SSP 510 (La gestion cylindres ACT TSI 1,4 l 103kW) .pdf



Nom original: SSP 510 (La gestion cylindres ACT TSI 1,4 l 103kW).pdfTitre: ssp_510_fr.bookAuteur: rosemarie.neumann

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ssp_510_fr.book Seite 1 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Service Training

Programme autodidactique 510

La gestion active des cylindres ACT
sur le moteur TSI 1,4 l de 103kW
Conception et fonctionnement

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Le moteur TSI 1,4 l de 103 kW avec système de gestion active des cylindres s’inscrit dans la nouvelle gamme de
moteurs à essence EA211. De plus, il s’agit du premier moteur de grande série sur lequel deux des quatre
cylindres sont coupés pour réduire la consommation de carburant.
Combiné avec la technologie BlueMotion, il est très respectueux de l’environnement tout en étant performant.

s510_777

Dans le Nouveau cycle de conduite européen (NCCE), le système de gestion active des cylindres réduit la
consommation du moteur TSI 1,4l de 0,4 litre aux 100 kilomètres. Il en résulte une réduction du CO2 de dix
grammes au kilomètre. En combinaison avec la technologie BlueMotion, la consommation de carburant diminue
de 0,6 litre aux 100 kilomètres.

Dans les pages ci-après, nous vous présentons la conception et le fonctionnement du système de gestion active des
cylindres ACT*.
*La désignation « ACT » (Active Cylinder Technology) est un sigle protégé de Volkswagen.

Ce Programme autodidactique présente
la conception et le fonctionnement
d’innovations techniques récentes !
Son contenu n’est pas mis à jour.

2

Pour les instructions actuelles de contrôle,
de réglage et de réparation, veuillez vous
reporter à la documentation correspondante
du Service après-vente.

Attention
Remarque

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En un coup d’œil

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Le moteur TSI 1,4 lde103kWavec système de gestion active
des cylindres ACT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Les avantages du système de gestion active des cylindres . . . . . . . . . . . . . . . 6

Mécanique moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
L’architecture du système de gestion active des cylindres . . . . . . . . . . . . . . . . 8
L’architecture des arbres à cames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Le coulissement des blocs multicames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Les mesures de réduction des vibrations et des bruits . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Gestion moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
La vue d’ensemble du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
La gestion moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
La plage de fonctionnement du système de gestion active
des cylindres ACT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
La coupure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
L’activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
L’affichage de la gestion active des cylindres ACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Les capteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Les actionneurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Les outils spéciaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Contrôlez vos connaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

3

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Introduction
Le moteur TSI 1,4 lde103kWavec système de gestion active
des cylindres ACT
Ce moteur se distingue essentiellement du moteur TSI 1,4 l de 103 kW par le système de gestion active des
cylindres ACT.

Caractéristiques techniques











Gestion active des cylindres ACT
Entraînement par courroie crantée
Culasse à collecteur d’échappement intégré
Pompe de liquide de refroidissement intégrée
dans le boîtier du régulateur de liquide de
refroidissement
Entraînement de la pompe de liquide de
refroidissement par courroie crantée via l’arbre à
cames d’échappement
Module de turbocompresseur avec actionneur
électrique de pression de suralimentation
Variateur de calage des arbres à cames
d’admission et d’échappement
Pompe à huile à couronne extérieure avec
régulation de pression d’huile à deux niveaux

Caractéristiques techniques

s510_003

Diagramme couple/puissance
[kW]

[Nm]

Lettres-repères moteur

CPTA

Type

Moteur 4 cylindres en ligne

Cylindrée

1 395cm3

Alésage

74,5mm

Course

80mm

Injecteurs par cylindre

4

Rapport volumétrique

10,0:1

Puissance maxi

280

110

260

100

240

90

220

80

200

70

180

60

103kW à 4 500 – 6 000 tr/min

160

50

Couple maxi

250Nm à 1 500 – 3 500 tr/min

140

40

Gestion moteur

Bosch Motronic MED 17.5.21

120

30

Carburant

Super sans plomb RON 95

100

20

Post-traitement des gaz
d’échappement

Catalyseur trifonctionnel, sonde
lambda à large bande en amont
et sonde lambda à sauts de tension en aval du catalyseur

Norme antipollution

4

Euro6

80
1 000

3 000

5 000

10
7 000
[tr/min]

s510_004

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Le système de gestion active des cylindres ACT
Avec le système de gestion active des cylindres ACT, les cylindres 2 et 3 sont entièrement désactivés dans une
plage de charge partielle aussi grande que possible. En d’autres termes, les soupapes d’admission et
d’échappement des deux cylindres restent fermées et l’injection et l’allumage sont coupés. Le moteur fonctionne en
mode 2 cylindres.
le moteur est alors exploité dans une plage de rendement économisant le carburant, et la consommation de
carburant diminue.
Les soupapes sont désactivées par deux actionneurs de came d’admission et deux actionneurs de cames
d’échappement.
Actionneur de came
d’échappement
cylindre 2
Actionneur de came
d’admission
cylindre 2

s510_005

Actionneur de came
d’échappement
cylindre 3

Actionneur de came
d’admission
cylindre 3

Conditions de désactivation



Le régime moteur se situe entre 1 250 et 4 000 tr/
min environ.
Le couple moteur exigé est, en fonction du régime,
de 85 Nm maximum.



La température du moteur est de 10 °C minimum.



La régulation lambda est active.

Le démarrage du moteur s’effectue toujours en mode 4 cylindres.

