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

Le VCR c’est quoi ?

Rendre le taux de compression variable est une source de progrès considérable qui a déjà donné des résultats édifiants. Ce qui reste à découvrir de cette nouvelle fonctionnalité est probablement aussi considérable que ce qui a déjà été vu.

Le taux de compression est le rapport entre volume
cylindre + chambre de combustion au point mort
haut et au point mort bas : (V1+V2)/V1

Le MCE‑5 VCRi permet, contrairement aux moteurs
classiques, de contrôler en marche le taux
de compression du moteur

VCR veut dire « variable compression ratio », c’est-à-dire en français « taux de compression variable ».

Le taux de compression d’un moteur alternatif à combustion interne est défini par le rapport entre le volume du cylindre et celui de la chambre de combustion [voir schéma : (V1 + V2)/V1]. Sur les moteurs classiques, ce taux de compression est fixe et résulte d’un compromis. Le VCR permet de sortir de ce compromis.

Le VCR sert notamment à adapter le volume de la chambre de combustion à la masse de gaz qu’on y introduit. Ainsi, le taux de compression d’un moteur VCR est élevé à faibles charges apportant ainsi un surcroît de rendement à la détente des gaz. À très fortes charges en mode suralimenté, son taux de compression est plus faible que celui d’un moteur classique, afin que les conditions de température et de pression restent « normales » malgré une importante masse de gaz introduite dans le cylindre, et que la combustion s’effectue en toute sécurité. Un faible taux de compression minimal donne accès à des couples spécifiques extrêmes à bas régimes, inaccessibles à des moteurs classiques en conditions normales. Cette variabilité du taux de compression des moteurs VCR permet d’avoir « plusieurs moteurs en un seul ». En définitive, le VCR est un facteur majeur d’optimisation du rendement par le taux de détente, par la réduction de la cylindrée (downsizing) et par la réduction du régime (downspeeding).

Le VCR flexible, c’est-à-dire piloté continûment et cylindre à cylindre, marque encore une étape supplémentaire dans la maîtrise du taux de compression : c’est le point de passage obligé pour rendre efficace l’allumage par compression (CAI/HCCI) des moteurs multicylindres, sur une large plage d’utilisation. L’allumage par compression est un enjeu majeur pour la réduction de consommation. Jamais industrialisée, la CAI-HCCI ne verra son avenir s’éclaircir que lorsqu’une solution VCR flexible sera disponible.

Autre point décisif pour l’avenir : un moteur VCR est par définition capable de passer d’un carburant à l’autre sans perte de rendement ni perte de performance, qui restent à l’optimum quel que soit le carburant. Un moteur VCR est par définition « multifuel ».
Le VCR est un saut technologique que le MCE‑5 VCRi rend franchissable. Avec le VCR, le taux de compression devient un paramètre variable au même titre que l’avance à l’allumage, la pression d’admission ou le calage de la distribution. Cette variabilité est au service des objectifs à tenir, qu’il s’agisse d’améliorer la performance et l’efficacité énergétique ou de maîtriser plus finement les émissions polluantes et leur post traitement.

Le taux de compression piloté continûment cylindre à cylindre du MCE‑5 VCRi
est une évolution supplémentaire, pleine de possibilités

Le VCR est au centre d’un plan stratégique d’optimisation de la performance,
du rendement, des émissions et du prix de revient des moteurs