EP1143127A1 - Moteur à combustion interne, à rapport volumétrique et à cylindrée variables - Google Patents

Moteur à combustion interne, à rapport volumétrique et à cylindrée variables Download PDF

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EP1143127A1
EP1143127A1 EP01400802A EP01400802A EP1143127A1 EP 1143127 A1 EP1143127 A1 EP 1143127A1 EP 01400802 A EP01400802 A EP 01400802A EP 01400802 A EP01400802 A EP 01400802A EP 1143127 A1 EP1143127 A1 EP 1143127A1
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EP
European Patent Office
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piston
connecting rod
dead center
axis
rod
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EP01400802A
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German (de)
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EP1143127B1 (fr
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Jacques Beroff
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine.
  • volumetric ratio of an engine being defined as the ratio between the volumes of the combustion chamber of a cylinder in neutral low and top dead center, the choice of volumetric ratio is a compromise between low speed and low load efficiency (low power required) and the occurrence of rattling in busier operating conditions.
  • the invention aims to provide a device for adjusting the volumetric ratio and therefore to vary the displacement in depending on the conditions of use in higher proportions than what has been achieved so far and a correspondingly greater reduction in fuel consumption.
  • the internal combustion engine includes means for varying the position of the top dead center between predetermined limits, in order to simultaneously vary the stroke of the piston, the position of the bottom dead center and, correspondingly, the volumetric ratio and the displacement, depending on the conditions of use of the engine.
  • said means include a slave connecting rod articulated on the one hand on the piston and on the other hand on a master rod which turns on a crankshaft and said master rod is also articulated on a rod forming a pendulum, associated with a member for adjusting the position of said slave link controlling the top and bottom dead center positions.
  • the schematic device shown in Figure 1 includes a cylinder 1 in which a piston 2 can execute strokes between a point top dead and bottom dead center.
  • the piston 2 is linked to a rod 3 called a rod slave, articulated on the one hand on the piston 2 and on the other hand on a connecting rod main 4 which turns on a crankshaft 5.
  • the main connecting rod 4 is also articulated by an axis 6 on a link 7 forming a pendulum, associated with a member 8 for adjusting the position of said rod 7.
  • the balance rod is therefore articulated at 9 on the adjusting member 8 which can be for example an eccentric, a piston, a camshaft, etc ...
  • the main connecting rod 4 has a short arm 11 and a long arm 12 integral with a tubular body 13 which can rotate on a crank pin 14 making integral part of a crankshaft 15.
  • the latter comprises a journal 16, a arm not shown and the pin 14.
  • the short arm 11 provides the connection between the crank pin 14 and the axis 17 of the link 3, while the long arm 12 provides the link between the crank pin 14 and the axis 6 of articulation on the balance rod 7.
  • This device is implemented in the following manner.
  • the piston 2 is represented in a bottom dead center, the cylinder 1 and the piston 2 volume ratio control device being housed in a cylinder head block 10.
  • the adjusting member 8 cooperates with a actuator 20 also arranged inside the cylinder head block 10.
  • each position of the adjusting member 8, controlled by a actuator 20, corresponds to a position of the balance rod 7, of the rod main or main rod 4, of the crankshaft 15 and of its journal 16, of the slave link 3 and piston 2.
  • Figures 5 and 6 illustrate the extreme positions of the piston 2 for a high compression ratio and a short stroke: Figure 5 shows the state of the device and piston 2 in top dead center and figure 6 shows the same piston bottom dead center positions 2.
  • Figures 7 and 8 respectively illustrate the positions of the piston and its top dead center and bottom dead center control for a low rate and a strong stroke of the piston 2.