5

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Introduction
Les avantages du système de gestion active des cylindres
Fonctionnement relaxé
L’un des gros inconvénients au niveau consommation des moteurs à essence par rapport aux moteurs diesel est le
fonctionnement fortement bridé dans la plage de charge partielle.
Tandis que, sur les moteurs diesel, un fonctionnement pratiquement relaxé est possible et que le couple est régulé
grâce au débit de carburant injecté, il faut, sur les moteurs à essence, réguler le rapport air/carburant dans
pratiquement toutes les conditions à lambda = 1. C’est uniquement de cette manière que les normes antipollution
sont satisfaites avec le catalyseur trifonctionnel.
Pour vous démontrer les avantages du mode 2 cylindres, nous allons vous présenter les positions du papillon à
charge partielle en mode 2 et 4 cylindres. Dans les deux cas, le calculateur du moteur a calculé les quantités d’air
frais et de carburant nécessaires pour le couple requis.

Mode 4 cylindres
Comme tous les cylindres sont alimentés en air frais,
le papillon n’est que faiblement ouvert pour produire
le couple exigé.
Lors de l’aspiration de l’air, de fortes turbulences se
produisent au niveau du papillon. En raison de ces
turbulences, le moteur doit surmonter une forte
résistance pour aspirer l’air. Ces pertes par
étranglement entraînent une hausse de la
consommation de carburant.

α

s510_006

Mode 2 cylindres
Pour réaliser en mode 2 cylindres le même couple
qu’en mode 4 cylindres, il faut acheminer aux deux
cylindres approximativement la même quantité d’air
que jusqu’ici aux 4 cylindres. Cela n’est possible que
si le papillon est davantage ouvert. Avec cet angle
d’ouverture plus important, les turbulences qui se
forment au niveau du papillon sont moins
nombreuses.
Le moteur aspire l’air en surmontant une résistance
plus faible et la consommation de carburant baisse.

β

s510_007

6

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Moins de pertes aux changements de charge
Avec les cylindres 2 et 3 coupés, le changement de
charge complet est supprimé. Les culbuteurs à galets
de ces cylindres passent sur des cames à levée nulle
(voir page 11), si bien que les soupapes restent
fermées. Le moteur ne doit plus déployer de force
pour les cylindres coupés, ni pour l’ouverture des
soupapes, ni pour l’admission et l’échappement d’air.

Cylindre coupé
Came à levée nulle

Soupapes
fermées

s510_070

Amélioration du rendement
Les cylindres 1 et 4 se chargent des fonctions des
cylindres 2 et 3 coupés. Ils fonctionnent alors dans
une plage de charge plus élevée. Dans cette plage, le
conditionnement du mélange et la combustion sont
plus efficaces.
De plus, il n’y a, dans les cylindres coupés, aucune
cession de chaleur de combustion aux parois des
cylindres.
La déperdition de chaleur du moteur au niveau des
parois diminue et le rendement thermique augmente.

Cylindre en fonctionnement
Came à levée normale

s510_071
Conditionnement efficace du
mélange

7

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Mécanique moteur
L’architecture du système de gestion active des cylindres
Le carter d’arbre à cames est en aluminium moulé sous pression et forme un module avec les deux arbres à cames.
La conception des arbres à cames est identique.
Il s’agit d’arbres à denture extérieure, sur lesquels
sont emmanchées deux blocs multicames fixes pour
les cylindres 1 et 4 ainsi que deux blocs multicames
coulissant longitudinalement pour les cylindres 2 et 3.
Les arbres à cames sont assemblés dans le carter
d’arbres à cames.

Les blocs multicames coulissants sont déplacés par
deux actionneurs d’admission et deux actionneurs
d’échappement sur le carter d’arbre à cames.

Actionneur de came
d’échappement
Actionneur de came d’admission
Transmetteur
de Hall

Bloc multicame fixe
Carter d’arbre à
cames

Goupille
cylindrique
cannelée

Bloc multicame
coulissant

Bille tarée par ressort

Arbre à cames
d’échappement
Cadre-support

8

s510_011

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Les arbres à cames sont fixés jusqu’à moitié dans le
carter d’arbre à cames et dans deux cadres-supports
robustes. Les blocs multicames jouent simultanément
le rôle de paliers.

Pour réduire le frottement, les premiers paliers de
chaque arbre à cames, qui sont les plus fortement
sollicités par l’entraînement par courroie crantée, sont
des roulements à billes rainurés.

Carter d’arbre à cames
Arbre à cames
d’échappement

Roulement à
billes rainuré

Bloc multicame

Cadre-support

Arbre à cames
d’admission
s510_010

En cas de réparation, le carter d’arbre à cames doit être remplacé en même temps que les arbres à
cames.

9

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Mécanique moteur
L’architecture des arbres à cames
Les arbres à cames comportent deux types de blocs multicames :
Cylindres 1 et 4 :
• Les blocs multicames sont solidaires de l’arbre à
cames grâce à la denture et à une goupille
cylindrique cannelée.

Cylindres 2 et 3 :
• Les blocs multicames sont fixés par une bille tarée
par ressort et peuvent être déplacés sur env. 7 mm
dans le sens longitudinal sur une denture.

Goupille cylindrique cannelée

Cible du
transmetteur de
Hall

Bille tarée par ressort

s510_077

s510_076
Bloc multicame de
cylindre 2

Bloc multicame
de cylindre 4

Bloc multicame de
cylindre 3
Denture

s510_012

Pour des raisons d’encombrement au niveau des blocs multicames coulissants et dans un souci
d’uniformisation, toutes les pistes de cames et galets des culbuteurs à galets de ce moteur sont plus
étroits que ceux des moteurs classiques.

10

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Les blocs multicames coulissants
Les blocs multicames coulissants des cylindres 2 et 3 présentent les particularités suivantes :
1. Les gorges de coulissement assurent le
déplacement du bloc multicame sur l’arbre
considéré. La rampe de repositionnement
réintègre les tiges métalliques dans l’actionneur
de came.

3. Les blocs multicames coulissants et les blocs
multicames fixes servent simultanément de paliers
aux arbres à cames entre carter d’arbre à came et
cadre-support.

