Le système de distribution variable BMW

Le VANOS : le système de distribution variable BMW

Le VANOS (VAriable NOckenwelle Steuerung) est le système de distribution variable développé par BMW afin d’optimiser les performances, la consommation et l’agrément moteur.

Introduit en 1992 sur la BMW Série 5 E34, équipée du moteur M50, le premier VANOS n’agissait que sur l’arbre à cames d’admission. Ce système, appelé VANOS simple, permettait déjà d’améliorer le couple à bas régime tout en conservant une bonne puissance à haut régime.

En 1996, BMW fait évoluer cette technologie avec l’arrivée du double VANOS, agissant à la fois sur l’admission et l’échappement. Ce dispositif est inauguré sur la BMW M3 E36, équipée du moteur S52B32, marquant une avancée majeure dans la gestion dynamique de la distribution.

Pourquoi une distribution variable ?

Avec une distribution à diagramme fixe, les motoristes doivent trouver un compromis entre :

• la puissance à haut régime,

• le couple moteur en charge partielle,

• la stabilité du ralenti.

La distribution variable permet de dépasser ces limites en adaptant le moment et la durée d’ouverture des soupapes en fonction du régime moteur et de la charge. Cette modulation améliore :

• la consommation de carburant,

• le confort de conduite,

• les performances globales du moteur.

⚠️ À noter : le VANOS n’agit pas sur la levée des soupapes, mais uniquement sur leur calage.

Fonctionnement du VANOS BMW

Le système VANOS fonctionne en modifiant la position angulaire des arbres à cames. Il agit sur :

• l’avance ou le retard à l’ouverture des soupapes,

• l’avance ou le retard à leur fermeture.

Le calculateur moteur DME (Digital Motor Electronics) analyse en temps réel plusieurs paramètres, notamment :

• le régime moteur,

• la position de la pédale d’accélérateur.

À partir de ces données, le DME détermine le calage optimal des arbres à cames et commande un système hydraulique. Un piston hydraulique actionne alors un pignon à denture hélicoïdale, modifiant mécaniquement la position de l’arbre à cames.

Le VALVETRONIC : une gestion avancée de la levée des soupapes

Le Valvetronic complète le VANOS en allant encore plus loin. Présenté en 2001 au Salon de Genève, ce système a été conçu pour réduire les pertes par pompage, particulièrement à bas régime.

Ces pertes sont dues aux différences de pression et de dépression au-dessus du piston, qui freinent la rotation du moteur lorsque le papillon des gaz est partiellement fermé.

Fonctionnement du Valvetronic BMW

Le Valvetronic intercale un levier intermédiaire entre l’arbre à cames et le culbuteur à rouleau.

• À forte charge :
  Le levier reste en contact permanent avec la came.
  👉 Levée de soupape : 9,7 mm
  👉 Durée d’ouverture : 250° de rotation du vilebrequin

• À faible charge :
  Le levier est éloigné de la came grâce à un moteur électrique.
  👉 Levée de soupape réduite jusqu’à 0,25 mm
  👉 Durée d’ouverture raccourcie

Ce moteur électrique, piloté par une vis sans fin, ajuste la levée des soupapes en 0,3 seconde. L’ensemble du système pèse environ 5 kg.

Sur certains moteurs à 4 soupapes par cylindre, BMW utilise une levée asymétrique entre les soupapes afin d’améliorer l’effet de tourbillon du mélange air/carburant dans le cylindre.

Sécurité et gains en consommation

Pour garantir la sécurité, un papillon de secours est conservé. Il prend le relais en cas de défaillance du système Valvetronic.

BMW annonce des gains significatifs :

• –18 % de consommation au ralenti,

• –6 % à 3 000 tr/min.

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