EP4055256A1 - Variable-length connecting rod for an engine with a controlled compression ratio - Google Patents

Variable-length connecting rod for an engine with a controlled compression ratio

Info

Publication number
EP4055256A1
EP4055256A1 EP20817454.0A EP20817454A EP4055256A1 EP 4055256 A1 EP4055256 A1 EP 4055256A1 EP 20817454 A EP20817454 A EP 20817454A EP 4055256 A1 EP4055256 A1 EP 4055256A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting rod
oil
hydraulic
chamber
hydraulic circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20817454.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
René-Pierre BERTHEAU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MCE5 Development SA
Original Assignee
MCE5 Development SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MCE5 Development SA filed Critical MCE5 Development SA
Publication of EP4055256A1 publication Critical patent/EP4055256A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/10Bearings, parts of which are eccentrically adjustable with respect to each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/06Adjustable connecting-rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04Connecting-rod bearings; Attachments thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/22Internal combustion engines

Definitions

  • the connecting rod may be of the telescopic type, as is for example known from US2016237889 or of the eccentric type.
  • the connecting rod is provided with a device, often of a hydromechanical nature, allowing its length to be adjusted.
  • the control of the connecting rod consists in controlling the hydromechanical device for adjusting its length to a target length, so as to give the engine a set volumetric ratio.
  • the piloting system comprises:
  • At least one linear hydraulic spool arranged in a housing of the connecting rod head, and capable of occupying a first rest position and at least a second position, each position making it possible to open or close fluid communication with the circuit.
  • At least one of the pads comprises end-of-travel stops, to limit its possible displacement along the transverse axis;
  • the (at least one) slide makes it possible, depending on the position it occupies, to establish an oil circulation between a hydraulic chamber and an oil supply, or to establish an oil circulation between a hydraulic chamber and an oil evacuation, or to establish an oil circulation between the two hydraulic chambers, or to block all oil circulation with the two hydraulic chambers;
  • Figures 5c and 5d show a variant of the control system of a telescopic connecting rod according to the invention, and the associated hydraulic diagram for a “three-rate” operation, with transfer between the hydraulic chambers;
  • Figures 7a, 7b, 7c and 7d show the control system of a telescopic connecting rod according to the invention, and the associated hydraulic diagram for operation in "continuous rate", with transfer between the hydraulic chambers;
  • Figures 8a, 8b and 8c show control members carried by the crankshaft and configured to cooperate with a connecting rod according to the invention;
  • Figure 8d shows the control system of a connecting rod according to the invention cooperating with a control member carried by the crankshaft.
  • the connecting rod 10 comprises a body 101 extending along a longitudinal axis z.
  • the connecting rod 10 according to the invention can be of the telescopic type (figure la) or of eccentric type (figure lb, lc): a central cylinder mechanism or an eccentric mechanism is then fitted in the body 101 of the connecting rod 10.
  • These mechanisms form part of a hydraulic control circuit 104, included in the connecting rod 10.
  • the hydraulic circuit 104 preferably comprises at least two hydraulic chambers 1041, 1042 associated with at least one hydraulic piston.
  • the hydraulic chambers 1041,1042 are associated with a central piston 1045 in the case of a telescopic connecting rod (figure la), and the chambers 1041,1042 are respectively associated with a first piston and with a second piston in the case of a telescopic rod. of an eccentric connecting rod (figure le).
  • the modification of the supply, evacuation or circulation of oil in or between these two hydraulic chambers 1041,1042 will induce the displacement of the piston (s) hydraulic (s), which displacement allows the rod length to be modified along the longitudinal axis z.
  • the connecting rod 10 also comprises a connecting rod end 102, intended to establish a pivot connection, along a transverse axis y perpendicular to the longitudinal axis z, with a crankpin 2 of the crankshaft 200 of the piloted volumetric ratio engine.
  • bearings 103 are provided to limit the friction between the big end 102 and crankpin 2.
  • the control system 110 comprises at least one linear hydraulic spool 111, arranged in a housing 112 of the head 102 of the connecting rod 10 ( Figure 2a).