2. Les dentures des blocs multicames et des arbres à
cames permettent de faire coulisser les blocs
multicames dans le sens longitudinal.

4. Lorsque les culbuteurs à galet passent sur la came
à levée normale, les cylindres sont activés. Les
soupapes sont actionnées. Lorsqu’ils passent sur la
came à levée nulle, les cylindres sont coupés.
Les soupapes ne sont pas actionnées.

Actionneur de
came

Tiges métalliques
Denture
Gorges de coulissement
Came à levée normale
Came à levée nulle

Rampe de
repositionnement
Palier

s510_014

11

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Mécanique moteur
Le coulissement des blocs multicames
Le coulissement des blocs multicames est assuré par des tiges métalliques dans les actionneurs de came. Suivant le
sens de déplacement, l’une des deux tiges métalliques s’engage dans la gorge de coulissement correspondante.
La configuration des gorges est telle que, lorsque la tige métallique est sortie et que l’arbre à cames tourne, le bloc
multicame coulisse obligatoirement dans le sens longitudinal. Déroulées, les gorges sont en forme de Y.

Carter d’arbre à cames
Actionneur de came
Tige métallique (non pilotée)

Forme en Y de la gorge déroulée.

Came à levée nulle
Came à levée normale
Denture

Culbuteur à galet
s510_030

Exemple : coupure des soupapes d’un cylindre
Le calculateur du moteur pilote l’actionneur de came
avec une brève impulsion à la masse.
La tige correspondante sort et pénètre dans la gorge
de coulissement du bloc multicame. À cause de la
rotation de l’arbre à cames et de la forme de la
gorge, le bloc multicame est déplacé vers la gauche
dans le sens longitudinal.

Came à levée
normale

s510_031

À l’endroit où les deux gorges de coulissement se
rejoignent, une bille tarée par ressort (voir page de
droite) repousse le bloc multicame jusqu’en butée sur
le carter d’arbre à cames et le bloque.
Les culbuteurs à galet passent maintenant sur la came
à levée nulle. Les soupapes ne sont plus actionnées.
Pour le retour sur la came à levée normale, l’autre
tige métallique sort et le bloc multicame est déplacé
vers la droite.

12

Butée du carter d’arbre
à cames
Came à levée nulle
Sens de coulissement du
bloc multicame

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Repositionnement de la tige métallique
Pour que la tige métallique revienne dans sa position
initiale, la gorge en Y est, à son extrémité, configurée
comme une rampe. C’est par elle que la tige
métallique est repositionnée dans l’actionneur de
came puis maintenue en position initiale par un
aimant dans l’actionneur de came.
Une tension d’induction est générée dans l’actionneur
de came par le repositionnement de la tige
métallique. Le calculateur du moteur reconnaît, grâce
à cette tension d’induction, le déplacement réussi du
bloc multicame.

Actionneur de came

Rampe de
repositionnement

Came à levée
nulle

s510_033

La bille tarée par ressort
Pour que les blocs multicames ne coulissent pas trop
loin lors du déplacement, une butée limite la course
maximale dans le sens longitudinal.
Cette butée est constituée par les paliers dans le
carter d’arbre à cames et les deux cadres-supports.
La bille tarée par ressort a deux fonctions :
1. Lors du coulissement, elle repousse le bloc
multicame dans chacune des positions souhaitées.
2. Elle maintient le bloc multicame dans la position
actuelle jusqu’au prochain déplacement.
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Gorge de
coulissement
Bille tarée par ressort

Butée
du carter d’arbre à
cames
Bloc multicame

Lorsque les blocs multicames viennent en butée sur les paliers, il peut se produire, dans de rares cas,
un « bruit de claquement » audible. Il s’agit ici d’un bruit normal, d’origine mécanique.
Il ne se produit que lors de la commutation entre les modes et n’est que brièvement perceptible.

13

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Mécanique moteur
Les mesures de réduction des vibrations et des bruits
La résistance aux vibrations du moteur, bonne dans l’ensemble, est déjà obtenue par sa conception de base avec
la conception rigide du moteur, l’équipage mobile léger ainsi que la position de montage transversale par rapport
au sens de marche.
allumages par rotation du vilebrequin, il n’y a qu’un
seul allumage en mode 2 cylindres.
Sans mesures adéquates, cela entraîne des vibrations
accrues et une sonorité plus rauque du moteur.

Les principaux défis sont l’activation et la
désactivation des cylindres ainsi que la résistance aux
vibrations et la sonorité du moteur en mode 2
cylindres. Il reste certes, à cause de la coupure des
cylindres 2 et 3, un intervalle d’allumage régulier
mais, alors qu’en mode 4 cylindres, on a deux

Mode 4 cylindres
Ordre d’allumage

Mode 2 cylindres
Ordre d’allumage

1
3
4
2

s510_061

Cyl.
s510_060

Cyl.

1
3
4
2

Légende
Admission
Compression

[°vil.]

[°vil.]

Allumage/combustiondétente

Cylindre activé

Échappement

Cylindre désactivé

Paliers d’ensemble mécanique
Les paliers du moteur ont été repris du moteur TDI
1,6l avec système d’injection à rampe commune.
Il s’agit de paliers hydrauliques, qui présentent une
faible rigidité dynamique sur une vaste plage de
fréquences. Cela permet de réduire les vibrations et
les oscillations de résonance perceptibles par les
occupants du véhicule en mode 2 cylindres.

Paliers de moteur

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14

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Volant-moteur bimasse
La caractéristique du ressort de torsion du volantmoteur bimasse a été spécialement définie.
Avec un premier niveau très souple pour le mode
2 cylindres et un deuxième niveau rigide pour le
mode 4 cylindres.

Volant-moteur bimasse

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Système d’échappement
Pour réduire les fortes variations de pulsations des
gaz d’échappement entre les modes 4 et 2 cylindres,
les silencieux de détente et de sortie du système
d’échappement présentent des résonateurs et
volumes différents. En complément, les longueurs de
tuyaux ont été spécialement adaptées.

