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

Piston de combustion

Le piston MCE‑5 est très différent des pistons classiques. Il est soumis dans le pire des cas à un effort radial environ 5 fois inférieur à celui que subissent les pistons classiques. En moyenne, cet effort est de 20 fois inférieur, et de l’ordre de 100 fois inférieur à faibles charges. Il n’est plus guidé en orientation par une jupe de grande hauteur, mais par une jupe de petite hauteur au profil spécifique, qui coopère avec le rouleau synchronisé du MCE‑5. Le piston MCE‑5 ne possède pas d’axe de rotation comme les pistons classiques, mais une fixation par serrage direct sur la crémaillère de piston. La fixation permet un indexage facile du piston au montage, au moyen d’un goujon interne travaillant en traction dans le domaine plastique comme une vis de culasse et d’une colonnette de compression. Cet assemblage est d’une grande robustesse et assure un fonctionnement durable du piston sans risque de desserrage.

Le piston MCE‑5 n’est pas sujet au basculement, contrairement aux pistons classiques, ni au « piston slap ». Le basculement de piston est nuisible au bon comportement de la segmentation, à la lubrification et endommage le cylindre. Le basculement et le « piston slap » augmentent le bruit, le « blow-by » et la consommation d’huile, avec les diverses conséquences sur le bon déroulement de la combustion (sensibilisation au cliquetis), et la maîtrise des émissions polluantes. Supprimer le « piston slap » est important sur un moteur VCR car le point de rebroussement de ses segments varie en altitude par rapport au cylindre, en fonction du taux de compression. Ce problème est éliminé par la technologie MCE‑5.

Le piston MCE‑5 VCRi
subit un effort radial extrêmement faible
et n’est plus soumis au « piston slap »

Le piston MCE‑5 a une forme de révolution et est muni d’ailettes de soutènement qui coopèrent à son bon refroidissement. Sa forme régulière limite les déformations inhomogènes et leurs conséquences sur le fonctionnement de la jupe et de la segmentation. Combinée avec l’absence de basculement et de « piston slap », ces caractéristiques devraient permettre à l’avenir de réduire la tension des segments (réduction potentielle de leur tare statique). Le pied de soutènement du piston MCE‑5 est un puits thermique directement positionné sous la voûte du piston et en lien avec elle, de sorte que le piston MCE‑5 est naturellement plus froid qu’un piston classique et mieux soutenu sous sa zone la plus chaude. Cette caractéristique est appréciable sur les moteurs à forte puissance spécifique tels que les moteurs VCR. Actuellement, le piston MCE‑5 est refroidi par un jet d’huile, mais du fait de ses caractéristiques thermiques particulières, le piston MCE‑5 pourrait limiter le recours à un tel dispositif de refroidissement, avec un gain non négligeable sur le dimensionnement et la consommation énergétique de la pompe à huile du moteur.

La partie « compression » du piston MCE‑5 accueille un jeu de segments classique. Sa calotte peut également accueillir n’importe quelle forme de bol ou particularité géométrique, sans impact sur la hauteur moteur, car le bol ne peut pas interférer avec un axe (ceci explique notamment la hauteur importante des pistons Diesel). Le piston MCE‑5 est actuellement réalisé avec de l’aluminium hypersilicé couramment utilisé dans l’industrie du piston.

Diverses études thermomécaniques et essais ont aujourd’hui conduit à mieux connaître les spécificités fonctionnelles et comportementales du piston MCE‑5 et à converger vers une solution aujourd’hui performante. Ces travaux ont été conduits en tenant compte de tous les impacts industriels et économiques, de sorte que sa production en grande série est possible à courte échéance.

La fixation à goujon et colonnette permet
de maîtriser la hauteur finie
et l’indexation en rotation du piston,
sans risque de desserrage

Le piston du MCE‑5 VCRi est naturellement froid,
ce qui lui confère une excellente
tenue thermomécanique

Caractéristiques principales du piston MCE‑5 VCRi