  • the piloting system 110 is in fluid connection with the hydraulic circuit 104 by means of at least one duct 104a arranged in the big end 102 and communicating with the housing 112.
  • the drawer 111 is said to be linear because it is able to move along the transverse axis y, in the housing 112. Thus, it is capable of occupying a first rest position PI and at least a second position P2. A position of drawer 111 will allow:
  • the front section 112a of the housing 112 is configured to partially accommodate the first pad 113.
  • the front section 112a has an enlarged housing allowing the first pad 113 to establish a sliding connection according to the transverse axis y, with the big end 102.
  • the control system 110 also comprises a return means 114 (FIG. 2a), for example springs, for returning the spool 111 to the first rest position PI, in the absence of the support force exerted on the first pad. 113.
  • the piloting system 110 also includes a second shoe 115 disposed on the same side of the big end 102 as the first shoe 113 ( Figures la and lb).
  • the second pad 115 is also able to withstand the support force exerted by the external pilot member 50. It is advantageously configured to balance the support force exerted by the external pilot member 50 and prevent the appearance of parasitic torque between the first pad 113 and the control member 50.
  • the first 113 and second 115 pads are arranged so that the barycenter of the forces undergone by said pads when the support force is applied to them is located substantially in the center of the big end 102.
  • the second shoe 115 is symmetrical to the first shoe 113 with respect to the center of the big end 102 and has a contact surface equivalent to the first shoe 113.
  • the first 113 and second 115 pads may be aligned along the longitudinal axis z, the first as close as possible to the body 101 of the connecting rod 10 and the second at the level of the cap of the bie head 102.
  • several second pads 115 could be arranged on the blank of the big end 102, and arranged so as to balance the forces.
  • FIG. 3a illustrates a piloting system comprising two spools 111a, 111b, suitable for an eccentric connecting rod
  • FIG. 3b illustrates the same piloting system for a telescopic connecting rod.
  • the piloting system 111 remains identical in both cases and thus consists of a first pad 113 (and a second pad 115 - not shown), on which an external pilot member 50 exerts a support force, allowing The actuation of a first spool 111a and a second spool 111b, which control the supply and discharge of oil respectively from the first hydraulic chamber 1041 and from the second hydraulic chamber 1042.
  • the control system 111 does not allow oil to be transferred between the two chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104.
  • variable-length connecting rod The operating mode of the piloting system 111 illustrated in FIGS. 3a and 3b is detailed below, with reference to a connecting rod of variable length with eccentric operating at “two-rate”. Another important aspect of the variable-length connecting rod according to the present invention relates to the desire or not to transfer part of the oil from one chamber 1041,1042 of the hydraulic circuit 104 into the other, when the length of the cylinder is changed. connecting rod.
  • this fluidic connection may be independent or dependent on the position of the drawer (s) 111a, 111b.
  • the fluid connection can be provided by a transfer pipe 104c.
  • the transfer pipe 104c advantageously comprises a device for orienting the oil flow 1046 such as for example a non-return valve.
  • the length of the connecting rod 10 is maximum in the absence of a bearing force applied to the first pad 113, the spool 111 then being in its rest position PI and allowing the circulation of oil from the first hydraulic chamber 1041 to the second hydraulic chamber 1042; the transfer of oil between the second chamber 1042 to the first chamber 1041 is also possible via the transfer line 104c.
  • a return or repel element 1042a (illustrated by a spring 1042a arranged in the hydraulic chamber 1042 in FIGS. 3c, 3d) makes it possible to guarantee the elongation of the connecting rod 10 thanks to a force, independent of the external forces applied to the connecting rod, during an engine cycle.
  • the second chamber 1042 by the action of the spring 1042a, will extend by pushing back the piston 1045.
  • the return or pushing element 1042a may be located outside the chamber 1042 (in particular in the case of the eccentric connecting rod) and perform the same function as described above.