  • Figure 9 shows the trajectories of the moving parts of the device for a given position of the hinge pin 9 of the rod 7 on the adjustment member 8: for a given position of this adjustment point 9, the crankpin 14 describes a circle not shown around the fixed pin 16.
  • the axis 17 of the link 3 describes an ellipse E1 while the piston 2 moves according to the vertical axis XX.
  • the rod 7 performs a pendulum movement around its axis of articulation 9 and serves as a reaction element. If we move axis 9, either vertically or according to some law in a plane, we modify and the position of the piston 2 at the end of the stroke, and the elliptical trajectory E of the axis 17 of the link 3, and the law of motion of all of these two parts.
  • Figure 12 gives an example of the simultaneous evolution of the ratio volumetric (on the ordinate on the left), and the displacement in cubic centimeters (on the y-axis on the right), depending on the setting of the axis position 9 in range P (in mm), Figure 11.
  • the positions of the axes 17, 6, 9, the relative lengths of the arms 11 and 12 of the master rod 4, and the angle that these arms form between them, thus that the length of the balance rod 7, are chosen to obtain the variation desired rate and preferably an inverse variation of the displacement. AT a high rate will correspond to a reduced displacement, and vice versa.
  • the angle arms 11 and 12 of the main connecting rod 4 is preferably between 100 and approximately 130 °. This spacing of the arms makes it possible to reduce the forces on the balance rod 7, and therefore on the actuator 20, which can be reduced pilot power consumption.
  • the ratio between the lengths of the short arm 11 and the long arm 12 is between 0.6 and 0.8 allowing a ratio of displacement (small displacement on large displacement) of 0.75 and 0.60 for a variation in compression ratio respectively of the order of 7 points and 4.5 rate points.
  • Another element adjustment is the offset d from the initial XX axis of cylinder 1, to a position X'X '(figure 10), preferably in the direction opposite to the axes articulation 6, 9 with respect to the initial axis XX.
  • This parameter modifies the obliquity of the rod 3 in operation and the position of the dead centers.
  • the direction of rotation of the crankshaft 15 is arbitrary, but such that shown, in front view, the pendulum 7 to the right of the axis XX, the direction preferential rotation is that of clockwise.
  • the trajectory of the articulation point 9 between the link 7 and the adjustment member 8 is linear.
  • the trajectory of this articulation point 9 is curvilinear. In this case, when the articulation point 9 reaches its position high maximum, it approaches the axis of cylinder 1 and the angle between the connecting rod main 4 and the link 7 is reduced.
  • Curve C1 is the oscillating trajectory traveled by the end lower 6 of articulation of the connecting rod 7 when its axis of articulation 9 is in high position 9 (H), and the curve C2 corresponds to the trajectory of its axis articulation 6 for a lower position 9B of its upper end 9.
  • the ellipse E1 is traversed by the axis 17 of articulation of the link slave 3 when the balance rod 7 is in the high position 9H and the piston 2 is in the lowest top dead center position (PMHb).
  • the E2 ellipse is traversed by the axis 17 of the slave link 3 when the axis 9 of the pendulum 7 is in the extreme low position 9B and the piston 2 is in the neutral position highest highest (TDCh).
  • the strong stroke C3 of the piston 2 is delimited by its neutral point high “low” (TDC b) and by its bottom dead center low “low” (PMB b): this race C3 is the distance between the positions of piston 2 in Figure 7 and the Figure 8 (strong stroke, weak rate).
  • the short stroke C4 of piston 2 is delimited by a top dead center position (TDC h) located higher than the position top dead center (TDC b), and the bottom dead center position (PMB h), located at a height higher than that of the bottom dead center of the strong stroke C3 (PMB b); this short stroke C4 corresponds to the stroke of the piston 2 between the positions of figure 5 and figure 6.
  • the invention is applicable to all engine architectures and to all types of fuels.
  • the invention is not limited to the embodiment described and can include many variations of execution.

