Les faits : La distribution à programme variable et son impact sur la consommation de carburant

Quel est l’enjeu?

Le Canada met en place un resserrement progressif des normes régissant les émissions de gaz à effet de serre pour les véhicules légers, ce qui incite les constructeurs de véhicules à améliorer l’efficacité énergétique des moteurs à l’aide de technologies novatrices comme la distribution à programme variable.

Que dois-je savoir?

La distribution à programme variable et le contrôle électronique de levées des soupapes optimisent le réglage des soupapes d’admission et d’échappement en fonction de la vitesse de fonctionnement du moteur contrairement aux systèmes classiques où le calage de distribution et la levée des soupapes sont fixes. Cette fonction permet d’améliorer l’efficacité énergétique et la puissance du moteur sur une large fourchette de vitesses de fonctionnement du moteur. La distribution à programme variable et la levée des soupapes peut réduire la consommation de carburant de 1 à 6 p. 100, et par conséquent vous faire économiser de l’argent et réduire les répercussions sur l’environnement.

Comment fonctionne la distribution à programme variable?

  • Tout comme les humains, un moteur de véhicule a besoin d’oxygène. Les soupapes du moteur contrôlent l’admission d’air frais, le mélange du carburant et l’échappement des gaz de combustion. En outre, tout comme les humains, le taux d’admission de l’oxygène dans le moteur repose sur l’effort. La distribution à programme variable règle le calage de la distribution et d’allumage du moteur et l’admission d’oxygène selon les conditions d’utilisation du moteur. Les systèmes de commande des soupapes classiques procurent un seul calage fixe, ce qui signifie que l’admission d’oxygène dans le moteur n’est pas réglé ni optimisé en fonction des différents besoins.
  • Un bon calage entre les soupapes d’admission et d’échappement est essentiel pour assurer l’efficacité optimale du moteur. En contrôlant et en modifiant en temps réel le calage, selon les paramètres d’utilisation du moteur, on assure un meilleur fonctionnement du moteur. Ce dernier nécessitera moins de carburant pour fournir la même puissance.
  • La distribution à programme variable optimise la combustion, ce qui procure plusieurs avantages, y compris un meilleur fonctionnement et une puissance accrue du moteur (ce qui permet d’utiliser un plus petit moteur pour offrir un rendement identique) ainsi qu’une réduction de la consommation de carburant et des émissions.
  • Les constructeurs automobiles ont adopté diverses approches en matière de conception visant la distribution à programme variable et aussi des technologies permettant le contrôle du calage de distribution et de la durée de temps d’ouverture des soupapes d’admission et d’échappement. Les approches les plus simples prévoient deux modes de calage (p. ex., un arbre à cames doté de lobes de différentes hauteurs utilisé pour les vitesses basses et élevées du moteur). Des approches plus complexes procurent un calage variable sur une base continue (p. ex., un arbre à cames qui règle activement la position et le calage).
L’admission d’un moteur doté de la  distribution à programme variable et d’un moteur non doté d’un tel dispositif.

Figure 1. L’admission d’un moteur doté de la distribution à programme variable et d’un moteur non doté d’un tel dispositif. Le calage est différent. Illustration obtenue d’une vidéo diffusée par Toyota sur YouTube.

Que puis-je faire?

Soyez un acheteur averti. Renseignez-vous avant d’acheter votre véhicule et incluez une estimation de la consommation de carburant à vie comme critère d’évaluation des coûts et du rendement.

Quels sont les avantages et les économies?

Les améliorations dans la technologie et l’efficacité des moteurs peuvent vous faire économiser de l’argent, tel qu’illustré dans le tableau suivant.  La distribution à programme variable peut réduire la consommation de carburant et les émissions de 1 à 6 p. 100 comparativement à la technologie classique. Au cours d’une période de 10 ans, cette réduction correspond à des économies de coûts de carburant de 134 à 1 828 $ et à une réduction de dioxyde de carbone (CO2) de 280 à 3 860 kg. En outre, à l’échelle supérieure, cela correspond à :

  • remplir de CO2 les trois quarts d’une piscine de taille olympique;
  • retirer des routes canadiennes une voiture de taille intermédiaire pendant une année;
  • près de 20 p. 100 de nos émissions annuelles par habitant au Canada, soit 22,1 tonnes.
Le tableau illustre l’incidence des améliorations de la technologie et de l’efficacité accrue des moteurs sur les économies d’argent.
Consommation de carburant Économies annuelles possibles Économies possibles sur 10 ans
Moyenne
(L/100 km)
Avec une réduction de 1 p. 100
(L/100 km)
Avec une réduction de 6 p. 100
(L/100 km)
Économies de coûts de carburant Réduction de CO2 Économies de coûts de carburant Réduction de CO2
14,0 13,86 13,16  31-183 $ 64-386 kg 305-1 831 $ 640-3 860 kg
12,0 11,88 11,28  26-157 $ 55-331 kg 262-1 570 $ 550-3 310 kg
10,0 9,90 9,40  22-131 $ 46-276 kg 218-1 308 $ 460-2 760 kg
8,0 7,92 7,52  17-105 $ 37-221 kg 174-1 046 $ 370-2 210 kg
6,0 5,94 5,64  13-78 $ 28-166 kg 131-785$ 280-1 660 kg

Remarque :  À des fins d’illustration, les économies se fondent sur une distance annuelle parcourue de 20 000 km, un prix du carburant de 1,09 $/L et un facteur d’émission de CO2 de 2,3 kg/L d’essence.