Focus sur l’actionneur Valvetronic BMW

actionneur Valvetronic BMW

Le système BMW Valvetronic permet de réguler la quantité d’air d’admission sans avoir besoin d’un papillon des gaz, en faisant varier la levée des soupapes d’admission.

La commande de papillon est « transférée » directement dans la culasse au niveau des soupapes, ce qui permet à l’air de circuler sans retard de réponse et élimine les perturbations dans les conduits d’admission. Le papillon des gaz n’est alors plus utilisé que dans certaines situations telles que : le démarrage du moteur pour la phase de chauffage, la régulation du régime de ralenti, le fonctionnement à pleine charge et les fonctions d’urgence. 

Dans toutes les autres phases de fonctionnement, il reste ouvert pour générer une faible dépression. La commande variable de la levée de soupape est obtenue par un levier intermédiaire positionné entre l’arbre à cames et les soupapes d’admission, par un arbre excentrique et un actionneur électrique monté dans la culasse.

La vis sans fin de l’actionneur déplace la roue dentée située sur l’arbre excentrique, ce qui modifie la levée de soupape sur l’admission au moyen du levier positionné entre l’arbre à cames et le culbuteur à rouleaux.

actionneur Valvetronic BMW
1. Servomoteur 2. Vis sans fin 3. Ressort de torsion 4. Support de fixation 5. Arbre à cames d’admission 6. Rampe 7. Poussoir hydraulique 8. Soupape d’admission 9. Soupape d’échappement 10. Culbuteur à rouleau 11. Poussoir hydraulique 12. Culbuteur à rouleau 13. Levier intermédiaire 14. Arbre excentrique 15. Roue dentée 16. Arbre à cames d’échappement

En fonction de la position de l’arbre excentrique, le levier intermédiaire se déplace, modifiant l’action de l’arbre à cames sur le culbuteur à rouleaux et donc sur la soupape, permettant un levage qui peut varier d’un minimum de 0,10mm à un maximum de 10mm.

actionneur Valvetronic BMWPour une synchronisation mécanique parfaite, les culbuteurs à rouleaux et les leviers intermédiaires sont divisés en classes de tolérance : pour les culbuteurs à rouleaux, ils sont identifiés par les codes 1, 2A, 2B, 3, tandis que pour les leviers intermédiaires, ils sont identifiés par un numéro de 1 à 6 ; les numéros et les codes sont gravés directement sur les composants.

Sur un moteur, seuls les culbuteurs et les leviers intermédiaires de la même classe de tolérance peuvent être utilisés. Lors du remplacement des culbuteurs d’admission, les culbuteurs de la même classe doivent être réassemblés dans la même position. Après un démontage, les culbuteurs et les leviers intermédiaires utilisés ne doivent être réutilisés que dans la même position qu’ils occupaient précédemment. Le respect des classes de tolérance des culbuteurs et des leviers garantit un remplissage régulier des cylindres, même lorsque la levée de soupape est faible. 

La précision du système Valvotronic est confiée, dans les moteurs N46, au calculateur moteur DME qui active l’actionneur électrique et surveille en permanence le fonctionnement du système en utilisant un capteur de position de l’arbre d’excentrique. Ce capteur est équipé de deux détecteurs de position angulaire indépendants : ces deux potentiomètres fournissent des signaux électriques opposés pour des raisons de sécurité et sont transmis au calculateur moteur DME qui vérifie s’ils sont plausibles individuellement et réciproquement.

Le calculateur moteur DME vérifie en permanence si la position réelle de l’arbre excentrique correspond à la position nominale sur la base des signaux des deux potentiomètres : s’ils sont en dehors de la plage de mesure, cela permet au calculateur de détecter un défaut électrique dans le capteur de position ou un défaut mécanique dans le système.

Dans les deux cas, le calculateur adopte des stratégies d’urgence : l’arbre excentrique est amené en position d’ouverture maximale des vannes, afin de gérer la régulation de l’alimentation en air directement à travers le papillon des gaz.

Dans le système Valvetronic, un problème qui peut survenir est la défaillance de l’actionneur électrique pour la régulation de l’arbre excentrique. Le défaut mémorisé par le calculateur est le suivant : Code «2A67 : Erreur de l’étape finale ».

Comment remplacer le moteur de réglage ?
Pour ne pas endommager les pignons des composants, tourner l’arbre de l’actionneur dans le sens des aiguilles d’une montre et en même temps retirer le moteur après avoir dévissé les deux écrous de fixation situés à l’intérieur de la culasse. En cas de difficulté, tourner soigneusement l’arbre du moteur de réglage avec une pince appropriée sans endommager la roue de l’arbre excentrique.

Remplacer le joint d’étanchéité et remonter le moteur avec le connecteur électrique vers le haut, tourner l’arbre dans le sens inverse des aiguilles d’une montre et en même temps introduire le moteur dans la culasse jusqu’à ce qu’il entre en contact avec la roue dentée qui est liée à l’arbre excentrique.

Il est à noter qu’après toute réparation concernant la commande de levée de soupape, le calculateur DME effectuera une procédure d’adaptation au prochain redémarrage : cela consiste à amener lentement l’arbre excentrique aux limites extrêmes du réglage mécanique, afin de mémoriser les positions atteintes et de les utiliser comme base de calcul de la course de la soupape dans n’importe quelle situation de fonctionnement. Cependant, si nécessaire, il est également possible d’effectuer le processus d’adaptation à l’aide d’un outil de diagnostic qui supporte la fonction.