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Abstract

Moteur à combustion interne, comprenant au moins un cylindre (1) dans lequel peut se déplacer un piston (2) entre un point mort haut et un point mort bas, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire varier la positon du point mort haut (PMH) entre des limites prédéterminées afin de faire varier simultanément la course (C3, C4) du piston, la position du point mort bas (PMB) et corrélativement le rapport volumétrique et la cylindrée en fonction des conditions d'utilisation du moteur. Ces moyens comprennent une bielle (3) articulée d'une part sur le piston (2) et d'autre part sur une bielle principale (4) qui tourne sur un vilebrequin (15), et la bielle principale (4) est également articulée sur une biellette (7) formant balancier, associée à un organe de réglage (8) commandé par un actionneur (20) qui permet de régler la position en hauteur de la biellette (7) et par conséquent de déplacer le point mort haut du piston (2), ainsi que son point mort bas, et de ce fait de régler le rapport volumétrique et la cylindrée du moteur. L'invention assure des gains potentiels importants en consommation de carburant par amélioration du rendement quand on augmente le taux de compression et qu'on réduit la cylindrée unitaire, cette dernière pouvant varier dans des proportions supérieures à 25% pour une variation de rapport volumétrique de 100%. <IMAGE>

Description

La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne.
Le rapport volumétrique d'un moteur étant défini comme le rapport entre les volumes de la chambre de combustion d'un cylindre au point mort bas et au point mort haut, le choix du rapport volumétrique est un compromis entre le rendement à bas régime et basse charge (faible puissance demandée) et l'apparition de cliquetis dans des conditions de fonctionnement plus chargé.
Il est intéressant de faire varier le rapport volumétrique en fonction des conditions d'utilisation du moteur. Les dispositifs connus et mis en oeuvre jusqu'à présent concernent le déphasage de la distribution avec comme effet la réduction du rapport effectif relativement au taux géométrique de base.
La variation de volume mort et/ou de volume balayé a fait l'objet de nombreuses propositions, mais qui n'ont pas été suivies d'exploitations industrielles en grande série connues. Les familles de solutions proposées sont en substance les suivantes :
  • modification du volume mort côté culasse par un piston additionnel,
  • longueur de bielle variable,
  • piston « gonflable »,
  • distance axe de vilebrequin - plan de joint de culasse variable,
  • course variable.
Ces diverses propositions aboutissent à une variation limitée de la cylindrée, dans une proportion inférieure à 25% et présentent divers inconvénients.
L'invention a pour but de proposer un dispositif permettant de régler le rapport volumétrique et par conséquent de faire varier la cylindrée en fonction des conditions d'utilisation dans des proportions supérieures à ce qui a été réalisé jusqu'à présent et une réduction corrélative plus importante de la consommation de carburant.
Conformément à l'invention, le moteur à combustion interne comprend des moyens pour faire varier la position du point mort haut entre des limites prédéterminées, afin de faire varier simultanément la course du piston, la position du point mort bas et, corrélativement le rapport volumétrique et la cylindrée, en fonction des conditions d'utilisation du moteur.
Ainsi, en fonction du réglage de la position du point mort haut au moyen d'un système approprié, on obtient une cylindrée unitaire faible et un taux fort, ou une cylindrée plus grande et un taux plus bas.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens comprennent une bielle esclave articulée d'une part sur le piston et d'autre part sur une bielle maítresse qui tourne sur un vilebrequin et ladite bielle maítresse est également articulée sur une biellette formant balancier, associée à un organe de réglage de la position de ladite biellette esclave commandant les positions des points morts haut et bas.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaítront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif.
