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VANOS et Valvetronic: la distribution variable chez BMW

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Le VANOS (VAriable NOckenwelle Steuerung) est le système de distribution variable de chez BMW, complémentaire avec le Valvetronic.

A son lancement en 1992, dans la E34 avec le M50, le moteur ne comportait qu’un « simple » VANOS, agissant sur l’arbre à came d’admission.

Le double VANOS (sur admission et échappement) est apparu lui sur la M3 E36, dans le moteur S52B32, en 1996.

C’est bien beau tout ça mais pourquoi avoir une distribution variable? tout simplement pour permettre au moteur d’avoir plus de puissance, sur toute sa plage de fonctionnement (surtout à bas et moyen régime).

Principe.

Le VANOS consiste à ajuster la quantité de carburant/air ainsi qu’à gérer la sortie des gaz, cela en contrôlant les positionnement des temps d’ouverture des soupapes en fonction du régime moteur et de la position de la pédale d’accélération.  Notez qu’il n’agit pas sur le contrôle de la course des soupapes.

Par exemple: si vous avez besoin de puissance alors les soupapes resteront ouvertes légèrement plus longtemps afin d’envoyer plus de carburant dans le cylindre.

Avantages.

Ce système améliore en fait de manière significative le couple du moteur (à bas et moyen régime) et les émissions de gaz.

Fonctionnement.

Afin de modifier le temps d’ouverture des soupapes, le VANOS modifie la position angulaire des arbres à cames. Il va donc travailler sur l’avance ou le retard à l’ouverture ou la fermeture des soupapes.

Le calculateur DME (Digital Motor Electronic) va collecter les information du régime moteur et de la position de la pédale d’accélération.

Il va ensuite calculer l’avance ou le retard le l’arbre à came à avoir et le transmettre à un système hydraulique (un piston) qui va modifier mécaniquement la position de l’arbre à came en actionnant un pignon à denture hélicoïdale.

On va éviter de longues phrases et plutôt regarder cette vidéo:

 

Notez aussi que la limitation de vitesse à 250 km/h est assurée par le système VANOS: à environ 255 km/h, le point d’avance et l’injection sont calculée afin de limiter le régime maxi du moteur.

L’ami du VANOS: le Valvetronic

Ce système, lancé en 2001 au Salon de Genève (première mondiale), a pour but de réduire l’effet de pompage lorsque le moteur est à bas régime (résultat des forces de pression et de dépression au-dessus du piston et qui s’opposent à la rotation du moteur).

Fonctionnement.

Un levier est placé entre l’arbre à cames et le culbuteur à rouleau habituel. A forte charge, ce levier est en permanence en contact avec la came . La descente de la soupape est de 9,7 mm. La soupape est ouverte pendant 250° de vilebrequin. A faible charge, le levier est éloigné de la came par l’action du moteur électrique (jaune). Le levier ne suit qu’une partie du mouvement de la came . Le temps d’ouverture de la soupape est plus court et son déplacement peut être réduit jusqu’à 0,25 mm (images dans le slide-show plus bas).

Ce fameux levier est commandé par un moteur électrique, via une vis sans fin et réagit en 0.3 secondes. Ce système pèse environ 5kg.

Certains modèles à 4 soupapes par cylindre ont une levée asymétrique entre les 2 soupapes pour améliorer l’effet tourbillon dans le cylindre.

Pour sécuriser le système, un papillon de valve est installé, notamment en cas de dysfonctionnement du système.

BMW annonce une baisse de la consommation de 18% au ralenti et de 6% à 3 000 tr/mn.
L’avantage du système VALVETRONIC est surtout mesurable en utilisation « faible charge ».

En vidéo.


Photos

 

Chez les autres constructeurs

On retrouve d’autres appellations chez les concurents:
Porsche: Variocam Plus
Honda: VTEC puis iVTEC (les précusseurs de ce systéme)
Rover & MG: VVC
Toyota: VVTi & VVTLi

 

Dans la presse

(l’Argus de l’Automobile, 22.3.2001)

