C'est un système qui permet de faire varier les moments d'ouverture et de fermeture des soupapes d'un moteur, voire parfois leurs levées en fonction du régime, de la charge et de la demande d'accélération.
L'intérêt est d'élargir la plage de régime d'utilisation du moteur tant sur le plan de la puissance, du couple à bas régime. Cela a pour conséquence une baisse de consommation et de pollution et une amélioration du confort de conduite.
En AOA, le piston se trouve quelques millimètres avant le PMH, vers la fin du temps échappement du cycle précédent.
On observe que dans cette position, le maneton de bielle se trouve positionné quelques degrés avant la verticale.
En constatant qu'à chaque position du piston correspond une position angulaire du vilebrequin, nous pouvons indiquer les valeurs des réglages :
- soit en millimètres de course du piston ;
- soit en degrés de rotation du vilebrequin.
Si nous supposons que le maneton de bielle laisse une trace sur son sillage pendant sa rotation, nous pouvons tracer l'épure circulaire des angles de distribution.
» RFA= retard à la fermeture de l'admission.
Pour le temps échappement :
» AOE =avance à l'ouverture de l'échappement;
» RFE = retard à la fermeture de l'échappement.
L'épure circulaire
L'épure circulaire des angles de distribution est la représentation graphique qui permet de visualiser les angles de la distribution d'un moteur
Nous constatons que, comme dans le diagramme réel, le temps d'échappement se termine alors que le temps d'admission est déjà commencé. On appelle ce point le« croisement des soupapes», ou
la « balance des soupapes »
Les épures peuvent posséder des angles indifférents (épures asymétriques)
Épure asymétrique
ou des angles tels que AOA = RFE et AOE = RFA (épures symétriques)
Épure symétrique
Le système de distribution
Les cames permettent de transformer le mouvement de rotation de l'arbre en un mouvement rectiligne alternatif des soupapes.
L'ensemble arbre à cames-vilebrequin devra posséder un système de liaison parfaitement synchronisé.
Si nous observons l'épure circulaire, nous voyons que, sur les deux tours de vilebrequin, chaque soupape - admission ou échappement- ne s'ouvre qu'une fois. L'arbre à cames devra donc tourner à
demi-vitesse du vilebrequin.
Le cycle à quatre temps est réalisé en deux tours de vilebrequin (720°) et un tour d'arbre à cames (360°).
Calcul de l'angle de rotation de l'arbre à cames
Si AOA = 15° et RFA= 45°, l'angle total parcouru pendant l'admission par le vilebrequin est:
15 + 180 + 45 = 240°
L'angle parcouru par le vilebrequin pendant un temps est égal à l'angle d'avance à l'ouverture+ 180° +angle de retard à la fermeture:
a vi1eb = AOA + 180° + RFA
Puisque, lorsque le vilebrequin fait un tour, l'arbre à cames n'en fait qu'un demi, si le vilebrequin tourne de 240°, l'arbre à cames tournera de :
240/2= 120°
L'angle parcouru par l'arbre à cames pendant un temps est égal à l'angle parcouru par le vilebrequin divisé par deux :