  • La figure 1 est une vue schématique représentant le principe du dispositif permettant de régler le rapport volumétrique et la cylindrée conformément à l'invention.
  • La figure 2 est une vue en élévation simplifiée d'une forme de réalisation industrielle d'un moteur à combustion interne équipé d'un dispositif de réglage du rapport volumétrique et de la cylindrée conforme à l'invention.
  • Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective de la bielle principale du dispositif illustré à la figure2.
  • La figure 5 est une vue en élévation similaire à la figure 2 montrant la position du point mort haut du piston et de son dispositif de commande pour un taux fort et une course faible du piston,
  • La figure 6 est une vue similaire à la figure 5 montrant le piston à son point mort bas et la position correspondante de son dispositif de commande pour un taux fort et une course faible,
  • La figure 7 est une vue analogue à la figure 5 montrant la position du point mort haut du piston et de son dispositif de commande pour un taux faible et une course forte du piston.
  • La figure 8 est une vue analogue à la figure 7 montrant le piston dans sa position de point mort bas ainsi que la position de son dispositif de commande pour un taux faible et une course forte du piston.
  • La figure 9 est une vue en élévation schématique à échelle agrandie par rapport à la figure 2 du piston et de son dispositif de commande de cylindrée, montrant les trajectoires parcourues par les axes d'articulation pour un premier réglage de la biellette formant balancier,
  • La figure 10 est une vue analogue à la figure 9 montrant les trajectoires parcourues par les axes d'articulation durant la rotation du vilebrequin, pour une seconde position de réglage de la biellette formant balancier.
  • La figure 11 est un graphique illustrant les différentes courses possibles du piston entre le point mort haut et le point mort bas ainsi que la plage de réglage de la biellette balancier et les courses des axes d'articulation durant la rotation du vilebrequin.
  • La figure 12 est un graphique illustrant les variations du rapport volumétrique et de la cylindrée en fonction de la valeur de la plage de réglage de la biellette balancier.
    • Le dispositif schématique représenté à la figure 1 comprend un cylindre 1 dans lequel un piston 2 peut exécuter des courses entre un point mort haut et un point mort bas. Le piston 2 est lié à une biellette 3 dite bielle esclave, articulée d'une part sur le piston 2 et d'autre part sur une bielle principale 4 qui tourne sur un vilebrequin 5. La bielle principale 4 est également articulée par un axe 6 sur une biellette 7 formant balancier, associée à un organe de réglage 8 de la position de ladite biellette 7. A son extrémité opposée à l'axe 6, la biellette-balancier est donc articulée en 9 sur l'organe de réglage 8 qui peut être par exemple un excentrique, un piston, un arbre à cames, etc...
    La bielle principale 4 comporte un bras court 11 et un bras long 12 solidaires d'un corps tubulaire 13 qui peut tourner sur un maneton 14 faisant partie intégrante d'un vilebrequin 15. Ce dernier comprend un tourillon 16, un bras non représenté et le maneton 14.
    Le bras court 11 assure la liaison entre le maneton 14 et l'axe 17 de la biellette 3, tandis que le bras long 12 assure la liaison entre le maneton 14 et l'axe 6 d'articulation sur la biellette-balancier 7.
    Ce dispositif est mis en oeuvre de la manière suivante.
    La position de l'organe de réglage 8, et par conséquent de la biellette balancier 7 suivant un axe parallèle à l'axe général XX reliant le centre du piston 2 et l'axe YY de rotation du vilebrequin 15, détermine la position du point mort haut du piston 2. Cette position détermine à son tour la course du piston et par conséquent la position de son point mort bas, c'est à dire la cylindrée et le rapport volumétrique.