« Ce dispositif complète le système Vanos double, appliqué ici pour la première fois sur un moteur quatre cylindres.
Ce système assure en continu une variation du calage, c’est-à-dire, le temps d’ouverture des soupapes, des arbres à cames d’admission et d’échappement.
Le Valvetronic module lui la levée des soupapes d’admission entre 0,3 mm et 9,7 mm.
Le constructeur bavarois explique très bien cette nécessité de calage et de levée variables en osant la comparaison avec la respiration humaine.
Lorsqu’il fournit un effort important, l’homme respire profondément et longuement.
Pour un effort moindre, s’il lui faut moins d’air, ce n’est pas en se bouchant un peu le nez ou la bouche qu’il réduit l’arrivée d’air, mais en respirant moins longuement et moins profondément.
Le Valvetronic agit de la même façon en supprimant l’étranglement que constitue le papillon d’accélération classique.
Le collecteur est donc ouvert en continu, et c’est l’ouverture de la soupape, variable en durée et en « profondeur » qui alimente les cylindres selon la position de la pédale d’accélérateur et la gestion électronique générale.
L’arbre à cames d’admission actionne normalement les soupapes par l’intermédiaire d’un basculeur.
C’est à ce niveau qu’un arbre à cames secondaire modifie la position angulaire du basculeur pour obtenir une levée plus ou moins importante des soupapes.
Cet arbre secondaire entre en rotation, sur une course d’environ un demi-tour, sous l’action d’une vis sans fin entraînée par un servomoteur dont le mouvement est commandé par le calculateur électronique.
Réponse immédiate à l’accélérateur, gain de 10% en termes de consommation, émission réduites, accélérations et reprises en progrès grâce à un couple plus élevé sont les atouts de cette innovation technique.
En outre, elle est adaptée à toutes les qualités d’essence du commerce, contrairement aux moteurs à injection directe qui exigent un indice d’octane élevé et une très faible teneur en souffre.
« 

 

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59 commentaires

  1. brosseau dit :

    le valvetronic est sous commande tout ou rien ou proportionnel ?

  2. FAVRE dit :

    Bonjour, à la vue de la vidéo , je dirais du Tout Ou Rien.

  3. Favre dit :

    Mais d’après la fin de l’article et autres articles lus sur le net , c’est du proportionnel. Mea culpa.

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour!
      Effectivement, c’est du proportionnel: les soupapes sont levées ou baissées grâce de petits moteurs électriques.

  4. brosseau dit :

    bonjour,
    merci pour vos réponse

  5. […] est issue du 35i (turbocompresseur du type TwinScroll, injection directe High Precision Injection, VALVETRONIC, double VANOS) avec une augmentation de la pression de suralimentation et du débit d’injection, mais aussi du […]

  6. tardivel dit :

    Bonjour a tous, j’aimerais savoir si le moteur valvetronic ce règle ou si il est gérer par le calculateur. Ps je l’ai enlevé mais j’ai oublié de mettre le repère, merci a tous pour votre aide

    1. TontonGreg dit :

      Hello,
      Les 2! Il y a un réglage mécanique (d’où le repère) et il est aussi commandé par le calculateur.
      Bon courage pour le remontage 😉

      1. tardivel dit :

        Iaorana! merci beaucoup pour ta réponse, s’il te plait est ce que tu pourrais m’indiquer la marche a suivre pour le réglage éventuel du moteur de valvetronic. Sur Tahiti le coût d’une réparation chez BM ou chez un garagiste est extrêmement élevé. Je vous remercie d’avance pour vos commentaires

        1. TontonGreg dit :

          Là j’avoue sécher…
          Sinon, regarde bien les repères avant démontage et remonte comme c’était. Après, si tu regardes bien, la hauteur des soupapes sont liées à la position du moteur du valvetronic, tu peux repérer le point bas et le point haut.

  7. Thomas dit :

    Bonjour,
    Sur ma 320i de 2008 (moteur N43) j’ai un code défaut récurrent : « 002AA8 Système d’admission variable servomoteur : pilotage » et cela même après avoir remplacé 2 injecteurs.
    Savez-vous me dire quelles pourrait être les causes possibles?
    Merci par avance pour vos réponses.

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,
      A priori, il y a un problème récurent sur ce moteur et il faut éventuellement changer les bobines, les injecteurs, les bougies et faire une mise à jour du software.
      Après, quand je lis « servomoteur », je pense aussi au DISA, un clapet a peut-être du mal à fonctionner?
      Plus d’info sur cette page: http://www.asphalte.ch/forum/viewtopic.php?f=9&t=10150
      Sinon, regarde ici si BMW a fait un rappel sur ton moteur: http://www.developpement-durable.gouv.fr/Rappel-des-constructeurs.html
      A+

  8. nabil dit :

    j vraiment ce probleme la voiture est devenue trop faible au depart surtt qu il sagissait d une 530i est lors du diagnostic ca afficher probleme vanos dite moi svp est ce que serai je obliger de changer ainsi le valvtronic avec ?

