes d'admission à partir de la grande came.

Système de synchronisation

Une autre modification du système VTEC comporte trois modes de contrôle. Qui sont déterminés par le travail d'une petite bosse ou l'ouverture de la soupape d'admission à bas régime. Deux petites cames, ce qui signifie que deux soupapes d'admission s'ouvrent à vitesse moyenne. Et aussi une grosse bosse à haute vitesse. Le système moderne de calage variable des soupapes de Honda est le système I-VTEC, qui combine les systèmes VTEC et VTC. Cette combinaison élargit considérablement les paramètres de contrôle du moteur. Le système de contrôle variable des soupapes le plus avancé en termes de conception est basé sur le réglage de la hauteur des soupapes. Ce système élimine le gaz dans la plupart des conditions de fonctionnement du moteur. Le pionnier dans ce domaine est BMW et son système Valvetronic.

Arbre à cames de distribution

Un principe similaire est utilisé dans d'autres systèmes : Toyota Valvematic, VEL, système de soupapes et de levée variables de Nissan, Fiat MultiAir, VTI, soupapes variables et système d'injection de Peugeot. Schéma du système Valvetronic. Dans le système Valvetronic, le changement de levée de soupape est assuré par un schéma cinématique complexe. Dans lequel le traditionnel embrayage rotor-valve est complété par un arbre excentrique et un levier intermédiaire. L'arbre excentrique est entraîné en rotation par le moteur au moyen d'un engrenage à vis sans fin. La rotation de l'arbre excentrique modifie la position du levier intermédiaire, qui à son tour détermine un certain mouvement du culbuteur et le mouvement correspondant de la vanne. La levée de soupape est modifiée en permanence, en fonction des conditions de fonctionnement du moteur. Valvetronic est uniquement monté sur les soupapes d'admission.