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

Il est encombrant

L’encombrement est une notion relative. Pour estimer l’encombrement d’une motorisation, la puissance et le couple sont des données essentielles, mais aussi, l’efficacité énergétique. L’efficacité énergétique se paie en général par un surpoids mais aussi, par un surencombrement. A même puissance, un moteur Diesel n’est pas seulement plus lourd, il est aussi plus haut et encombrant qu’un moteur à essence. Une propulsion « full hybride » est tellement encombrante qu’elle ne s’adapte qu’à de gros véhicules, sinon, il est nécessaire de reconstruire un véhicule spécifique pour en accueillir tous les organes (batteries, transmission, générateur, etc.).

Monter un moteur V6 dans une Renault Clio
ne peut se faire qu’en le mettant à l’arrière

La taille et la performance vont de pair,
l’encombrement s’exprime en kW/mm
et en Nm/mm selon x, y et z

L’efficacité énergétique mais aussi, la longévité, se traduisent en général par du surencombrement : un moteur de moto qui tourne vite délivre une forte puissance dans un poids et un encombrement réduits, en revanche, il consomme beaucoup et a une durée de vie limitée. À l’inverse, les moteurs Diesel sont encombrants mais tournent lentement, consomment peu de carburant et ont une longue durée de vie.

À conditions comparables, plus de puissance veut également dire plus d’encombrement. Le moteur V8 d’une Mercedes classe S ne saurait pas rentrer dans une Renault Clio, cependant la puissance prévue pour la Clio est très inférieure à celle nécessaire à la classe S. Inutile donc de déplorer que le moteur de la classe S ne rentre pas dans la Clio. La seule solution pour mettre beaucoup de puissance dans une Clio est de fortement suralimenter son moteur, de le faire tourner très vite, ou d’en loger un plus gros à l’arrière du véhicule.

Une comparaison objective doit donc se faire à performances comparables en couple et en puissance. Il s’agit bien d’identifier la densité de performance dimensionnelle du moteur en kW/mm et en Nm/mm, dans les 3 directions x, y et z.

L’architecture est également importante. Par exemple, on ne saurait pas, ou bien très difficilement, intégrer dans un véhicule un moteur dont l’arbre de sortie de puissance serait verticalement placée en son centre. Le raccordement à la transmission ou la fixation du moteur dans le compartiment moteur sont également des critères essentiels.

Selon les véhicules, les limites acceptables pour l’encombrement des moteurs diffèrent selon qu’il s’agit d’un monospace, d’une berline bi corps ou tri corps à capot long ou court, à tablier haut ou bas, et selon que le moteur est monté en longitudinal ou transversalement. Quelle que soit la configuration du véhicule, l’encombrement du moteur et de son enveloppe de mobilité (basculement sous couple) a des conséquences directes sur la gestion du choc piéton et les performances au crash test du véhicule.

Bien entendu, un moteur doit être le plus compact possible ce qui laisse plus de liberté pour loger les autres accessoires. La compacité d’un moteur reflète également sa capacité à être monté dans le plus grand nombre possible de véhicules, ce qui est crucial pour des raisons évidentes de rentabilité. Au final, l’encombrement d’un moteur doit être évalué équipé de ses auxiliaires indispensables (alternateur, pompe à eau, transmission, post traitement) et/ou de ses auxiliaires optionnels (turbocompresseur, compresseur mécanique).

Il est donc essentiel de replacer l’encombrement d’un moteur dans son espace concurrentiel, à mêmes performances en couple et en puissance, et à rendement énergétique comparable.

A cet exercice, le MCE‑5 VCRi se trouve être bien positionné. Seule sa hauteur pourrait potentiellement être un handicap pour les fortes cylindrées unitaires (500cm3). De telles cylindrées ne constituent pas le domaine d’application privilégié du MCE‑5 VCRi et ne s’appliquent qu’à des véhicules extrêmement puissants. Avec une puissance spécifique de 110kW/L en MPFI et 130kW/L en GDI et des valeurs de couple extrêmes (respectivement 280 et 320 Nm/L), le MCE‑5 VCRi se retrouve - dans la quasi-totalité des cas - moins encombrant que n’importe quel Diesel et le plus souvent moins encombrant que les moteurs conventionnels GDI turbo.

La hauteur du moteur MCE‑5 VCRi reste son point le moins favorable, cependant,
pour 140 kW, sa hauteur de ligne d’arbre à face compression est de 215mm
contre 240 pour un Diesel et 215 à 225 pour un 2L GDI turbo

Le MCE‑5 VCRi dans le democar : il n’y a pas de problème d’intégration,
malgré les 2 turbocompresseurs et les refroidisseurs correspondants