Abstract

The invention relates to a variable-length connecting rod (10) comprising: - A connecting rod head (102), designed to establish a pivot connection with a crankpin of a crankshaft, - A hydraulic circuit (104) for controlling the length of the connecting rod (10), - A system for controlling (110) the hydraulic circuit. The control system (110) comprising: - At least one linear hydraulic slide (111) arranged within a housing of the connecting rod head (102), - At least a first shoe (113) arranged on a sidewall of the connecting rod head (102), suitable for undergoing a bearing force exerted by a controlling member, the bearing force allowing the slide (111) to be moved, - A return means for bringing the slide (111) back to its resting position in the absence of the bearing force, - At least a second shoe (115) arranged on the sidewall of the connecting rod head (102) and suitable for undergoing the bearing force.

Description

BIELLE A LONGUEUR VARIABLE POUR MOTEUR A RAPPORT VOLUMETRIQUE PILOTE ROD WITH VARIABLE LENGTH FOR MOTOR WITH PILOT VOLUMETRIC RATIO
DOMAINE DE L' INVENTION FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne un moteur rapport volumétrique variable, mettant en œuvre une bielle dont la longueur variable est pilotée. The present invention relates to an engine variable compression ratio, implementing a connecting rod whose variable length is controlled.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L' INVENTION TECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Parmi les solutions permettant de rendre variable le rapport volumétrique d'un moteur, on connaît celles mettant en œuvre une bielle dont l'entraxe (c'est-à-dire la longueur de la bielle) peut être piloté. Par exemple, lorsque la bielle présente une première longueur, le moteur est configuré pour présenter un premier rapport volumétrique, et lorsque la bielle présente une deuxième longueur, le moteur est configuré pour présenter un deuxième rapport volumétrique. Among the solutions making it possible to make the volumetric ratio of an engine variable, those using a connecting rod whose center distance (that is to say the length of the connecting rod) can be controlled. For example, when the connecting rod has a first length, the engine is configured to have a first compression ratio, and when the connecting rod has a second length, the engine is configured to have a second compression ratio.
La bielle peut être du type télescopique, comme cela est par exemple connu de US2016237889 ou du type excentrique. D'une manière générale, la bielle est munie d'un dispositif, souvent de nature hydromécanique, permettant l'ajustement de sa longueur. The connecting rod may be of the telescopic type, as is for example known from US2016237889 or of the eccentric type. In general, the connecting rod is provided with a device, often of a hydromechanical nature, allowing its length to be adjusted.
Quelle que soit la forme retenue, la bielle peut être configurée pour permettre un ajustement continu de sa longueur, entre sa première longueur et sa deuxième longueur, de manière à ajuster continûment le rapport volumétrique du moteur (bielle dite « à taux continu »). Alternativement, la bielle peut être dite « bistable » ou « bi-taux » : alors seule sa première et sa deuxième longueur forment des positions stables permettant de définir deux modes de fonctionnement du moteur, chaque mode correspondant à un rapport volumétrique déterminé. La bielle peut également être « tri-taux », trois longueurs définies formant dans ce cas des positions stables associées à des rapports volumétriques du moteur définis. Whatever shape is chosen, the connecting rod can be configured to allow continuous adjustment of its length, between its first length and its second length, so as to continuously adjust the volumetric ratio of the engine (so-called “continuous rate” connecting rod). Alternatively, the connecting rod can be said to be “bistable” or “bi-rate”: then only its first and its second length form stable positions making it possible to define two engine operating modes, each mode corresponding to a determined compression ratio. The connecting rod can also be “tri-rate”, three defined lengths in this case forming stable positions associated with defined volumetric ratios of the engine.
Le pilotage de la bielle consiste à commander le dispositif hydromécanique d'ajustement de sa longueur à une longueur cible, de manière à conférer au moteur un rapport volumétrique de consigne. The control of the connecting rod consists in controlling the hydromechanical device for adjusting its length to a target length, so as to give the engine a set volumetric ratio.