    Une fois la position de la biellette balancier 7 réglée par l'organe 8, et pendant le fonctionnement du moteur, le piston 2 exécute des aller et retour suivant l'axe XX, le vilebrequin 15 tourné autour de l'axe YY, l'axe 17 d'articulation de la biellette 3 sur le bras court 11 décrit une ellipse, tandis que la biellette 7 exécute des mouvements de balancier autour de son axe d'articulation 9 sur l'organe de réglage 8, ces mouvements de balancier se situant dans le plan de la figure 1.
    On décrira maintenant une forme de réalisation industrielle du moteur et de son dispositif de réglage de rapport volumétrique en se référant aux figures 2 à 10.
    A la figure 2, le piston 2 est représenté dans un point mort bas, le cylindre 1 et le dispositif de commande du rapport volumétrique du piston 2 étant logés dans un bloc culasse 10. L'organe de réglage 8 coopère avec un actionneur 20 également disposé à l'intérieur du bloc culasse 10.
    A chaque position de l'organe de réglage 8, commandé par un actionneur 20, correspond une position de la biellette balancier 7, de la bielle principale ou bielle maítresse 4, du vilebrequin 15 et de son tourillon 16, de la biellette esclave 3 et du piston 2.
    Les figures 5 et 6 illustrent les positions extrêmes du piston 2 pour un taux de compression fort et une course faible : la figure 5 montre l'état du dispositif et du piston 2 au point mort haut et la figure 6 montre les mêmes positions au point mort bas du piston 2.
    Les figures 7 et 8 illustrent respectivement les positions du piston et de son dispositif de commande au point mort haut et au point mort bas pour un taux faible et une course forte du piston 2.
    A chacune des positions extrêmes de ces courses faible et forte respectives correspond une position de la biellette balancier 7 et par conséquent de son organe de réglage 8.
    La figure 9 montre les trajectoires des éléments mobiles du dispositif pour une position donnée de l'axe d'articulation 9 de la biellette 7 sur l'organe 8 de réglage : pour une position donnée de ce point de réglage 9, le maneton 14 décrit un cercle non représenté autour du tourillon fixe 16. L'axe 17 de la biellette 3 décrit une ellipse E1 alors que le piston 2 se déplace selon l'axe vertical XX. La biellette 7 exécute un mouvement de balancier autour de son axe d'articulation 9 et sert d'élément de réaction. Si l'on déplace l'axe 9, soit verticalement, soit selon une loi quelconque dans un plan, on modifie et la position du piston 2 en fin de course, et la trajectoire elliptique E de l'axe 17 de la biellette 3, et la loi de mouvement de l'ensemble de ces deux pièces.
    La figure 12 donne un exemple de l'évolution simultanée du rapport volumétrique (en ordonnée à gauche), et de la cylindrée en centimètres cubes (en ordonnée à droite), en fonction du réglage de la position de l'axe d'articulation 9 dans la plage P (en mm), figure 11.
    Les positions des axes 17, 6, 9, les longueurs relatives des bras 11 et 12 de la bielle maítresse 4, et l'angle que ces bras forment entre eux, ainsi que la longueur de la bielle balancier 7, sont choisis pour obtenir la variation de taux souhaitée et préférentiellement une variation inverse de la cylindrée. A un taux fort correspondra une cylindrée réduite, et réciproquement. L'angle des bras 11 et 12 de la bielle principale 4 est de préférence compris entre 100 et 130° environ. Cet écartement des bras permet de réduire les efforts sur la biellette balancier 7, et donc sur l'actionneur 20, lequel peut être à consommation d'énergie de pilotage réduite.
    De préférence, le rapport entre les longueurs du bras court 11 et du bras long 12 est compris entre 0,6 et 0,8 permettant d'obtenir un rapport de cylindrée (petite cylindrée sur grande cylindrée) de respectivement 0,75 et 0,60 pour une variation de taux de compression respectivement de l'ordre de 7 points et de 4,5 points de taux.
