BMW a osé l'inimaginable en otant le papillon d'admission au moteur essence. Lors de l'admission d'air, le papillon freine la respiration du moteur. Le meilleur rendement est réalisé pour sa pleine ouverture soit à pleine charge. Comme il n'est pas concevable de rouler en permanence pied au plancher alors il fallait trouver une solution pour réduire les pertes à l'admission. D'autres constructeurs ont choisi de garder le papillon pleinement ouvert en mélange appauvri. Pour avoir une utilisation optimale, ce dernier système nécessite l'usage d'essence sans souffre.
BMW de son coté a décidé d'éliminer le problème à la source en supprimant le papillon d'admission et en installant son système VALVETRONIC. Ce n'est plus le papillon qui règle l'admission d'air mais la variation d'ouverture des soupapes d'admission.
La VALVETRONIC est un peu plus complexe que le système d'admission conventionnel. Il est composé d'un arbre à cames d’admission et d'un système permettant de réaliser la variation d'ouverture avec des leviers de renvoi et un arbre à excentrique. Ce dernier module est premièrement préassemblé puis monté sur la culasse.
Installé sur les moteurs essences BMW, il équipe aussi bien les gros V8 BMW que les 4 cylindres entrée de gamme. Par exemple sur le 1.8, il est possible de régler la hauteur de soupapes de 0 à 9,7 millimètres. Ce réglage est possible grâce au servomoteur électrique qui déplace l’arbre à excentrique via un engrenage et un système vis sans fin. Ce système est extrement rapide, il lui faut à peine 300 millisecondes pour passer de la levée minimale à la maximale. Pour pouvoir le commander, il lui faut un calculateur indépendant.
Présentons dans un premier temps, le système VALVETRONIC en détails. Sur la figure ci-contre, il y a un levier (1) sur socle hydrauliques (2), un levier intercalé (3) monté sur un arbre de contrôle excentrique (4) et l'arbre à came (5).
Dans ce système, les soupapes d'admission sont actionnées par le levier (1). C'est l'arbre de contrôle excentrique (4) qui permet de réaliser la variation. Ce dernier est commandé par un moteur électrique via une vis sans fin. En seulement 3 dixièmes de seconde, l'arbre passe d'une butée à l'autre et donc la lévée des soupapes (par exemple sur le 4 cylindres 1.8) passe en continu de 0 à 9,7mm. Cette réactivité est vraiment supérieure à celle d'un papillon conventionnel. Comme le papillon est éliminé alors les pertes par pompage sont diminuées. Du fait d'un levier supplémentaire et donc d'une masse accrue, de puissants ressorts de soupapes sont nécessaires pour rappeler le tout. Ainsi, le régime maximum est limité à environ 6500 tr/mn.
Le principe de fonctionnement est le suivant:
L’arbre à cames (5) agit sur le levier intervalé (3) qui est à l'inverse du basculateur, verticalement disposé. Il n'agit pas directement sur le levier mais sur un rouleau. Le mouvement est ensuite transmis sur le rouleau du levier (1). Celui-ci vient s'appuyer sur le système de soupape. De l'autre côté du levier (3), l'excentrique du réglage vient s'appuyer sur un rouleau. Ce réglage est réalisé grâce à un moteur et un système de vis sans fin.
Le levier (3):
Lors du mouvement circulaire de l'arbre à came, le levier (3) effectue un va et vient. Sa surface basse vient s'appuyer sur le rouleau du levier (1). Avec une ligne complexe, seule une de ses moitiés sera en contact et suivant la position de l'excentrique (4) elle ne sera différente. Les angles de cette surface permettent la variation de la levée.
Le réglage de la levée est réalisé à l'aide du servomoteur qui actionne l'arbre excentrique (4). Celui-ci permet de faire varier la position du rouleau supérieur du levier (3). S'il se dirige vers l'arbre à came (5), par effet de levier, sur sa partie basse, c'est la moitié "droite" qui sera en contact. Dans l'autre cas, on change de moitié. Ainsi il est possible de faire varier la levée de la soupape d’admission en continue entre deux positions extrèmes: entièrement ouverte et entièrement fermée.
Ce système est devenu courant sur les moteurs BMW. En supprimant le papillon d'admission, BMW grâce à sa VALVETRONIC depuis 2001 augmente le rendement de son admission.
