Et si on pouvant gagner de la puissance et du couple sur un moteur essence tout en consommant moins. Audi nous montre que c’est possible avec son nouveau système valvelift qui est une commande variable de la levée des soupapes. Cette technologie est déjà utilisée sur leurs nouveaux moteurs à injection directe FSI, 2.8 et 3.2. Une des pièces maitresses du réglage dans un moteur est l’arbre à cames. Son but est d’ouvrir et de fermer les soupapes de telle sorte que l’on ait toujours la bonne quantité d’air dans le cylindre. Le système Audi valvelift permet de faire varier la hauteur de la soupape et donc d'agir sur la section transversale du conduit d’admission.
Les moteurs FSI, 3.2 et 2.8 V6 dispose de deux arbres à came d'admission. Pour chaque cylindre, une douille bicames coulisse le long de l'arbre à came guidée par des canelures intérieures. Ce mouvement est possible grâce aux rainures en spirale présentes sur sa surface et aux deux broches métalliques qui lui sont associées. Les deux côtés de la douille dispose d'une rainure en spirale opposée. Des actionneurs électromagnétiques permettent aux broches de s'étendre de 4mm et de s'insérer dans les rainures de la douille.
Sur le croquis à droite, on voit que la broche de droite est engagée dans la rainure. Lorsque l'arbre à cames tourne, la douille bicames se déplace de 7mm sur la droite. Après un tour, elle se verouille dans la position finale. L’autre broche inactive est repoussée mécaniquement.
La vidéo ci-dessous nous montre bien le principe de fonctionnement.
Chaque douille bicames à deux profils de hauteur de soupapes. Lorsqu'elle est poussée à droite, on se place dans un profil pleine charge (en rouge sur le croquis). Les deux soupapes d’admission sont ouvertes à 11,0 mm ce qui est idéal pour des volumes et les vitesses de flux dans la chambre de combustion élevés. Pour un profil en charge partielle, la douille est poussée à gauche avec la commande de la broche de gauche(en vert). Sur ce profil, les soupapes s'ouvrent avec des hauteurs différentes 2,0 mm et 5,7 mm. Cette ouverture asymétrique conduit un mouvement d'air en spirale et en cylindre dans la chambre de combustion. Cet effet "drumble", combiné aux géométries spéciques de la chambre de combustion et du piston , rend superflu l'utilisation des volets de charge dans le collecteur d’admission des moteurs FSI.
La plage d'utilisation de ses deux profils se situe entre 700 et 4000 tr/min et ne demande qu'un temps de travail (deux tours de vilebrequin) pour s'accomplir.
La conséquence principale de ce système hormis la réactivité du moteur est une baisse de la consommation de carburant de près 7% pour une charge moyenne et une vitesse constante. Par exemple, en sixième, le moteur de l'Audi A6 2.8 FSI propulse la voiture jusqu'à 150 km/h, à l'aide du petit profil. Cette baisse de carburant est aussi accompagnée d'une diminution des polluants.
Le système Audi valvelift permet de contrôler le volume de l'air aspiré sur une large plage. Le papillon d’admission peut rester complètement ouvert (les pertes d’aspiration considérablement réduites), même sous charge partielle avec le petit profil actionné.
Les solutions actuelles concurrentes utilisent des éléments supplémentaires entre l’arbre à cames et les soupapes. Plusieurs inconvénients en découlent: l'augmentation de la masse de pièces mobiles, une plus grande friction et la réduction de rigidité des systèmes de soupape. AVS n’est pas concerné par aucun de ces problèmes. Sa conception extrêmement simple permet de fonctionner à des vitesses de rotation allant jusqu'à 7200 tr/min.
Avec des proportions compactes, il simplifie son installation dans les moteurs et permet une bonne efficacité de production. Les composants sont réalisés dans l'usine de moteurs à Györ en Hongrie, où une grande partie de la moteurs V6 sont produits.
Les moteurs FSI AVS ont quelques autres caractéristiques spécifiques. Un nouveau type de technologie de capteur à flux de données a été installé. Il obtient les informations de la position de l'entrée des arbres à cames et non plus de la pression dans le collecteur d'admission comme précédemment. Dans le cas du V8 2.8l, une tubulure d'admission variable améliore l'effet de l'AVS.
L'AVS est le fruit de six années de développement avec un gros potentiel pour l'avenir. Ce système permet au V8 2.8l de descendre sous les 200 g/km de CO2 et d'avoir une consommation de 8,3 l/100 km. Aujourd'hui présent sur les moteurs FSI, il se destine aussi aux nouveaux TFSI pour apparaitre sur toute la gamme Audi.