    On choisit également préférentiellement la position de l'organe de réglage 8 et de l'axe d'articulation 9 de manière qu'en position basse, l'axe d'articulation 6 oscille sous l'axe horizontal ZZ (figure 10), suivant une courbe 30. L'axe ZZ est perpendiculaire à l'axe XX défini par l'alignement de l'axe YY du vilebrequin 15, de l'axe du maneton 14, de l'axe 17 et de l'axe 40 d'articulation de la bielle esclave 3 sur le piston 2. Plus généralement, on choisira de préférence la position de l'organe de réglage 8 et de l'axe d'articulation 9 pour que l'axe d'articulation 6 oscille au-dessus de l'axe ZZ en position haute et au-dessous de cet axe en position basse. Un autre élément de réglage est le déport d de l'axe XX initial du cylindre 1, jusqu'à une position X'X' (figure 10), préférentiellement dans la direction opposée aux axes d'articulation 6, 9 par rapport à l'axe initial XX. Ce paramètre modifie l'obliquité de la biellette 3 en fonctionnement et la position des points morts.
    Le sens de rotation du vilebrequin 15 est quelconque, mais tel que représenté, en vue de face, le balancier 7 à droite de l'axe XX, le sens préférentiel de rotation est celui des aiguilles d'une montre.
    Dans l'exemple de réalisation précedemment décrit, la trajectoire du point d'articulation 9 entre la biellette 7 et l'organe de réglage 8 est linéaire.
    Selon une variante, la trajectoire de ce point d'articulation 9 est curviligne. Dans ce cas, lorsque le point d'articulation 9 atteind sa position haute maximale, il se rapproche de l'axe du cylindre 1 et l'angle entre la bielle principale 4 et la biellette 7 est réduit.
    Le graphique de la figure 11 montre les courses de différents éléments du dispositif précédemment décrit :
    • la plage P est la hauteur de réglage de l'axe d'articulation 9 de la biellette balancier 7 entre le point haut 9(H) et le point bas 9(B) sur une amplitude P.
    La courbe C1 est la trajectoire oscillante parcourue par l'extrémité inférieure 6 d'articulation de la bielle 7 lorsque son axe d'articulation 9 est en position haute 9(H), et la courbe C2 correspond à la trajectoire de son axe d'articulation 6 pour une positon basse 9B de son extrémité supérieure 9.
    L'ellipse E1 est parcourue par l'axe 17 d'articulation de la biellette esclave 3 lorsque la biellette balancier 7 est en position haute 9H et le piston 2 est en position de point mort haut la plus basse (PMHb). L'ellipse E2 est parcourue par l'axe 17 de la biellette esclave 3 lorsque l'axe 9 du balancier 7 est en position basse extrême 9B et le piston 2 est en position de point mort haut la plus élevée (PMHh).
    Enfin, la course forte C3 du piston 2 est délimitée par son point mort haut « bas » (PMH b) et par son point mort bas « bas » (PMB b) : cette course C3 correspond à la distance entre les positions du piston 2 à la figure 7 et à la figure 8 (course forte, taux faible). La course faible C4 du piston 2 est délimitée par une position de point mort haut (PMH h) située plus haut que la position de point mort haut (PMH b) de la course forte, et la position de point mort bas (PMB h), située à une hauteur supérieure à celle du point mort bas de la course forte C3 (PMB b) ; cette course faible C4 correspond à la course du piston 2 entre les positions de la figure 5 et de la figure 6.
    Les avantages du dispositif conforme à l'invention qui vient d'être décrit sont les suivants :
    • avantages théoriques :
       gains potentiels très importants en consommation par :
    • amélioration du rendement à charge partielle quand on augmente le taux de compression et que l'on réduit la cylindrée unitaire (effet de taux plus effet « down sizing » à faible charge),
    • augmentation possible du taux de suralimentation hors cliquetis lorsque le rapport volumétrique est réduit (nouvel effet « down sizing » mais en pleine charge),
    • gestion de la post-détente (cycle Atkinson) sur une grande plage d'utilisation,
    • fonctionnement en modes de combustion particuliers: auto-allumage, mélange pauvre homogène, forte recirculation de gaz.
    Avantages pratiques :
    • variation possible de la cylindrée dans des proportions supérieures à 25% pour une variation de rapport volumétrique de 100%,
    • la technologie utilisée connue pour les divers composants de l'ensemble (assemblage type bielle et biellette),
    • compacité et masse du dispositif de variation de course.
    L'invention est applicable à toutes architectures de moteurs et à tous types de carburants ou de combustibles.
    L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et peut comporter de nombreuses variantes d'exécution.

