Bienvenue dans ce nouvel article « Gros plan dans ma sportive » où je détaille en profondeur un système ou une technologie innovante qui améliore la performance d’une auto que tu peux posséder.
Au programme, la technologie japonaise VTEC qui permet au moteur qu’elle équipe de continuer à produire du couple à haut régime et ce jusqu’à 9000 tour/min. Associée à cela, la HONDA S2000, véritable outil de plaisir qui utilise cette technologie pionnière.
HONDA et le succès de la technologie VTEC
Honda est un constructeur japonais créé en 1948 dont le succès débute avec les motos. Il poursuit son histoire dans l’automobile en équipant des voitures avec des moteurs de motos.
En mars 1984, il lance un programme pour développer la nouvelle génération des moteurs qui équiperont ses automobiles. Le principe de départ était d’augmenter le couple dans les plages de bas et hauts régimes.
Je t’invite à comprendre cet article qui brosse les premières notions liées au régime moteur.
Ce programme fût une réussite, il a été expérimenté sur la Honda NSX en 1989. Première supercar japonaise à moteur 6 cylindres à être équipée de cette technologie. Véritable icône, la Honda NSX était surnommée la « Ferrari japonaise ». Il fût ensuite introduit sur des motos en 1990 puis aux modèles de voitures de la marque.
Architecture du système VTEC
Cette technologie très novatrice s’appelle système VTEC pour Variable valve Timing and lift Electronic Control. En français ça donne le système de contrôle électronique progressif de calage et d’ouverture des soupapes.
Et sauf si tu as des notions dans le domaine, cette traduction ne t’aide pas tellement à comprendre. Laisse-moi te traduire à nouveau ces concepts dans des termes plus abordables.
Un moteur à explosion (à essence ou diesel) tourne grâce à des explosions (rien de plus logique) qui se produisent dans des cylindres. Ces explosions font descendre et monter des pistons, créant la rotation du moteur. Ce qui explose est un mélange air/carburant, compressé et allumé par l’étincelle d’une bougie sur un moteur essence. L’air et le carburant sont introduits dans les cylindres par l’ouverture de soupapes. Ces soupapes sont actionnées par des cames situées sur un arbre à cames.
Le système VTEC permet grâce à des cames de profils plus ou moins grands d’agir sur les soupapes à 2 niveaux :
- le moment d’ouverture et/ou de fermeture des soupapes (calage des soupapes)
- la quantité d’ouverture des soupapes
Il est d’abord assez important de comprendre ce qui provoque le mouvement (d’ouverture et de fermeture) des soupapes. Quand le moteur tourne, il fait tourner les arbres à cames grâce à la courroie (ou chaîne) de distribution. La rotation des arbres à cames est utilisée pour ouvrir et fermer les soupapes.
Dans les moteurs VTEC, il y a une pièce intermédiaire, le culbuteur. Celui-ci ressemble à un bras qui ouvre et ferme les soupapes. Son autre extrémité repose sur les cames. La forme de la came pousse le culbuteur et soulève la soupape.
DOHC ou SOHC ?
A première vue, les 2 versions du système VTEC les plus connues sont le SOHC (Simple OverHead Camshaft) et le DOHC (Double OverHead Camshaft). Le DOHC VTEC comprend 2 arbres à cames au lieu d’un. Un arbre actionne les soupapes d’admission et l’autre les soupapes d’échappement.
Honda a commercialisé un tas de voiture équipée de la technologie VTEC. On peut citer la NSX, la Civic, l’Accord, l’Integra, la S2000, la Jazz, le HR-V et CR-V.
La S2000 : vitrine technologique de Honda avec le régime VTEC
Dans la suite de cet article je vais parler d’un cas concret d’utilisation du moteur VTEC. Tu pourras voir ce qui fait la force de cette techno et ce que cela donne dans une auto.
Pour commencer, faisons entrer une voiture dont le nom est encore très réputé : la Honda S2000.