    1. TontonGreg dit :

      Surement le solénoïde du VANOS qui est à changer.
      N’hésite pas à passer chez un pro, même indépendant, pour qu’il te confirme cela.

  9. FOULON Eric dit :

    Bonjour,
    voilà depuis peu , j’ai de temps en temps des pertes de puissance sur une bmw z4 2,5 SI de 2007. (80000kms)
    Passage au Diag et code erreur 2A87 vanos ajustement de l’arbre à cames d’echappement. Qu’est ce que cela signifie exactement? Merci pour votre reponse

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,
      Cela ressemble à un problem mécanique avec le VANOS. Peut-être faut-il juste le régler ou carrément changer le VANOS (le solenoid).
      Si le VANOS fonctionne mal, tu as effectivement une perte de puissance.
      Rapproche toi de ton garagiste pour avoir un diag complet.
      A+

      1. FOULON Eric dit :

        Bonsoir,
        quand vous dites changer le vanos,vous parlez de l’electrovanne?
        pour information l’electrovanne d’admission (vanos) a été changé en 2013
        par l’ancien propriétaire pour un mauvais fonctionnement similaire au mien…
        j’ai donc décidé de changer l’electrovanne d’échappement. Y a t’il un réglage particulier
        à faire une fois changé?

        1. TontonGreg dit :

          Oui, je parle de l’électrovanne d’échappement.
          Pour le réglage, il doit surtout être bien calé. Ici 2 tutos sympas pour ça:
          http://faq.6enligne.net/display.php?id=209/reglage-vanos-m52-m54-s52
          http://www.bmw.le-fanfoué.net/037%20Calage%20vanos%20325ci.html

          1. FOULON Eric dit :

            Bonjour et merci pour tes réponses.
            Donc juste le démontage des electrovannes pour nettoyage où remplacement
            ne nécessite pas de réglage ?

            1. TontonGreg dit :

              eh non, pas de réglage, il faut juste vérifier à ce que tout soit bien « calé ».

              1. FOULON Eric dit :

                Bonsoir,
                Voilà electrovanne changée. L’ancienne était apparemment bloquée car elle n’était pas dans la même position que la nouvelle (neuve). J’ai fait environ 200 kms et RAS… Je croise les doigts …En tout cas merci pour tes conseils ainsi que pour ta patience. ..

  10. Mik dit :

    Bonjour, j’ai un manque de puissance sur mon 325i e93 (N53). Il manque 20 cheveaux d’après le banc de puissance. De plus à froid le ralenti est pas très stable. En fouillant sur internet je suis tombé sur certaines videos qui mettaient en cause cette « sonde » vanos solénoïde. Qu en pensez vous? Et comment savoir si elle doit être à remplacer ou non?
    Nb: j’adore votre site qui m’a apporté bcp de réponses notamment sur les 6 cylindres en ligne!

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,
      Difficile à diagnostiquer, le mieux est de passer en concession (valise) ou au moins de récupérer les codes ODB…

      1. Mik dit :

        Le dernier diag indiquait les codes 0029e0 et 0029e1 « DME: régulation du mélange ».
        J’ai aussi un 0030d6 « DME: capteur d’oxydes d’azote auto diagnostique » et 0030d6 « DME: capteur d’oxydes d azotes, plausibilité « .
        Sachant que ce capteur je l’ai changé il y a moins de 1 an…

        1. TontonGreg dit :

          Sinon un truc bête: supprime les codes puis débranche le capteur, si les codes réapparaissent, c’est autre chose.
          Après, sur ce N53 j’ai eu des soucis de pompe HP, injecteurs et bobines, une vraie maladie sur ce moteur…

          1. Mik dit :

            Je vais tester ça. Merci.
            Et oui je suis au courant pour ne N53. 100 000km parcouru et déjà deux changement de pompes HP… Heureusement qu’elle coute pas excessivement chère…

  11. soldini dit :

    Bonjour je possède un m3 et 46 j’ai déposé la culasse donc y compris tout le système va vanos j’ai tout remonter mais j’ai un code défaut qui apparaît j’ai tout remonter mais j’ai un code défaut qui apparaît des neuf b9 ( activation sortie échappement Vanos activation sortie échappement va noces ) il n’apparaît pas tout le temps et la voiture n’a aucun manque de puissance quelqu’un peut m’aider

