Il ne permet pas de contrôler la cylindrée - MCE

MCE-5 VCRi : repousser les limites de la réduction de consommation de carburant
Il ne permet pas de contrôler la cylindrée
Divers constructeurs ont tenté de développer des moteurs VCR
à cylindrée variable. Ce type de moteur n’apporte pas
d’avantage réel, dans certains cas, il présente même divers
désavantages.
général, ce type de moteur offre une course et un taux de
compression liés, ce qui évite d’avoir un actionneur pour
contrôler le taux de compression et un autre actionneur pour
contrôler la cylindrée. Ceci veut dire que l’on exclut diverses
combinaisons entre cylindrée et taux de compression. Par
exemple, une cylindrée élevée et un taux de compression élevé
est une combinaison impossible. Ce handicap est gérable car il
ne compte que pour 1 ou 2 % de perte de rendement sur cycle
NEDC, si le moteur dispose d’une loi de rapport entre cylindrée
et taux de compression bien choisie.
Le deuxième problème provient de la troncature de la détente :
s’il est intéressant de réduire la course d’admissioncompression, il est également utile d’utiliser l’entièreté de la
course pour détendre les gaz. Ce problème a été résolu sur
certaines technologies (GoMecsys).
Le problème le plus important est la turbulence et le
développement de la combustion. En effet, pour que la flamme
se propage suffisamment rapidement dans le volume de la
chambre de combustion, elle a besoin de turbulence fine. Cette
turbulence est majoritairement créée à partir des mouvements
macroscopiques des gaz, dits de « tumble ». Le tumble est un
effet aérodynamique qui imprime aux gaz un mouvement de
rotation horizontale à l’intérieur du cylindre. Le tumble est
généré par la position et l’orientation relatives des conduits
d’admission par rapport au cylindre. Lorsque les gaz sont
animés de ce mouvement de rotation puis comprimés par le
piston, le tumble se transforme en turbulence fine, de sorte à
créer les conditions nécessaires à la bonne propagation de la
flamme dans le volume.
Divers concepts et réalisations VCR existent qui tendent à faire varier
simultanément le taux de compression et la cylindrée
Les moteurs à cylindrée variable sont en réalité des moteurs à
course variable. L’objectif est de minimiser les pertes par
pompage en faisant aspirer au piston la charge nécessaire, à
pression atmosphérique. En d’autres termes, pour réaliser une
mi-charge, au lieu d’aspirer tout le volume du cylindre à la moitié
de la pression atmosphérique ce qui génère des pertes par
pompage, on n’aspire plus que sur la moitié de la course du
cylindre, mais à pression atmosphérique. La masse introduite
dans le cylindre est la même dans les deux cas, mais dans le
cas de la course réduite, les pertes par pompage induites par le
papillon d’étranglement sont éliminées.
La théorie est attractive, mais en pratique on se heurte à
diverses difficultés.
La première difficulté est technologique, car il faut réussir à
réaliser un moteur VCR capable d’une course variable. En
www.vcr-i.com
Différencier la course admission-compression de celle
détente-échappement est rendu possible avec le concept GoMecsys
1
MCE-5 VCRi : repousser les limites de la réduction de consommation de carburant
Sur un moteur à course variable, le tumble est variable à même
régime : il dépend de la course. À faible course, il n’est ainsi plus
possible de garantir un taux de turbulence suffisant pour
« brûle r» la charge en un temps suffisamment court. Pour
pouvoir le faire, il faudrait un moteur à taux de tumble variable,
ce qui est en pratique difficile (volets de tumble). La combustion
étant lente lorsque le moteur est utilisé à course courte, il faut
remettre de l’avance à l’allumage, ce qui sensibilise le moteur au
cliquetis. Il faut donc prévoir un taux de compression plus bas,
ce qui nuit au rendement. C’est la quadrature du cercle, et le
gain espéré est perdu.
Principalement à cause de ce dernier phénomène, un moteur
VCR à course variable n’apporte pratiquement aucun avantage
en rendement par rapport à un moteur VCR à course fixe, et
particulièrement si celui-ci dispose d’une VVA.
Pour bénéficier de tous les avantages sans aucune restriction, il
est préférable de développer un moteur VCR à course fixe et à
soupapes « intelligentes », ce qui est tout l’objet du MCE-5
VCRi.
Faire varier la course implique une variation importante de la turbulence
avec des conséquences négatives sur le rendement thermodynamique
www.vcr-i.com
2