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Actionneur de papillon – papillon – boîte de papillon : fonctionnement

16/11/2020

L’actionneur de papillon joue un rôle important sur les véhicules à moteur diesel. Cependant, avant d’y arriver, jetons un coup d’œil sur l’historique du boîtier papillon.

Avant l’apparition du boîtier papillon (avant les années 80-90), les moteurs de véhicules disposaient d’un carburateur pour mélanger et envoyer l’air et le carburant. Un câble reliait ce système à la pédale d’accélérateur. Quand on accélère, cela permet d’ouvrir un boisseau pour faire passer l’air et le carburant mélangés vers la pipe d’admission.

Avec le temps, les constructeurs ont passé à l’injection pour améliorer le grandement, ainsi que le rendement du moteur et mieux contrôler les doses de carburant et d’air à injecter.

Le carburateur ressemble au boîtier papillon qui est plus qu’un injecteur. En effet, l’injecteur permet d’envoyer le carburant et non pas l’air, d’où le rôle du boîtier qui le fait grâce à un système de volet admission, soit volet mobile, dont l’importance dépend de la pression sur l’accélérateur.

1. Actionneur de papillon, d’abord, le boîtier papillon

Le rôle et les types de boîtiers papillon

On distingue 2 conceptions avec le même principe :

  • Une conception mécanique : le boîtier est relié mécaniquement à la pédale à travers un câble. La régulation du ralenti peut se faire avec ou sans moteur.
  • La conception électrique : le boîtier est géré par un mécanisme électrique qui est lui-aussi géré par un calculateur. Le calculateur saura comment ouvrir le boîtier grâce aux capteurs de position de pédale. Le pilotage du volet sera effectué par un petit moteur électrique. C’est utile pour le dosage de l'air avec plus de précision. Cela permet également de couper l'admission d'air même lorsqu’on appuie sur la pédale d'accélérateur.

Entre hier et aujourd’hui

En fonction de la température de l'air, du moteur et de la viscosité de l'huile, ainsi que du carburant, le ralenti du moteur sera un peu différent. En ajout, il faut qu’un élément permette de réguler l'entrée d'air afin de garder le régime moteur au ralenti constant. Afin de corriger cela et d’avoir un ralenti toujours régulier et constant, un petit régulateur d'air vient se placer aux côtés du boîtier. Toutefois, ce système a disparu.

Aujourd’hui, le boîtier papillon est directement supervisé par le calculateur par un potentiomètre électrique qui est une sorte de petit moteur commandé. La pédale d'accélérateur relié au papillon n’existe plus. Le ralenti est alors réglé par la plus ou moins grande ouverture du volet papillon grâce à un calculateur.

Quelle différence entre le diesel et l’essence ?

Les moteurs diesel ont besoin d'un afflux d'air qui doit être constant. Donc, pas besoin de papillon mobile afin de moduler l’arrivée en air comme c’est le cas pour les moteurs essence. Cependant, pour des raisons environnementales, les diesels récents sont équipés de boîtier. Cela permet, en effet, d’améliorer le fonctionnement de la vanne EGR et de couper le moteur de façon optimale tout en produisant moins de vibrations. Par ailleurs, c’est utile pour réduire les risques d’emballement moteur.

Papillon et actionneur de papillon : quelle est la différence ?

C’est le type du moteur qui permet de distinguer la différence entre papillon et actionneur de papillon.

Le cas du moteur à essence

Sur les moteurs à essence, les papillons agissent sur le volume d'air aspiré. En effet, en fonction du degré d'ouverture, une quantité plus ou moins importante de mélange air-carburant ou d'air frais entre dans les cylindres. La position du papillon permet de déterminer alors directement la puissance du moteur. Sur les anciens modèles de véhicules à essence, l'actionnement se faisait de façon purement mécanique, avec une tringlerie et un câble. Cependant, actuellement, la position de la pédale d'accélérateur est souvent transmise au papillon de façon électrique (grâce à un accélérateur électronique).

Les caractéristiques du papillon

  • Il est propre aux voitures à moteur essence
  • En l’absence du courant, il sera fermé
  • Auparavant, l’actionnement se faisait par câble, aujourd'hui, il se fait par électromoteur
  • Les éléments rapportés possibles sont la commande de ralenti, le raccord de dépression, les potentiomètres, les capteurs angulaires, les microcontacts, le raccord de chauffage…

Pour quelle utilisation ?

Le papillon sert au :

  • La réduction de la consommation et des émissions.
  • Principalement, le dosage du volume d'air aspiré ou le réglage du mélange air-carburant
  • La régulation du ralenti, de vitesse, d'antipatinage, etc.

Actionneur de papillon : le cas du moteur diesel

Sur les voitures à moteur diesel, l’utilisation de l’actionneur est nécessaire. En effet, en ayant recours à des turbocompresseurs, la différence de pression n’est plus suffisante vu les taux de recyclages de gaz d’échappement trop élevés. Ces taux peuvent atteindre même 60%. À titre illustratif, on peut citer le cas des moteurs à actionnement des soupapes variable provenant de la coopération de PSA et BMW.

Les caractéristiques de l’actionneur de papillon

L’actionneur de papillon se caractérise, sur les voitures à moteur diesel, par :

  • Un état d’ouverture en l'absence de courant
  • Un entraînement par électromoteur ou pneumatique
  • Autres appellations comme valve de réglage, clapet diesel et papillon diesel.

L’actionneur de papillon : pour quelle utilisation ?

  • Augmenter le vide de la tubulure d'aspiration
  • Le dosage du taux de recyclage des gaz d'échappement
  • La suppression des « secousses » grâce à la fermeture de l’actionneur suite à la coupure du moteur
  • C’est un composant important qui permet la régénération du filtre à particules sur les moteurs diesel.

è Le moteur à essence dispose encore d’un papillon, cependant, ce dernier ne peut plus assurer que des fonctions de diagnostic et de mode dégradé. Lors d’un fonctionnement normal, le papillon sera constamment ouvert, comme un actionneur papillon sur un moteur diesel.

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