MCE-5 VCRi : repousser les limites de la réduction de consommation de carburant

Les constructeurs ont déjà
des solutions VCR disponibles qui marchent

Il est très facile d’imaginer un dispositif VCR si l’on se donne comme seule contrainte de faire varier le volume de la chambre de combustion du moteur. Cependant, il est difficile d’imaginer un dispositif VCR qui réponde à l’ensemble des critères fonctionnels, économiques et industriels.

Aussi pertinente qu’elle soit,
la solution « multi-link » ne suffit pas
à creuser l’écart avec les moteurs classiques

Quand on imagine un moteur VCR, on est en général immédiatement tenté d’emprunter le chemin le plus simple et le plus court pour atteindre le résultat, avec des solutions dites « frontales ». Ces solutions prennent en général la forme de systèmes de levage du bloc-moteur par glissières ou articulations, d’un piston introduit dans la chambre de combustion, de divers excentriques ou bielles multiples.

Les bielles multiples apparaissent cependant comme la solution la plus efficace parmi celles évaluées jusqu’alors. C’est sur ce principe qu’ont été réalisés les moteurs VCR les plus aboutis chez les constructeurs. Ces moteurs sont pourtant décevants. Aussi pertinente qu’elle soit, la solution « multi-link » ne suffit pas à creuser l’écart avec les moteurs classiques : elles est trop sensible au frottement et à la charge. Un moteur GDI turbo optimisé sera potentiellement meilleur et le gain obtenu du VCR sera potentiellement extrêmement limité voire nul.

La réduction des émissions de CO2 que l’on peut espérer du VCR n’est pas si élevée qu’on l’imagine par rapport à un moteur GDI turbo optimisé tel qu’on l’aura dans les 10 prochaines années. Sur des petits véhicules, on parle de 8 à 10 g de CO2/km. Sur des gros véhicules, le gain progresse jusqu’à 25 à 30 g de CO2/km. Ces grammes de CO2/km économisés, peu nombreux, auront cependant une valeur décisive demain. Nulle autre technologie que le VCR ne saura aller chercher les derniers grammes de CO2/km, et il y aura à la clé des économies extrêmement attractives tant pour l’utilisateur final que pour le constructeur.

Le MCE‑5 VCRi est performant sur tous les critères dont dépend l’efficacité du VCR

Économiser ces grammes de CO2/km repose sur un écart de performance spécifique particulièrement élevé entre GDI turbo classique et VCR. Il faut atteindre 35 à 40 bar de PME (Pression Moyenne Effective) au lieu de 23 à 25 pour les moteurs GDI turbo à taux de compression fixe. Il faut également obtenir 130 kW/L voire 150 kW/L et même davantage avec des pressions cylindres de l’ordre de 120 à 130 bar, ce qui devient difficilement accessible aux moteurs classiques s’ils conservent un taux de compression acceptable et qu’ils restent dans une plage de régime normale. Malgré ces ambitions en performance spécifique, il ne faut pas que les pertes par frottement des moteurs VCR augmentent par rapport à celles des moteurs classiques.

Quand on fait l’inventaire des caractéristiques auxquelles doit répondre un moteur VCR, la marge de manœuvre est extrêmement faible et les besoins fonctionnels sont importants. C’est notamment pour cette raison qu’aucun moteur VCR n’a été à ce jour industrialisé. L’autre raison, c’est qu’il était urgent de produire d’abord des moteurs GDI turbo, de les pousser aux limites de leur efficacité, puis de produire des dispositifs de VVL (variable valve lift). C’est seulement alors que vient l’heure du VCR, sous réserve qu’une solution technologique soit disponible, qui lui donne tout son intérêt.

Les constructeurs ont en effet des solutions VCR qui marchent et qui sont disponibles. Il n’est cependant pas assuré qu’elles marchent suffisamment pour justifier de les produire en grande série. S’engager sur les moyens nécessaires pour produire des millions de moteurs VCR demande de solides garanties. Ces garanties n’ont jusqu’alors été apportées par aucun moteur VCR et c’est ce qui donne toute son importance à la technologie MCE‑5 VCRi. La technologie MCE‑5 VCRi apporte ces garanties car elle a été construite sur deux principes, appris des autres moteurs VCR : « ce qu’il faut faire » et « ce qu’il faut absolument éviter ». Forte de la mise en application de ces deux principes, la technologie MCE‑5 VCRi se trouve être de loin la technologie VCR connue la plus efficace.

La force du MCE‑5 VCRi, c’est son adéquation avec les attendus fonctionnels
d’un moteur VCR, quelles que soient les stratégies mises en oeuvre