Commercialisée entre 1999 et 2009, son nom provient de sa cylindrée de 1997 cm3 (pratiquement 2000). La Honda S2000 est un cabriolet bi-place à moteur situé à l’avant et aux roues arrières motrices. Tout laisse inaugurer un plaisir de conduite accessible au volant de ce roadster sportif d’environ 1250 kg.
Cette auto représente à l’époque la pointe de la technologie des autos Honda.
Elle est construite sur un châssis en X extrêmement rigide pour un cabriolet. Niveau carrosserie, elle a un SCx de 0,69 ce qui est une valeur de bonne performance aérodynamique. Elle est toutefois pénalisée par son pare-brise droit et ses pneus larges.
Je t’invite à lire cet article dans lequel je parle du SCx et des notions liées à l’aérodynamisme.
Ce qui nous intéresse le plus ici est bien le moteur de cette S2000. En position longitudinale, il est presque placé au centre du châssis. Nommé F20C, le moteur équipé de la technologie VTEC de 2.0 l comprend 4 cylindres en ligne. Il développe 240 ch à 8300 tours/minute et à noter que le rupteur se situe à 9000 tr/min. Le rapport puissance/cylindrée est de 120 chevaux/litre. C’est une valeur qui resta un record pendant + de 10 ans pour un moteur atmosphérique équipant une voiture de série.
C’est Ferrari qui bat ce record avec la 458 Italia dont la puissance atteint 127 ch/l.
L’alchimie du VTEC et de la S2000 ; performance à tout régime
Pour atteindre les 120 ch/l, il est nécessaire que le moteur soit très performant pour sa taille. Tu vas voir par la suite que c’est précisément la technologie VTEC de son moteur qui permet cela.
On sait que ce sont les cames présentes sur les arbres à cames qui ouvrent et ferment les soupapes.
Dans la Honda S2000, le moteur est le DOHC VTEC à deux arbres à cames. L’un gère l’admission d’air et de carburant dans les cylindres via les cames et les soupapes. L’autre gère l’échappement de ce mélange une fois l’explosion terminée via les soupapes et les cames.
Si l’on regarde le 1er arbre à cames, on voit qu’il est équipé de 3 cames reliées à 3 culbuteurs au lieu des 2 habituelles. Cette 3ème came située entre les 2 habituelles est plus grande.
Fonctionnement comme un moteur classique…
Nous verrons plus tard que l’aspect progressif du VTEC signifie qu’il intervient suivant le régime moteur. Plus précisément à haut régime.
En fonctionnement normal, seules les 2 cames et 2 culbuteurs habituels de chaque arbre à cames sont utilisées. La 3ème came tourne aussi, lève le 3ème culbuteur mais ce dernier n’actionne aucune soupape. 0 effet VTEC !
… et fonctionnement en mode VTEC
Quand on pousse la S2000 dans les tours (à haut régime), la magie VTEC intervient. Un petit coulisseau est déplacé grâce à de l’huile sous pression. Cette huile est pressurisée par une électrovanne commandée par un signal électrique.
Ce coulisseau est logé dans les culbuteurs et vient les solidariser en se déplaçant. Le 3ème culbuteur central est donc relié aux 2 culbuteurs externes et donc son mouvement se transmet aux 2 soupapes. Comme la 3ème came est plus grande que les 2 autres, c’est le plus grand déplacement du culbuteur central qui provoque l’ouverture et la fermeture des soupapes.
Plus précisément, les soupapes d’admission vont s’actionner un peu plus tôt pour faire entrer plus de mélange air/carburant dans le cylindre. Elles vont aussi descendre plus profondément dans le cylindre pour qu’un volume plus important de mélange air/carburant y pénètre. Qui dit plus de mélange dit explosion plus forte et donc augmentation du couple produit par le moteur.
A noter que du côté des soupapes d’échappement, le même phénomène intervient pour que ce volume plus important de gaz brûlé soit expulsé après l’explosion.
