Distribution variable (VVT)

La distribution variable, communément abrégée VVT, est une technologie qui permet à un moteur de modifier le moment d'ouverture et de fermeture de ses soupapes par rapport à la position des pistons, au lieu de figer ce calage pour toutes les conditions. Comme l'instant idéal pour ouvrir et fermer les soupapes d'admission et d'échappement diffère grandement entre le ralenti, la croisière et le haut régime, un compromis fixe pénalise inévitablement les performances, la consommation ou les émissions dans une partie de la plage. La VVT résout ce problème en ajustant dynamiquement le calage à mesure que les conditions évoluent.

La mise en œuvre la plus répandue agit sur l'arbre à cames au moyen d'un déphaseur, monté à son extrémité. Piloté par le système de gestion moteur, le déphaseur utilise la pression d'huile, dirigée par une électrovanne, pour faire pivoter l'arbre à cames de quelques degrés en avant ou en arrière par rapport à son entraînement par le vilebrequin. Avancer ou retarder ainsi la came décale l'ensemble de la levée des soupapes plus tôt ou plus tard. Sur les moteurs à arbres à cames d'admission et d'échappement séparés, chacun peut souvent être déphasé indépendamment, conférant au calculateur une autorité fine sur la période cruciale de croisement, lorsque les soupapes d'admission et d'échappement sont ouvertes simultanément.

L'intérêt de cette maîtrise est d'optimiser à la fois plusieurs objectifs concurrents sur toute la plage de régimes. À bas régime, un calage adapté améliore la stabilité et la douceur du ralenti ; dans les régimes intermédiaires, il maximise le couple et la souplesse ; à haut régime, il favorise la puissance de pointe en gardant les soupapes ouvertes plus longtemps pour remplir et vider les cylindres ; et, partout, un croisement bien géré peut améliorer la consommation et réduire les émissions, parfois en recirculant en interne une quantité contrôlée de gaz d'échappement. Un même moteur peut ainsi se montrer souple en ville, sobre en croisière et énergique lorsqu'on le sollicite, comportement impossible avec un calage fixe.

Les systèmes les plus avancés vont au-delà du simple déphasage de l'arbre à cames et font aussi varier la levée des soupapes ou le profil de came lui-même. Le célèbre VTEC de Honda, par exemple, commute entre des cames distinctes pour offrir une action de soupape radicalement différente à haut régime, tandis que des systèmes comme le Valvetronic de BMW font varier la levée en continu pour réguler la charge moteur sans papillon classique, réduisant les pertes par pompage. Ces approches associent les changements de calage à des changements d'amplitude et de durée d'ouverture des soupapes, gagnant encore en rendement et en puissance.

La technologie est si bénéfique qu'elle est devenue quasi omniprésente, et les constructeurs la commercialisent sous une multitude d'appellations — VVT-i de Toyota, VTEC et i-VTEC de Honda, VANOS de BMW, et bien d'autres — qui décrivent toutes des variantes d'une même idée fondamentale. Le recours à la pression et à la qualité de l'huile rend les systèmes VVT sensibles à l'état et au niveau du lubrifiant, les déphaseurs usés ou les électrovannes grippées étant des défauts reconnus sur les moteurs à fort kilométrage. Bâtie directement sur la soupape et l'arbre à cames, et souvent associée aux architectures multisoupapes et à double arbre à cames en tête, la distribution variable compte parmi les perfectionnements les plus marquants du moteur à combustion moderne.