Silencieux de détente

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Tuyau d’échappement

Silencieux de sortie

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Gestion moteur
La vue d’ensemble du système
La vue d’ensemble du système vous montre les capteurs et actionneurs en relation directe avec le système de
gestion active des cylindres.

Capteurs
Transmetteur de pression de tubulure
d’admission G71
Transmetteur de température de l’air
d’admission G42
Transmetteur de régime moteur G28

Transmetteur de Hall G40

Témoin de défaut de
commande d’accélérateur
électrique K132

Témoin de dépollution
K83

Transmetteur de Hall 2 G163

Unité de commande de papillon J338
Transmetteurs d’angle 1, 2 de
l’entraînement de papillon (commande
d’accélérateur électrique) G187, G188

Calculateur dans le
combiné d’instruments
J285

Transmetteurs de position de
l’accélérateur G79, G185

Actionneurs de came d’admission de
cylindres 2 et 3 N583, N591
Calculateur du moteur J623

Actionneurs de came d’échappement
de cylindres 2 et 3 N587, N595

16

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Actionneurs
Injecteurs de cylindres 1-4 N30-33

Bobines d’allumage 1-4 avec étage final de
puissance N70, N127, N291, N292

Unité de commande de papillon J338
Entraînement du papillon (commande
d’accélérateur électrique) G186

Actionneurs de came d’admission de
cylindres 2 et 3 N583, N591

Interface de
diagnostic du bus
de données J533

Actionneurs de came d’échappement de
cylindres 2 et 3 N587, N595

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Gestion moteur
La gestion moteur
Le système de gestion moteur utilisé est le système
Bosch Motronic MED 17.5.21. En plus des fonctions
classiques, il se charge de l’intégralité du pilotage du
système de gestion active des cylindres.
Ces fonctions sont, entre autres, les suivantes :
• Calculer si le fonctionnement est plus économique
en mode 2 ou 4 cylindres.
• Mettre en œuvre les mesures nécessaires à la
désactivation et l’activation des cylindres.
• Superviser la fonction et procéder au diagnostic
du système.

s510_072

Diagnostic du système de gestion active des cylindres
Signal de repositionnement

Autodiagnostic

Le calculateur du moteur évalue le signal de
repositionnement et détecte si un déplacement du
bloc multicame a eu lieu. En cas d’absence de signal,
la gestion du moteur en conclut qu’il y a un
dysfonctionnement.

L’autodiagnostic surveille toutes les connexions
électriques des actionneurs de came et enregistre les
défauts éventuels dans la mémoire d’événements.

Transmetteur de pression de tubulure
d’admission

Contrôle du fonctionnement

Lorsque tous les cylindres sont activés ou lorsque
deux cylindres sont désactivés, des rapports de
pression spécifiques sont générés dans la tubulure
d’admission. Si les rapports de pression diffèrent de
la valeur assignée, il est possible qu’un bloc
multicame se trouve dans une position incorrecte.

18

Le fonctionnement des actionneurs de came est
contrôlé dans l’Assistant de dépannage, dans le menu
« Sous-système, conditions annexes, » sous « Plan de
contrôle – Coupure de cylindres ».
Dans le plan de contrôle « Contrôle de la coupure des
cylindres, » une commutation alternée est établie
entre les quatre blocs multicames à un régime de
1 500 tr/min, 2 000 tr/min et 3 000 tr/min. En cas de
déplacement correct, le système est considéré comme
étant « en ordre ».

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La plage de fonctionnement du système de gestion active
des cylindres ACT
La coupure des cylindres a lieu dans une plage de fonctionnement qui se présente fréquemment dans des
conditions de marche moyennes.
Conditions pour le fonctionnement en mode
2 cylindres :


Le régime moteur est approximativement compris
entre 1 250 et 4 000 tr/min.
En dessous de ce seuil de régime, il risque de se
produire, en mode 2 cylindres, des inégalités de
rotation du moteur et, au-dessus, les forces de
commutation sur les actionneurs de cames
risquent d’être trop élevées.



La température minimale de l’huile moteur est de
10 °C.
Les pièces en mouvement dans l’actionneur de
came sont lubrifiées avec de l’huile. Avec de
l’huile froide, visqueuse, le temps disponible ne
suffit pas à faire sortir les tiges métalliques au
moment voulu et à déplacer les blocs multicames.



Le couple exigé est, en fonction du régime, de
85Nm maximum.
À des régimes plus élevés, la consommation
optimale n’est plus réalisée en raison des limites
de cliquetis et des décalages du point d’allumage
en mode 2 cylindres, si bien que les quatre
cylindres sont réactivés.



La régulation lambda est active.
Cela garantit un passage sans à-coup.

[Nm]

Plage de régime / de couple
Gestion active des cylindres activée

100
75

s510_090

50
25
0
1 000

2 000

3 000

4 000 [tr/min]

Plage de fonctionnement du système de gestion active des cylindres

Même lorsque les conditions mentionnées ci-dessus sont remplies, d’autres exigences peuvent
entraîner le maintien du mode 4 cylindres ou le passage du mode 2 cylindres en mode 4 cylindres.
Ces exigences peuvent être :
- Un style de conduite très sportif,
pour lequel une commutation incessante tendrait plutôt à augmenter la consommation de
carburant.
- Une demande de chauffage,
pour laquelle la puissance calorifique totale doit être disponible le plus rapidement possible.
- En descente et lors d’une coupure de l’injection en décélération,
pour que l’effet de frein moteur maximal puisse être exploité.
- Dans le cas d’une accélération importante,
pour que le moteur puisse fournir la puissance requise.

