VANOS et Valvetronic: la distribution variable chez BMW

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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94 Comments

  1. says: soldini

    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. says: Jp

      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.

  2. says: soldini

    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

  3. says: soldini

    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

  4. says: Paul

    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. says: TontonGreg

      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. says: Paul

        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.

  5. says: Paul

    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 !

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