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,
      Est-ce que tu as bien recalé le VANOS? ça peut expliquer l’erreur qui revient…

    2. Jp dit :

      D’après moi, tu devrais refaire le timing car si tu es a 3 degrés de près du timing sa peut faire allumer le VANOS et non le crank sensor ou le cam sensor alors vérifie si tu es bien timing et que tes bolts de poulie soit bien serer a 80lbs car juste le faite de repartir ton auto sa peut faire glisser les poulies cams sur tes cams et changer ta position.

  12. soldini dit :

    je pense que oui j ai acheté le coffre moteur pour cales les arbres a cames
    le code EOBD : B9 VANOS ACTIVATION COTE SORTIE . INTERMITTENT ( avec valise delphi )
    a chaque fois que je l efface ils revient en roulent après 10 kilomètre avec sans disfonctionnement

    1. TontonGreg dit :

      Essaie de nettoyer les électrovannes, vérifie qu’elles ne sont pas grippées.
      Change aussi les joints, ça fait toujours du bien !

      1. soldini dit :

        Les quelles électrovannes ?

        1. TontonGreg dit :

          Vu le message ODB, celle de l’échappement.
          Au pire, vérifie les 2.

  13. soldini dit :

    sur moteur s54 je crois que on peux pas démonte les électrovannes ils y a que une seul électrovannes et je l ai déjà fait

  14. Paul dit :

    Bonsoir à tous,

    Je ne suis désespéré. Je viens d’acheter une bmw z4 de 2007 (2.0) avec 90000 bornes.

    Le problème c’est que à peine j’ai quitté le garage (je l’ai acheté à un garage qui rachète des voitures auprès de concessions bmw), j’ai eu un voyant eml + voyant moteur avec grande perte de puissance.

    Je l’ai ramenée, le mec me dit diag valise et il change la valvetronic et me dit que normalement tout va bien.

    Je retourne la récupérer et là après 20 minutes paf les voyants reviennent avec la même perte de puissance.

    Je la rapporte au garage et la le mec me dit désolé etc et me dit qu’au final ça doit être un problème de capteur. Il doit refaire un diag, commander la pièce etc…

    Je suis au fond du gouffre. Essaie t il de me fourguer un voiture pourrie ? Avez-vous des pistes à me suggérer pour régler le problème ?

    Je me dis que je me suis fait avoir je suis perdu. N’y connaissant pas grand chose aux voitures j’ai l’impression de m’être fait arnaquer même si le vendeur m’assure que si la prochaine fois ça ne va pas il me remboursera.

    Un grand merci à vous par avance pour votre aide !!!

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,

      Là, la première chose à faire est de ne pas lâcher prise ! Si le garagiste te la répare, OK, laisse le faire. N’hésite pas à demander des preuves d’achat de pièces et à savoir où il les a acheté: si c’est à la concession BMW du coin, tu pourras aller leur demander si c’est vrai ou pas 😉
      Dans tous les cas, surtout garde ton calme et reste pro, ça évitera à ce garagiste de se braquer contre toi.

      1. Paul dit :

        Bonjour TontonGreg,

        Merci d’avoir le pris le temps de me lire et de te répondre.

        Effectivement, il est rarement bon de réagir à chaud. Du coup, je lui ai laissé de nouveau la voiture pour qu’il refasse un diag, commander les pièces et tester le tout.

        Je ne manquerai pas de lui demander des preuves d’achat de pièces et je suis bien d’accord, il n’y a aurait rien de pire que de se brouiller avec le vendeur….

        Je resterai donc calme et patient (a priori). Je vous donnerai des nouvelles.

        Merci encore.

  15. Paul dit :

    Bonjour,

    Pour vous tenir informés, mon pb est apparemment réglé. Après le changement de la ValveTronic, le garagiste à fait une « reprogrammation ».

    Du coup pour l’heure, mes voyants moteur et EML ont disparu et je n’ai eu aucune perte de puissance depuis vendredi dernier.

    Un grand merci à toi TontonGreg pour ton aide. Ton blog est juste super !