19

ssp_510_fr.book Seite 20 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Gestion moteur
La coupure
La coupure complète a lieu durant une rotation d’arbre à cames et ne dure que quelques millisecondes.
Durant cette période, il faut veiller, par diverses mesures, à ce qu’il ne se produise pas de sauts de charge lors de
la coupure et que le conducteur la remarque aussi peu que possible.
L’ordre des mesures est déterminant, car il faut toujours respecter lambda = 1 ; des modifications dans le système
d’admission pouvant, par exemple, durer plus longtemps que dans le système d’allumage.

Les cinq phases de la coupure
Description

Phase 1
Position du
papillon

Mode
4 cylindres

Pour que les cylindres 1 et 4 soient
suffisamment alimentés en air après
désactivation des cylindres 2 et 3, le
papillon est davantage ouvert.
L’ensemble des cylindres reçoit alors
environ le double de l’air nécessaire
en mode 2 cylindres pour le couple
momentané.
Comme tous les cylindres ne sont pas
encore activés, une nette augmentation
du couple risque de se produire lors du
temps moteur suivant. Pour éviter cette
augmentation, le point d’allumage est
décalé en direction « retard » au fur et à
mesure que le débit d’air augmente, ce
qui provoque une détérioration du rendement. Le couple reste constant.

Correction du
point
d’allumage
Cylindres 1 à 4

Représentation graphique

s510_055

Mode

β

PMH

s510_056

Phase/action

PMB
Mode
2 cylindres

Les gaz d’échappement sont évacués
après le dernier temps moteur.

Soupapes
d’échappement
Cylindres 2 et 3

20

Une fois les gaz d’échappement évacués,
le calculateur du moteur pilote les actionneurs de came d’échappement avec une
brève impulsion à la masse.
Les blocs multicames sont déplacés et les
culbuteurs à galets passent sur la came à
levée nulle. Les soupapes d’échappement
ne sont plus actionnées.

s510_017

s510_016

Phase 2
Évacuation des
gaz
d’échappement

ssp_510_fr.book Seite 21 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Mode

Description

Phase 3
Injection,
allumage
Cylindres
2 et 3

Mode
2 cylindres

L’injection et l’allumage sont désactivés.

Phase 4
Soupapes
d’admission
Cylindres
2 et 3

Mode
2 cylindres

Une nouvelle aspiration d’air frais a lieu.
L’air frais emprisonné joue le rôle de
ressort.
La force nécessaire pour le comprimer
assiste ensuite le déplacement vers le bas
du piston.

Représentation graphique

s510_019

s510_018

Phase/action

Mode
2 cylindres

Les points d’allumage des cylindres 1 et 4
sont décalés en vue d’un rendement
optimal en direction « avance ».

PMH

PMB

s510_057

Phase 5
Correction du
point
d’allumage
Cylindres
1 et 4

s510_020

Une fois l’aspiration d’air frais terminée,
le calculateur du moteur pilote les actionneurs de came d’admission avec une
brève impulsion à la masse.
Les blocs multicames sont déplacés et les
culbuteurs à galets passent sur les cames
à levée nulle. Les soupapes d’admission
ne sont plus actionnées.

21

ssp_510_fr.book Seite 22 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Gestion moteur
L’activation
Les sauts de charge que le conducteur pourrait percevoir comme perturbateurs ne doivent pas se produire, même
durant l’activation. C’est pourquoi, ici aussi, diverses mesures sont prises au niveau de la mécanique moteur et de
la gestion moteur pour éviter les sauts de couple.

Les cinq phases de l’activation
Mode

Description

Phase 1
Soupapes
d’échappement
Cylindres
2 et 3

Mode
2 cylindres

Le calculateur du moteur pilote les
actionneurs de came d’échappement par
une brève impulsion à la masse. Les blocs
multicames sont déplacés et les culbuteurs à galet repassent sur la came à
levée normale.
Les soupapes d’échappement sont
actionnées et l’air frais expulsé.

Phase 2
Soupapes
d’échappement
Cylindres
1 et 4

Mode
2 cylindres

L’air frais risque de provoquer l’appauvrissement des gaz d’échappement au
niveau du catalyseur, dépassant ainsi
lambda = 1.
Comme le catalyseur trifonctionnel
requiert lambda = 1 pour un fonctionnement optimal, on procède, pour les
cylindres 1 et 4, à une augmentation du
débit d’injection garantissant lambda = 1
au niveau du catalyseur.

Phase 3
Soupapes
d’admission
Cylindres
2 et 3

Mode
4 cylindres

Le calculateur du moteur pilote les
actionneurs de came d’admission par une
brève impulsion à la masse.
Lesblocs multicames sont déplacés et les
culbuteurs à galet repassent sur la came
à levée normale.
Les soupapes d’admission sont
actionnées et de l’air frais est aspiré.

Représentation graphique

22

s510_022

s510_059

s510_021

Phase/action

ssp_510_fr.book Seite 23 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Mode

Description

Phase 4
Correction du
point
d’allumage
Cylindres 1 à 4

Mode
4 cylindres

Comme tous les cylindres sont réactivés et
que le papillon est encore grand ouvert,
une nette augmentation du couple risque
de se produire lors du temps moteur suivant. Pour éviter cette augmentation, le
point d’allumage est décalé en direction
« retard », ce qui provoque une détérioration du rendement. Le couple reste
constant.

Représentation graphique
PMH

PMB
Mode
4 cylindres

Comme maintenant, tous les cylindres
sont alimentés en air, le papillon est
fermé davantage pour éviter un saut de
couple.
s510_058

Phase 5
Position du
papillon

s510_056

Phase/action

β

Pour obtenir un rendement optimal, les
points d’allumage de tous les cylindres
sont décalés en direction « avance ».