Les conditions de déclenchement du régime VTEC sur la S2000
Le système VTEC s’enclenche par la combinaison de 5 facteurs :
- Le régime moteur comme décrit précédemment. C’est généralement entre 5500 et 6000 tr/min que le VTEC s’enclenche. Le coulisseau se déplace, solidarise les 3 culbuteurs et les soupapes s’ouvrent encore plus grand. Sur la S2000, cela intervient vers 6100 tr/min ;
- La charge moteur. Il faut que le conducteur appuie un minimum sur la pédale d’accélération pour que le VTEC s’enclenche ;
- La vitesse de l’auto. Pour des questions de transmission du couple au sol, le système ne s’enclenche pas à basse vitesse. Sur la Honda S2000, le VTEC ne pourrait pas s’enclencher en régime 1ère vitesse ;
- La température du liquide de refroidissement. Pour limiter l’usure du système, il faut que la température soit aux alentours de 65°C ;
- La pression d’huile. Nécessaire au déplacement du coulisseau.
Ressens ce régime moteur poussé par le VTEC de la Honda S2000
Le moteur F20C équipé du système VTEC permet de profiter de différents atouts. Quand tu roules sur un régime moteur bas (entre 1000 et 3000 tr/min) le moteur délivre déjà 90% de son couple. Alors très suffisant pour relancer la voiture dans une belle accélération.
Quand le régime moteur augmente (de 4000 à 5000 tr/min) le couple est toujours présent et la puissance ne fait qu’augmenter également. Sur un moteur non-VTEC, c’est à ce moment que le couple commence à diminuer.
Ensuite, si on continue cette ascension on atteint vers le régime moteur de 6000 tr/min une autre dimension. Le moteur trouve un nouveau souffle dès l’enclenchement du mode VTEC. Plus d’air et plus de carburant sont envoyés dans le moteur. Le couple déjà important progresse d’un coup pour atteindre son maximum à 7500 tr/min. Cela signifie que la S2000 a une meilleure relance à haut régime, VTEC ON.
Et cela ne se termine pas comme ça, il est encore possible de continuer dans les haut régimes. La S2000 développe donc sa puissance maximale à 8300 tr/min ! A noter que le rupteur se situe à 9000 tr/min, un chiffre incroyable pour un moteur de seulement 2.0 l de cylindrée.
Grâce à son moteur la Honda S2000 peut expédier le 0-100 km/h en 6,5 s.
Un plaisir de conduite accessible mais haut perché
La Honda S2000 est le type de voiture plaisir. Légère, vive, bien construite et au look sportif. Elle développe cependant un plaisir de conduite unique grâce à son moteur F20C DOHC VTEC. En effet, cette technologie novatrice VTEC permet à la Honda S2000 d’accéder à un couple important sur tout régime moteur. Et aussi à une puissance croissante jusqu’à des régimes moteurs peu atteignable par d’autres autos.
Le système VTEC s’enclenche vers 6000 tr/min. Ce n’est pas en adoptant une conduite cool que l’on aura ses bénéfices. Pour profiter de cette plage de couple/puissance plus large, il faut aller chercher les hauts régimes. Toutefois, c’est à ce moment que le gain (et le plaisir) sera à son maximum !
Enfin il est à préciser que ce système VTEC permet de faire développer une forte puissance pour un moteur de petite cylindrée. A la clé, le moteur VTEC se veut plus compacte et également moins consommateur qu’un moteur non-VTEC développant la même puissance.
Donc la Honda S2000 reste avec tout ça une icône du plaisir de conduite.
« VTEC just kicked in, yo ! »
Merci d’avoir consulté cet article et j’espère qu’il vous a appris une ou plusieurs petites choses :). A bientôt sur d’autres articles liés à ton auto !
Sources et données supplémentaires :
- Histoire de la conception du programme VTEC de 1989 (anglais)
- Définition et principe du moteur VTEC (S2000 et haut régime)
- Page Wikipédia des systèmes VTEC
- Déclenchement et fonctionnement du moteur VTEC (anglais)
- Dossier précis sur la technologie VTEC et les autos équipées
- VTEC et S2000
- Page sur la Honda S2000
- Page Wikipédia consacrée à la Honda S2000