    1. TontonGreg dit :

      Cool, content d’avoir pu aider 🙂
      A+

  16. PAN dit :

    Bonjour,
    Moi j’ai un soucis avec la valvetronic c’est à dire le DME ne lui donne pas de courant. J’ai une bmw 118i

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,
      Peut-être un problème de prise électrique débranchée ou mal branchée ? difficile à diagnostiquer…

  17. PAN dit :

    Merci Tontongreg, je vous reviendrai dès que le diagnostic sera fait.

  18. Angles laurent dit :

    Bonjour je remplace joint de cache culbuteur bmw 650 e63 faut il enlever valvtronic car rien ne vient après avoir tout desere peu on enlever et remettre s’en réglage

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,
      Désolé, là je sèche, c’est en dehors de mes compétences 🙁

  19. PAN dit :

    Bonsoir,
    On a fait le diagnostic et ça nous donne valvetronic défaut interne. On a changé la valve mais rien. J’aimerai vraiment savoir où se situe le disfonctionnement…

    1. TontonGreg dit :

      Et tu as quoi comme code erreur exactement ? 2A67 ?
      Moi j’enlèverais ce code erreur, déconnecterais un à un les éléments et réessayerais, pour voir quel partie est en faute.
      Dur dur, courage !

  20. PAN dit :

    Oui tout à fait on a ce même code. L’électronicien a démonté le DME pour voir ce qu’il en est.

  21. PAN dit :

    Bonjour TontonGreg,
    J’ai un soucis, à bas régime la voiture tremble un peu et tu vois l’aiguie des tours qui n’est pas stable. J’ai fait le diag et ca sort 2b63 sonde arbre à came échappement. Merci pour votre aide.

    1. TontonGreg dit :

      Hello,
      A priori, pour ce code, il y aurait 2 problèmes possibles: soit la sonde est HS soit la chaîne de transmission n’est plus tendue. Généralement, les gars commencent par changer la sonde, si le problème persiste, il faut regarder du côté de la chaîne.
      Bon courage!

  22. PAN dit :

    Ok,
    Vous parlez des electrovannes j’espère? Si c’est ca je le dirai au mecano après je vous reviens.
    Bien à vous.

    1. TontonGreg dit :

      De mémoire, mais je ne suis pas sûr, ce capteur est à côté du VANOS, rien à voir avec les électrovannes.

  23. JAC dit :

    Bonjour,
    j’ai une 745i avec un problème de tension d’alimentation des 2 valvetronics. Sont-elles alimentées en permanence ? Quelle tension doivent-elles avoir ?

    1. TontonGreg dit :

      bonjour,
      là, c’est une bonne question! j’avoue ne pas savoir…
      par contre, je pense qu’ils ne sont pas alimentés en permanence sinon ils n’arrêteraient pas de tourner. Vérifie tes câbles, il y en a peut-être un défectueux…

  24. Moreira Dos Santos Benjamin dit :

    Bonjour J’ai un message d’erreur defaut moteur , perte de puissance!! Apres diagnostic voila le code 2a67 commande de levée de soupape
    Pilotage defecteux ! J’ai effacé une fois mais apres un mois ce message d’erreur est revenue et j’ai une perte de puissace considerable , on dirait que seul deux cilendre functionee ,j’ai du m’arreter et redemarer la voiture , ça a marche mais le message est toujours la!! Pouvez vous m’aider?! Merci d’avence

  25. Moreira Dos Santos Benjamin dit :

    J’ai une Bmw 320i e90 150 ch ****

    1. TontonGreg dit :

      Bonjour,
      Ce code est un défaut du valvetronic, il faut regarder de ce côté.
      A+

  26. Vince dit :

    Bonjour comment allez vous ?
    Alors moi je suis à la recherche d informations
    Sur les vanos e36
    Je voudrais connaître de combien de degrés est le décalage de l arbres à cam sur les e36 simple vanos
    320 323 325 328
    Pour les m3 je connais déjà les valeur, la 3l le vanos decal de 42 degrés l adm
    Pour la 3l2 60 degrés adm et 38 degrés ech
    Merci

    1. TontonGreg dit :

      ça, c’est une bonne question.
      Mais pourquoi voudrais-tu connaitre cela ? c’est pour la calage ? il y a un outil spécial pour ça normalement, c’est plus simple à caler.

  27. Vince dit :

    Bonjour je voulais connaître cette valeur pour savoir si par la suite j aurai pu adapté l ecoidal d une m3 si il decal plus, peu être je pourrai gagnier sur toute ma plage de régime

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