PMH

PMB

s510_057

Correction du
point
d’allumage
Cylindres 1 à 4

23

ssp_510_fr.book Seite 24 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Gestion moteur

En regardant l’affichage, le conducteur reconnaît
qu’il roule en économisant du carburant en mode 2
cylindres.
La gestion active des cylindres est visualisée sur
l’afficheur multifonction (MFA) du combiné
d’instruments, dans l’option de menu relative à la
consommation momentanée de carburant.
Chaque fois que le moteur fonctionne en mode 2
cylindres, l’affichage « Mode 2 cyl. » apparaît. En
mode 4 cylindres, l’affichage disparaît et seule la
consommation momentanée de carburant apparaît.

15:34

s510_051

L’affichage du système de gestion active des cylindres ACT
2

Consommation
4.8 l/100km
Mode 2 cyl.
28.5
km

105

°C
trip

105.5

Affichage dans le combiné d’instruments de la Polo BlueGT

Répercussions en cas de défaillance
En cas de défaillance de l’affichage, ce dernier
disparaît de l’afficheur multifonction (MFA) du
combiné d’instruments. La défaillance n’a aucune
répercussion sur le système.

24

ssp_510_fr.book Seite 25 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Les capteurs
Les signaux des capteurs présentés ci-dessous sont utilisés pour un grand nombre de fonctions de la gestion
moteur. Le système de gestion active des cylindres utilise également ces signaux pour un fonctionnement correct et
pour le diagnostic du système.

Transmetteurs de Hall G40 et G163
Le calculateur du moteur reconnaît la position exacte
des arbres à cames à partir des signaux des deux
transmetteurs de Hall et du transmetteur de régime
moteur G28. Cela est nécessaire pour un calcul précis
de l’instant où les tiges métalliques doivent être
sorties.

s510_078

Répercussions en cas d’absence de signal
En cas de défaillance de l’un des deux transmetteurs,
Transmetteur de Hall G163
Transmetteur de Hall G40
le mode 4 cylindres est sélectionné et le système de
gestion active des cylindres désactivé.
Un enregistrement dans la mémoire d’événements a lieu et le témoin de défaut de commande d’accélérateur
électrique K132 s’allume.

Transmetteur de régime moteur G28
Les signaux du transmetteur de régime moteur sont
utilisés :
• Pour la validation du mode 2 cylindres. Celui-ci
n’est autorisé que dans une plage de régime
comprise entre 1 250 et 4 000 tr/min.
• Pour le calcul précis de l’instant où les tiges
métalliques doivent être sorties. Le calculateur du
moteur détecte la position précise des tiges
métalliques en combinaison avec les signaux des
transmetteurs de Hall.

s510_080
Transmetteur de régime moteur G28

Répercussions en cas d’absence de signal
En cas d’absence de signal, le mode 4 cylindres est sélectionné et le système de gestion active des cylindres
désactivé. Un enregistrement dans la mémoire d’événements a lieu et le témoin de défaut de commande
d’accélérateur électrique K132 s’allume.

25

ssp_510_fr.book Seite 26 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Gestion moteur
Actionneurs de came d’admission de cylindres 2 et 3 N583, N591 et
actionneurs de came d’échappement de cylindres 2 et 3 N587, N595
Lors du repositionnement des tiges métalliques, une
tension d’induction est générée dans les actionneurs
d’arbre à cames. Le calculateur du moteur reconnaît,
grâce à cette tension d’induction, le déplacement
réussi des blocs multicames.

Actionneur de came d’admission de cylindre 3 N591
Actionneur de came
d’admission de cylindre 2
N583

En cas d’absence de signal, le système de gestion
active des cylindres est désactivé. Un enregistrement
dans la mémoire d’événements a lieu et le témoin
de défaut de commande d’accélérateur électrique
K132 s’allume.

s510_091

Répercussions en cas d’absence de signal

Actionneur de came d’échappement
de cylindre 2 N587
Actionneur de came d’échappement de cylindre 3 N595

Transmetteur de pression de tubulure d’admission G71 avec
transmetteur de température de l’air d’admission G42
Le transmetteur de pression de tubulure d’admission
sert également à vérifier la commutation entre les
modes. Dans les deux modes, il règne des rapports de
pression définis à cause de l’ouverture et de la
fermeture des soupapes d’admission. Si les rapports
de pression actuels diffèrent des rapports de pression
théoriques, le calculateur du moteur en conclut qu’un
défaut s’est produit lors de la commutation.

s510_087

Répercussions en cas d’absence de signal
En cas d’absence de signal, le système de gestion
active des cylindres est désactivé. Un enregistrement
dans la mémoire d’événements a lieu et le témoin
de défaut de commande d’accélérateur électrique
K132 s’allume.

26

Transmetteur de pression de tubulure
d’admission G71 avec transmetteur de
température de l’air d’admission G42

ssp_510_fr.book Seite 27 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Unité de commande de papillon J338 avec transmetteurs d’angle 1 et 2
de l’entraînement de papillon (commande d’accélérateur électrique)
G187 et G188
Lors de la commutation entre les modes, la masse
d’air doit être adaptée en conséquence.
Les transmetteurs d’angle de l’entraînement de
papillon permettent d’une part de détecter la position
actuelle du papillon et, de l’autre, de définir la
variation du papillon nécessaire en vue de la
commutation.

Répercussions en cas d’absence de signal

Unité de commande de papillon J338

s510_088

En cas de défaillance de l’un de deux transmetteurs,
le système de gestion active des cylindres est
désactivé. Un enregistrement dans la mémoire
d’événements a lieu et le témoin de défaut de
commande d’accélérateur électrique K132 s’allume.

Transmetteurs de position de l’accélérateur G79 et G185
Les signaux des transmetteurs de position de
l’accélérateur permettent au calculateur du moteur
de détecter la demande de charge et le style de
conduite du conducteur. En cas de détection d’une
accélération importante ou d’un style de conduite très
sportif, le calculateur du moteur reste ou commute en
mode 4 cylindres.
En effet, des commutations fréquentes risquent
d’augmenter la consommation de carburant.