Selon une première approche connue par exemple du document US2017089257, la transmission de la consigne est réalisée mécaniquement. Par exemple, le pilotage est obtenu par entrechoquement, alors que la bielle est entraînée par le vilebrequin, entre un actionneur du dispositif d'ajustement (par exemple le tiroir d'un distributeur hydraulique) et une pièce de commande fixée au carter moteur. L'entrechoquement se produit à très haute vélocité, et ce pilotage au choc demande un positionnement extrêmement précis de la pièce de commande dans le bloc moteur, ce qui rend sa fabrication particulièrement complexe et onéreuse. Par ailleurs, ce mode de pilotage conduit à une émission acoustique importante et à une usure rapide des pièces qui entrent en contact. According to a first approach known for example from document US2017089257, the transmission of the instruction is carried out mechanically. For example, the control is obtained by clashing, while the connecting rod is driven by the crankshaft, between an actuator of the adjustment device (for example the spool of a hydraulic distributor) and a control part fixed to the engine crankcase. Collision occurs at very high velocity, and this impact control requires extremely precise positioning of the control part in the engine block, which makes its manufacture particularly complex and expensive. Moreover, this control mode leads to a significant acoustic emission and to rapid wear of the parts which come into contact.
Selon une autre approche connue, la transmission de la consigne est réalisée par des moyens hydrauliques. Ainsi, le document US2016237889 précité prévoit d'utiliser le circuit de lubrification des coussinets de la bielle pour agir sur un actionneur du dispositif d'ajustement de la longueur de bielle. L'inconvénient de ce type de pilotage hydraulique est une forte inertie à la commande et une grande sensibilité au régime moteur. OBJET DE L' INVENTION According to another known approach, the transmission of the setpoint is carried out by hydraulic means. Thus, the aforementioned document US2016237889 provides for using the connecting rod bearings lubrication circuit to act on an actuator of the connecting rod length adjustment device. The drawback of this type of hydraulic control is a high inertia to the control and a high sensitivity to the engine speed. OBJECT OF THE INVENTION
La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients précités. Elle concerne en particulier une bielle à longueur variable pilotée par transmission mécanique, susceptible de coopérer avec un organe de pilotage extérieur, sans choc. The present invention aims to overcome all or part of the aforementioned drawbacks. It relates in particular to a variable-length connecting rod controlled by mechanical transmission, capable of cooperating with an external control member, without shock.
BREVE DESCRIPTION DE L' INVENTION BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
L'invention concerne une bielle à longueur variable dont le corps s'étend selon un axe longitudinal et comprenant : The invention relates to a variable-length connecting rod, the body of which extends along a longitudinal axis and comprising:
• Une tête de bielle, destinée à établir une liaison pivot, selon un axe transverse perpendiculaire à l'axe longitudinal, avec un maneton d'un vilebrequin, • A big end, intended to establish a pivot connection, along a transverse axis perpendicular to the longitudinal axis, with a crankpin of a crankshaft,
• Un circuit hydraulique de commande de la longueur de la bielle, • A hydraulic circuit for controlling the length of the connecting rod,
• Un système de pilotage du circuit hydraulique. • A hydraulic circuit control system.
