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

Carter cylindres

Le carter cylindres du MCE‑5 VCRi comporte deux rangées de fûts : une rangée est dédiée à la combustion tandis que l’autre est dédiée au contrôle du taux de compression. Le carter cylindres du MCE‑5 VCRi ressemble à celui d’un moteur en « U » dont les 8 fûts sont recouverts par une même culasse fixée par 15 vis. Seuls les fûts de combustion sont refroidis. Sur les prototypes actuels, les fûts de combustion sont réalisés directement dans le carter en fonte, selon des procédés rigoureusement identiques à ceux utilisés pour les moteurs classiques (honing en double hélice). Les fûts d’actionneur sont chemisés en acier avec du « tube à vérins », c’est à dire avec un matériau et un état de surface qui garantissent le bon fonctionnement des joints composites que comportent les pistons de l’actionneur VCR.

Le carter cylindres du MCE‑5 VCRi ressemble
à celui d’un moteur en «U» dont les 8 fûts
sont recouverts par une même culasse

Le carter cylindres MCE‑5 VCRi offre
une ligne d’arbre rigide qui coopère
avec un vilebrequin également rigide

Les descentes d’huile et les remontées de blow-by du carter cylindres MCE‑5 VCRi sont aménagées respectivement de part et d’autre des fûts de combustion, comme c’est le cas pour les moteurs classiques. Les fûts de combustion sont décentrés par rapport à la ligne d’arbre de la même distance que les fûts de contrôle du VCR (50 mm). Ce décentrage n’engendre pas de déformation de cylindre consécutivement au serrage des paliers de vilebrequin et au serrage de la culasse.

Le carter cylindres du MCE‑5 VCRi comporte des usinages additionnels latéraux qui accueillent les platines de rouleau synchronisés et les vérins presseurs. Les platines sont logées dans des fenêtres du côté des cylindres de combustion, tandis que les vérins presseurs sont logés dans des alésages chemisés du côté des vérins de commande VCR.

Des canaux à haute pression (40 à 60 bar) sont aménagés dans le carter cylindres MCE‑5 VCRi. Ces canaux acheminent l’huile entre les chambres supérieures et inférieures du vérin de commande VCR et entre l’accumulateur de pression logé dans le carter d’huile, les vérins presseurs et les vérins de commande.

Les prototypes MCE‑5 VCRi actuels possèdent un carter en fonte dit « de développement ». Ce carter a subi de nombreuses évolutions et son poids n’est pas encore optimisé (61 kg). Les prochaines générations du carter cylindres sont à l’étude depuis 2009. Elles sont optimisées en géométrie et en matériau (aluminium). La masse du carter du MCE‑5 VCRi de 1,5 L de cylindrée est ainsi ramenée à 28kg (-33kg par rapport à l’actuel), ce qui en fait un carter particulièrement léger au regard des performances du moteur (250 ch et 480 Nm en GDI double turbo).

Actuellement, le carter cylindres du MCE‑5 VCRi est équipé d’un carter paliers. Cette configuration doit être confirmée ou infirmée dans le cadre d’une production en grande série (avantages/inconvénients par rapport à une configuration de type « deep skirted »).

La largeur et la longueur du carter cylindres 1,5 L MCE‑5 VCRi sont comparables à celles d’un moteur classique de même cylindrée. Seule sa hauteur est pénalisante : elle ressemble à celle d’un moteur Diesel de cylindrée moyenne (2,0 L). Cette hauteur doit être rapprochée des performances à la fois en couple et en puissance, et en efficacité énergétique du MCE‑5 VCRi.

Le carter cylindres en aluminium du MCE‑5 VCRi sera opérationnel en 2011.
Carter équipé, la réduction de masse par rapport à la version en fonte est de 52 kg

Caractéristiques principales du carter cylindres MCE‑5 VCRi