Répercussions en cas d’absence de signal
En cas d’absence de signal, une demande de charge,
une accélération ou un style de conduite sportif ne
sont plus reconnus. En plus d’autres mesures, le
système de gestion active des cylindres est désactivé.
Un enregistrement dans la mémoire d’événements a
lieu et le témoin de défaut de commande
d’accélérateur électrique K132 s’allume.

27

ssp_510_fr.book Seite 28 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Gestion moteur
Les actionneurs
Actionneurs de came d’admission de cylindres 2 et 3 N583, N591 et
actionneurs de came d’échappement de cylindres 2 et 3 N587, N595
Deux actionneurs de came d’admission et deux actionneurs de came d’échappement sont montés sur le carter
d’arbre à cames.
Actionneur de came d’admission de cylindre 3 N591
Actionneur de came d’admission de cylindre 2 N583
Actionneur de came
d’échappement de
cylindre 2 N587

Blocs multicames
Arbre à cames d’admission

Actionneur de came
d’échappement de
cylindre 3 N595

s510_089

Blocs
multicames
Arbre à cames
d’échappement

Fonction
Les actionneurs de came sont des actionneurs électromagnétiques assurant le coulissement axial des blocs
multicames sur les arbres à cames. Suivant le pilotage, les cylindres 2 et 3 sont désactivés ou activés.
De plus, la commutation correcte ou incorrecte est détectée individuellement pour chaque actionneur grâce à un
signal de repositionnement des tiges métalliques.

Il existe des désignations différentes pour les actionneurs de came dans la documentation du Service
après-vente et dans l’autodiagnostic. Dans ElsaPro, chaque actionneur de came est désigné par une
abréviation électrique. Par exemple, l’actionneur de came d’admission du cylindre 2 porte la
désignation de « N583 Actionneur de came d’admission de cylindre 2 ».
Dans l’autodiagnostic, les tiges métalliques et le circuit électromagnétique sont identifiés par une
abréviation spécifique. Les désignations y sont « N584 Actionneur de came d’admission A de
cylindre 2 », « N585 Actionneur de came d’admission B de cylindre 2 » et « N586 Actionneur de
came d’admission C de cylindre 2 ».
Il est ainsi possible de procéder à une identification précise en cas de défaut.

28

ssp_510_fr.book Seite 29 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Répercussions en cas de défaillance d’un ou de plusieurs actionneurs de came
Grâce au signal de repositionnement manquant des tiges métalliques, le calculateur du moteur détecte et identifie
l’actionneur de came défaillant ou non commuté (voir page 31).
La réaction, dans le cas d’un ou de plusieurs actionneurs de came défaillants, dépend du mode de fonctionnement
du moteur (mode 4 cylindres ou mode 2 cylindres).

Passage du mode 4 cylindres en mode 2 cylindres

Passage du mode 2 cylindres en mode 4 cylindres

Si le calculateur du moteur détecte, en raison d’un
signal de repositionnement manquant de la tige
métallique, que, par exemple, l’actionneur de came
d’échappement du cylindre 2 n’a pas désactivé les
soupapes d’échappement, les soupapes déjà
désactivées des cylindres 2 et 3 sont réactivées.
Le moteur fonctionne en mode 4 cylindres.

Si le calculateur du moteur détecte, du fait du signal
de repositionnement manquant de la tige métallique,
que, par exemple, l’actionneur de came d’admission
du cylindre 3 n’a pas activé les soupapes
d’admission, les soupapes d’échappement déjà
activées du cylindre 3 sont à nouveau désactivées.
Le moteur continue de fonctionner avec 3 cylindres.
En cas de défaillance des actionneurs de came de 2
cylindres, les autres soupapes/cylindres sont
également désactivés.
Le moteur continue de fonctionner en mode 2
cylindres.

Signaux de repositionnement manquants
Si le calculateur du moteur détecte un ou plusieurs signaux de repositionnement manquants :
- Le système de gestion active des cylindres est désactivé.
- Une entrée est effectuée dans la mémoire d’événements.
- Le témoin de défaut de commande d’accélérateur électrique K132 s’allume.
Redémarrage du moteur

Absence répétée de signaux de repositionnement

Lors du démarrage suivant du moteur, le système de
gestion active des cylindres est réactivé et tente
d’activer ou de désactiver les blocs multicames pour
lesquels le signal de repositionnement manquait.
En cas de réussite de la commutation, le système est à
nouveau en état de fonctionner.
Le témoin s’éteint et l’entrée dans la mémoire
d’événements est assimilée à un défaut sporadique et
supprimée ultérieurement. En cas d’échec de la
commutation, les réactions sont les mêmes que dans
le cas d’un signal de repositionnement manquant.

En cas d’absence de signaux de repositionnement
durant trois cycles de conduite consécutifs, le témoin
de dépollution K83 s’allume. Il reste allumé jusqu’à ce
que le défaut soit éliminé.
Un cycle de conduite se compose de la mise du
contact d’allumage et d’un démarrage du moteur.

29

ssp_510_fr.book Seite 30 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Gestion moteur

Le pilotage
À l’état non commuté, la tension de la batterie est
appliquée en permanence aux actionneurs de came
via le relais principal J271.

Tension d’induction due au
repositionnement de la tige métallique
Tension de la batterie

À la fin, la tige métallique est repositionnée dans
l’actionneur de came par la rampe de
repositionnement. Il y a alors génération d’une
tension d’induction.

Tige métallique en position de repos
La tension de la batterie est appliquée au niveau de
la connexion électrique. Les deux aimants permanents
maintiennent les tiges métalliques en position de
repos. Les blocs multicames coulissants des cylindres
2 et 3 restent dans leur position actuelle sous l’action
d’une bille tarée par ressort (voir page 13).

s510_046

Pour actionner les actionneurs de came, le calculateur
du moteur commute brièvement à la masse.
La tige métallique sort et le coulissement des blocs
multicames commence.