Le système de pilotage comporte : The piloting system comprises:
• Au moins un tiroir hydraulique linéaire, agencé dans un logement de la tête de bielle, et susceptible d'occuper une première position de repos et au moins une deuxième position, chaque position permettant d'ouvrir ou de fermer une communication fluidique avec le circuit hydraulique,• At least one linear hydraulic spool, arranged in a housing of the connecting rod head, and capable of occupying a first rest position and at least a second position, each position making it possible to open or close fluid communication with the circuit. hydraulic,
• Au moins un premier patin disposé sur un flanc de la tête de bielle et solidaire d'une extrémité du tiroir, apte à subir une force d'appui exercée par un organe de pilotage annulaire, coaxial au maneton et extérieur à la bielle, ladite force d'appui permettant de déplacer le tiroir dans la deuxième position, • At least a first pad disposed on a side of the connecting rod head and integral with one end of the slide, capable of undergoing a bearing force exerted by an annular piloting member, coaxial with the crank pin and external to the connecting rod, said support force allowing the drawer to be moved into the second position,
• Un moyen de rappel, pour ramener le tiroir dans la première position de repos, en l'absence de la force d'appui, • A return means, to return the drawer to the first rest position, in the absence of the support force,
• Au moins un deuxième patin disposé sur le flanc de la tête de bielle et apte à subir la force d'appui. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : • At least one second shoe arranged on the side of the big end and able to withstand the support force. According to other advantageous and non-limiting characteristics of the invention, taken alone or in any technically feasible combination:
- le premier et deuxième patin sont agencés de sorte que le barycentre des efforts subis par les patins lorsque la force d'appui leur est appliquée se situe sensiblement au centre de la tête de bielle ; - The first and second shoe are arranged so that the barycenter of the forces undergone by the shoes when the bearing force is applied to them is located substantially at the center of the big end;
- au moins l'un des patins comprend des butées de fin de course, pour limiter son déplacement possible selon l'axe transverse ; - at least one of the pads comprises end-of-travel stops, to limit its possible displacement along the transverse axis;
- le circuit hydraulique comprend au moins deux chambres hydrauliques, chacune étant reliée au tiroir par au moins un conduit, les chambres étant associées à au moins un piston hydraulique dont le déplacement est apte à modifier la longueur de la bielle selon l'axe longitudinal ; en particulier, les chambres étant associées à un piston central dans le cas d'une bielle télescopique, et les chambres étant associées respectivement à un premier piston et à un deuxième piston dans le cas d'une bielle à excentrique ; the hydraulic circuit comprises at least two hydraulic chambers, each being connected to the spool by at least one conduit, the chambers being associated with at least one hydraulic piston, the movement of which is capable of modifying the length of the connecting rod along the longitudinal axis; in particular, the chambers being associated with a central piston in the case of a telescopic connecting rod, and the chambers being associated respectively with a first piston and with a second piston in the case of an eccentric connecting rod;
- le (au moins un) tiroir permet, selon la position qu'il occupe, d'établir une circulation d'huile entre une chambre hydraulique et une alimentation d'huile, ou d'établir une circulation d'huile entre une chambre hydraulique et une évacuation d'huile, ou d'établir une circulation d'huile entre les deux chambres hydrauliques, ou de bloquer toute circulation d'huile avec les deux chambres hydrauliques ;- the (at least one) slide makes it possible, depending on the position it occupies, to establish an oil circulation between a hydraulic chamber and an oil supply, or to establish an oil circulation between a hydraulic chamber and an oil evacuation, or to establish an oil circulation between the two hydraulic chambers, or to block all oil circulation with the two hydraulic chambers;
- l'alimentation d'huile est configurée de manière à récupérer l'huile de lubrification de coussinets de la tête de bielle ; - The oil supply is configured so as to recover the lubricating oil from the bearings of the big end;
- le (au moins un) tiroir comprend au moins un clapet permettant de définir le sens de circulation d'huile ;- the (at least one) slide comprises at least one valve making it possible to define the direction of oil circulation;
- le circuit hydraulique comprend un conduit reliant les deux chambres hydrauliques et muni d'un clapet permettant de définir le sens de circulation d'huile ; - the hydraulic circuit comprises a conduit connecting the two hydraulic chambers and provided with a valve making it possible to define the direction of oil circulation;
