Ces dernières années, l'électronique a atteint des composants que l'on croyait jusqu'à récemment entièrement réservés à la mécanique. Le système de l'entreprise Vanne libre — qui appartient à l'univers des affaires de Christian von Koenigsegg, fondateur de la marque d'hypercars du même nom — en est l'un des meilleurs exemples.
Quel est le nouveau?
La technologie de Freevalve parvient à libérer les moteurs thermiques du système de commande mécanique des soupapes (on verra avec quels bénéfices plus tard). Comme on le sait, l'ouverture des soupapes est dépendante du mouvement mécanique du moteur. Des courroies ou des chaînes, reliées au vilebrequin du moteur, distribuent l'énergie à travers les systèmes qui en dépendent (vannes, climatisation, alternateur, etc.).
Le problème avec les systèmes de distribution est qu'ils sont l'un des éléments qui privent le plus de performances le moteur, en raison de l'inertie créée. Et en ce qui concerne le contrôle des arbres à cames et des soupapes, s'agissant d'un système mécanique, les variations de fonctionnement autorisées sont très limitées (exemple : système VTEC de Honda).
A la place des traditionnelles courroies (ou chaînes) qui transmettent leur mouvement aux arbres à cames, on retrouve des actionneurs pneumatiques
Cela dit, nous sommes arrivés à la conclusion que les mérites du système créé par la société de Christian von Koenigsegg sont précisément les inconvénients des systèmes présents dans les moteurs actuels : (1) libère le moteur de cette inertie et (deux) permet une gestion libre des temps d'ouverture des soupapes (admission ou échappement).
Quels sont les avantages?
Les avantages de ce système sont nombreux. La première que nous avons déjà évoquée : elle réduit l'inertie mécanique du moteur. Mais le plus important est la liberté qu'elle donne à l'électronique de contrôler le temps d'ouverture des soupapes, en fonction du régime moteur et des besoins spécifiques d'un instant donné.À haute vitesse, le système Freevalve peut augmenter l'amplitude d'ouverture de la vanne pour favoriser une entrée (et une sortie) de gaz plus homogène. A bas régime, le système peut dicter une ouverture moins prononcée des vannes pour favoriser une réduction de la consommation. En fin de compte, le système de Freevalve peut même désactiver les cylindres dans des situations où le moteur ne tourne pas sous charge (route plate).
Le résultat pratique est plus de puissance, plus de couple, une plus grande efficacité et une consommation réduite. Le gain en termes d'efficacité du moteur peut atteindre 30 %, tandis que les émissions peuvent être réduites jusqu'à 50 %. Remarquable, n'est-ce pas ?
Comment ça fonctionne?
A la place des traditionnelles courroies (ou chaînes) qui transmettent leur mouvement aux arbres à cames, nous avons trouvé des actionneurs pneumatiques (voir vidéo) contrôlé par le calculateur, selon les paramètres suivants : régime moteur, position piston, position papillon, changement de vitesse et vitesse.
La température d'admission et la qualité de l'essence sont d'autres facteurs qui peuvent être pris en compte lors de l'ouverture des soupapes d'admission pour une efficacité maximale.
"Avec tant d'avantages, pourquoi ce système n'est-il pas encore commercialisé ?" vous demandez (et très bien).
La vérité est que cette technologie était plus éloignée de la production de masse. Le chinois de Qoros, un constructeur automobile chinois, en collaboration avec Freevalve, souhaite lancer un modèle doté de cette technologie dès 2018. C'est peut-être une technologie coûteuse, mais nous savons qu'avec la production en série les valeurs diminueront considérablement.
Si cette technologie confirme ses avantages théoriques dans la pratique, elle pourrait être l'une des plus grandes évolutions des moteurs à combustion - ce n'est pas la seule, voyez ce que fait Mazda...