Début du pilotage

Calculateur du
moteur

Fin du pilotage

Relais
principal

Bobine

Connexion
électrique

Disque d’induit
avec aimant
permanent

Embase
Tube de guidage

s510_047
Tiges
métalliques

30

ssp_510_fr.book Seite 31 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

La tige métallique est sortie.
Lorsque l’actionneur est piloté, il y a brièvement mise
à la masse par le calculateur du moteur. Dans
l’actionneur, une bobine d’électroaimant crée un
champ magnétique ; il y a répulsion des pôles nord
au niveau des électroaimants et de l’aimant
permanent du disque d’induit.
La tige métallique est sortie avec l’aimant permanent.
La tige métallique sortie dans la gorge de
coulissement provoque alors le coulissement du bloc
multicame, tandis que l’arbre à cames tourne. La tige
est maintenue par l’aimant permanent, qui vient en
appui sur l’embase.

s510_053
Bobine
d’électroaimant

Calculateur du
moteur

Actionneur de
came
s510_048
Embase

Disque
d’induit avec
aimant
permanent

Tige métallique

La tige métallique est repositionnée.
Le contour de la gorge de coulissement est configuré
pour qu’après une rotation presque complète, la tige
métallique de l’actionneur soit repositionnée à l’aide
d’une rampe de repositionnement.
Le repositionnement de la tige métallique et de
l’aimant permanent provoque l’induction d’une
tension dans la bobine d’électroaimant.
Le calculateur du moteur détecte, à partir du signal
de repositionnement, si le bloc multicame a été
déplacé et si le retrait de la tige métallique a eu lieu.
L’aimant permanent maintient ici aussi la tige
métallique en position.

s510_054
Signal de
repositionnement

Actionneur de
came
s510_049

Rampe de
repositionnement

31

ssp_510_fr.book Seite 32 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Service
Les outils spéciaux
Désignation

Outil

Utilisation

T10499
Clé

La clé sert à détendre et à tendre le galet
tendeur à excentrique de courroie crantée.

s510_073

T10500
Outil d’emmanchement

L’outil d’emmanchement sert à desserrer et
serrer la vis du galet tendeur à excentrique de
courroie crantée avec le support de moteur
monté.
s510_074

T10504
Fixation de l’arbre à cames à
l’aide de la goupille de
sécurité T10504/1 et de la
goupille de contrôle
T10504/2

32

La fixation d’arbre à cames et les deux
goupilles servent à bloquer l’arbre à cames lors
de la vérification et du réglage de la
distribution.
s510_075

ssp_510_fr.book Seite 33 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Contrôlez vos connaissances
Quelle est la réponse correcte ?
Parmi les réponses indiquées, il peut y avoir une ou plusieurs réponses correctes.
1.

Quelle est la fonction du système de gestion active des cylindres et que provoque-t-il ?



a) Le système de gestion active des cylindres régule le couple en activant et désactivant des cylindres.



b) Pour économiser le carburant, il désactive, dans des conditions définies, les cylindres 2 et 3.



c) Pour économiser le carburant, il désactive, dans des conditions définies, un, deux ou trois cylindres.

2.

Quelles conditions doivent être remplies pour le mode 2 cylindres durant la marche normale
du véhicule ?



a) Le couple exigé doit être inférieur à 85Nm.



b) Le régime moteur doit être compris entre 1 250 et 4 000 tr/min environ.



c) La température de l’huile doit être supérieure à 10°C.



d) La régulation lambda doit être active.

3.

Parmi les affirmations suivantes relatives au carter d’arbre à cames et à la conception de l’arbre à
cames, lesquelles sont vraies ?



a) En cas de réparation, le carter d’arbre à cames doit être uniquement remplacé en même temps que
les arbres à cames.



b) En cas de réparation, les arbres à cames peuvent être remplacés individuellement.



c) Chacun des deux arbres à cames possède deux blocs multicames fixes et deux blocs multicames pouvant
coulisser dans le sens longitudinal.

4.

Comment s’effectue le coulissement des blocs multicames ?



a) À l’aide de tiges métalliques, qui s’engagent dans une gorge de coulissement sur les blocs multicames.



b) À l’aide d’un aimant sur les blocs multicames coulissants.



c) À l’aide d’une came à levée nulle, qui exerce une pression sur les côtés des blocs multicames lors
d’un pilotage.

33

ssp_510_fr.book Seite 34 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

Contrôlez vos connaissances

5.

Quelle est la différence entre la came à levée normale et la came à levée nulle ?



a) Dans le cas de la came à levée normale, les soupapes sont actionnées et, dans le cas de la came
à levée nulle, elles ne sont pas actionnées.



b) Ce ne sont que des désignations différentes, toutes deux actionnent les soupapes.



c) Dans le cas de la came à levée normale, les soupapes sont actionnées normalement et, dans le cas
de la came à levée nulle, elles ne sont que partiellement ouvertes.

6.

À quoi le conducteur reconnaît-il qu’il roule en mode 2 cylindres ?



a) Au fait que le mode 2 cylindres apparaît sur l’afficheur multifonction (MFA) du combiné d’instruments,
dans l’option de menu relative à la consommation momentanée de carburant.



b) Au fait que le mode 4 cylindres n’apparaît pas sur l’afficheur multifonction (MFA) du
combiné d’instruments.



c) Au fait qu’un signal acoustique se fait entendre lorsque le moteur passe en mode 2 cylindres.

Réponses :
1. b); 2. a), b), c), d); 3. a), c); 4. a); 5. a); 6. a)

34

ssp_510_fr.book Seite 35 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

35

ssp_510_fr.book Seite 36 Dienstag, 18. Dezember 2012 9:18 09

510
000

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