    Claims (8)

    1. Moteur à combustion interne, comprenant au moins un cylindre (1) dans lequel peut se déplacer un piston (2) entre un point mort haut et un point mort bas, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour faire varier la positon du point mort haut (PMH) entre des limites prédéterminées afin de faire varier simultanément la course (C3, C4) du piston, la position du point mort bas (PMB) et corrélativement le rapport volumétrique et la cylindrée en fonction des conditions d'utilisation du moteur.
    2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une bielle (3) articulée d'une part sur le piston (2) et d'autre part sur une bielle principale (4) qui tourne sur un vilebrequin (15), et en ce que ladite bielle principale (4) est également articulée sur une biellette (7) formant balancier, associée à un organe (8) de réglage de la position de ladite biellette commandant les positions des points morts haut et bas.
    3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bielle principale (4) comporte un bras court (11) entre un maneton (14) du vilebrequin (15) et un axe (17) de la bielle (3) et un bras long (12) entre ledit maneton et un axe d'articulation (6) sur ladite biellette (7) formant balancier.
    4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle que les bras (11, 12) de la bielle principale (4) forment entre eux est compris entre 100 et 130° environ.
    5. Moteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le rapport entre les longeurs du bras court (11) et du bras long (12) est compris entre 0,6 et 0,8.
    6. Moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la trajectoire du point d'articulation (9) entre la bielle principale (4) et la biellette (7) est linéaire.
    7. Moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la trajectoire du point d'articulation (9) entre la bielle principale (4) et la biellette est curviligne.
    8. Moteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'organe de réglage (8) coopère avec un actionneur (20).
    EP01400802A 2000-04-04 2001-03-28 Moteur à combustion interne, à rapport volumétrique et à cylindrée variables Expired - Lifetime EP1143127B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR0004298A FR2807105B1 (fr) 2000-04-04 2000-04-04 Moteur a combustion interne, a rapport volumetrique et a cylindree variables
    FR0004298 2000-04-04

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1143127A1 true EP1143127A1 (fr) 2001-10-10
    EP1143127B1 EP1143127B1 (fr) 2005-03-16

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    Cited By (6)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2002012694A1 (fr) * 2000-08-08 2002-02-14 Daimlerchrysler Ag Moteur a combustion interne a piston alternatif, a taux de compression variable
    WO2004053345A1 (fr) * 2002-12-11 2004-06-24 Dapomot Oy Mecanisme a manivelle de moteur a combustion
    EP1496219A1 (fr) * 2003-07-08 2005-01-12 HONDA MOTOR CO., Ltd. Moteur à combustion avec taux de compression variable
    CN105745418A (zh) * 2013-11-14 2016-07-06 奥迪股份公司 内燃机的多联杆曲柄传动机构以及相应的内燃机
    CN112855357A (zh) * 2021-01-24 2021-05-28 效俊林 内燃机可变活塞行程可变压缩比机构及控制方法
    CN113958405A (zh) * 2021-10-28 2022-01-21 谢占鳌 一种高效率节油内燃机

    Families Citing this family (10)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR2910545B1 (fr) 2006-12-20 2012-06-08 Inst Francais Du Petrole Moteur a combustion interne a cylindree variable et/ou a taux de compression variable avec un basculeur entre le vilebrequin et la bielle et procede pour realiser de telles variations.
    DE102010032489A1 (de) 2010-07-28 2012-02-02 Daimler Ag Stelleinrichtung für eine Hubkolbenmaschine, Hubkolbenmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Hubkolbenmaschine
    DE102010032490A1 (de) 2010-07-28 2012-02-02 Daimler Ag Hubkolbenmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Hubkolbenmaschine
    DE102010032425A1 (de) 2010-07-28 2012-02-02 Daimler Ag Stelleinrichtung für eine Hubkolbenmaschine, Hubkolbenmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Hubkolbenmaschine
    DE102010032427A1 (de) 2010-07-28 2012-02-02 Daimler Ag Stelleinrichtung für eine Hubkolbenmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Hubkolbenmaschine
    DE102010032433A1 (de) 2010-07-28 2012-02-02 Daimler Ag Hubkolbenmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenmaschine
    DE102012007465B4 (de) * 2012-04-13 2014-09-11 Audi Ag Brennkraftmaschine
    US8794200B2 (en) * 2012-11-21 2014-08-05 GM Global Technology Operations LLC Engine assembly with phasing mechanism on eccentric shaft for variable cycle engine
    DE102014221250A1 (de) * 2014-10-20 2016-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
    DE102015015616A1 (de) * 2015-12-03 2017-06-08 Audi Ag Mehrgelenkskurbeltrieb für eine Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine mit einem Mehrgelenkskurbeltrieb sowie Verfahren zum Betreiben eines Mehrgelenkskurbeltriebs

    Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP0898644A1 (fr) 1996-05-13 1999-03-03 Broadsuper Limited Moteurs a combustion interne
    DE29913107U1 (de) * 1999-07-27 1999-10-07 Fend, Fritz, 93138 Lappersdorf Verbrennungsmotor
    WO2000008325A1 (fr) * 1998-08-04 2000-02-17 Oezdamar Hasan Basri Systeme a excentrique et ressort pour moteurs a pistons a combustion interne ou externe
    EP1012459A1 (fr) 1997-09-12 2000-06-28 Preservation Holdings Limited Moteurs a combustion interne

    Patent Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP0898644A1 (fr) 1996-05-13 1999-03-03 Broadsuper Limited Moteurs a combustion interne
    EP1012459A1 (fr) 1997-09-12 2000-06-28 Preservation Holdings Limited Moteurs a combustion interne
    WO2000008325A1 (fr) * 1998-08-04 2000-02-17 Oezdamar Hasan Basri Systeme a excentrique et ressort pour moteurs a pistons a combustion interne ou externe
    DE29913107U1 (de) * 1999-07-27 1999-10-07 Fend, Fritz, 93138 Lappersdorf Verbrennungsmotor

    Non-Patent Citations (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    H.N.POULIOT: "DESIGNING A VARIABLE STROKE ENGINE", AUTOMOTIVE ENGINEERING, vol. 85, no. 6, 1 June 1977 (1977-06-01), pages 50 - 55, XP002152859 *

    Cited By (12)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2002012694A1 (fr) * 2000-08-08 2002-02-14 Daimlerchrysler Ag Moteur a combustion interne a piston alternatif, a taux de compression variable
    US6772717B2 (en) 2000-08-08 2004-08-10 Daimlerchrysler Ag Reciprocating piston internal combustion engine
    WO2004053345A1 (fr) * 2002-12-11 2004-06-24 Dapomot Oy Mecanisme a manivelle de moteur a combustion
    EP1496219A1 (fr) * 2003-07-08 2005-01-12 HONDA MOTOR CO., Ltd. Moteur à combustion avec taux de compression variable
    US7021254B2 (en) 2003-07-08 2006-04-04 Honda Motor Co., Ltd. Engine with variably adjustable compression ratio, and methods of using same
    CN105745418A (zh) * 2013-11-14 2016-07-06 奥迪股份公司 内燃机的多联杆曲柄传动机构以及相应的内燃机
    US9982596B2 (en) 2013-11-14 2018-05-29 Audi Ag Multi-joint crank drive of an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
    CN105745418B (zh) * 2013-11-14 2018-12-07 奥迪股份公司 内燃机的多联杆曲柄传动机构以及相应的内燃机
    CN112855357A (zh) * 2021-01-24 2021-05-28 效俊林 内燃机可变活塞行程可变压缩比机构及控制方法
    CN112855357B (zh) * 2021-01-24 2023-04-18 效俊林 内燃机可变活塞行程可变压缩比机构及控制方法
    CN113958405A (zh) * 2021-10-28 2022-01-21 谢占鳌 一种高效率节油内燃机
    CN113958405B (zh) * 2021-10-28 2024-05-28 谢占鳌 一种高效率节油内燃机

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