- la bielle comprend un élément de rappel ou de repoussement relié à au moins un piston hydraulique ; - au moins un conduit, reliant une chambre hydraulique et le tiroir, comprend un dispositif obturateur configuré pour autoriser la circulation d'huile entre ladite chambre hydraulique et le tiroir lorsque le piston hydraulique atteint une position déterminée. - The connecting rod comprises a return or push element connected to at least one hydraulic piston; - At least one conduit, connecting a hydraulic chamber and the spool, comprises a shutter device configured to allow the circulation of oil between said hydraulic chamber and the spool when the hydraulic piston reaches a determined position.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles : Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description of the invention which will follow with reference to the appended figures in which:
• La figure la présente une bielle télescopique conforme à l'invention ; • Figure la shows a telescopic connecting rod according to the invention;
• Les figures lb et le présentent une bielle à excentrique conforme à l'invention ; • Figures 1b and 1c show an eccentric connecting rod according to the invention;
• Les figures 2a (vue éclatée), 2b et 2c présentent tout ou partie d'un système de pilotage d'une bielle conforme à l'invention ; • Figures 2a (exploded view), 2b and 2c show all or part of a control system of a connecting rod according to the invention;
• Les figures 3a et 3b présentent le schéma hydraulique pour un fonctionnement en « bi-taux », sans transvasement entre les chambres du circuit hydraulique de commande de la longueur de bielle, respectivement d'une bielle à excentrique et d'une bielle télescopique conformes à l'invention ; • Figures 3a and 3b show the hydraulic diagram for a "two-rate" operation, without transfer between the chambers of the hydraulic circuit for controlling the length of the connecting rod, respectively of an eccentric connecting rod and of a telescopic connecting rod conforming. to invention;
• Les figures 3c et 3d présentent le schéma hydraulique pour un fonctionnement en « bi-taux », avec transvasement entre les chambres du circuit hydraulique de commande de la longueur de bielle, respectivement d'une bielle télescopique et d'une bielle à excentrique conformes à l'invention ; • Figures 3c and 3d show the hydraulic diagram for a “two-rate” operation, with transfer between the chambers of the hydraulic circuit for controlling the length of the connecting rod, respectively of a connecting rod. telescopic and an eccentric connecting rod according to the invention;
• Les figures 4a et 4b présentent le système de pilotage d'une bielle à excentrique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « bi-taux », sans transvasement entre les chambres hydrauliques ; • Figures 4a and 4b show the control system of an eccentric connecting rod according to the invention, and the associated hydraulic diagram for a “two-rate” operation, without transfer between the hydraulic chambers;
• Les figures 5a et 5b présentent le système de pilotage d'une bielle télescopique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « tri-taux », avec transvasement entre les chambres hydrauliques ; • Figures 5a and 5b show the control system of a telescopic connecting rod according to the invention, and the associated hydraulic diagram for "three-rate" operation, with transfer between the hydraulic chambers;
• Les figures 5c et 5d présentent une variante du système de pilotage d'une bielle télescopique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « tri-taux », avec transvasement entre les chambres hydrauliques ; • Figures 5c and 5d show a variant of the control system of a telescopic connecting rod according to the invention, and the associated hydraulic diagram for a “three-rate” operation, with transfer between the hydraulic chambers;
• Les figures 6a, 6b et 6c présentent le système de pilotage d'une bielle à excentrique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « taux continu », sans transvasement entre les chambres hydrauliques ; • Figures 6a, 6b and 6c show the control system of an eccentric connecting rod according to the invention, and the associated hydraulic diagram for operation in “continuous rate”, without transfer between the hydraulic chambers;
• Les figures 7a, 7b, 7c et 7d présentent le système de pilotage d'une bielle télescopique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « taux continu », avec transvasement entre les chambres hydrauliques ; • Les figures 8a, 8b et 8c présentent des organes de pilotage portés par le vilebrequin et configurés pour coopérer avec une bielle conforme à l'invention ; • Figures 7a, 7b, 7c and 7d show the control system of a telescopic connecting rod according to the invention, and the associated hydraulic diagram for operation in "continuous rate", with transfer between the hydraulic chambers; • Figures 8a, 8b and 8c show control members carried by the crankshaft and configured to cooperate with a connecting rod according to the invention;
• La figure 8d présente le système de pilotage d'une bielle conforme à l'invention coopérant avec un organe de pilotage porté par le vilebrequin. • Figure 8d shows the control system of a connecting rod according to the invention cooperating with a control member carried by the crankshaft.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La présente invention concerne une bielle 10 à longueur variable pour un moteur à rapport volumétrique piloté. The present invention relates to a variable length connecting rod 10 for a piloted compression ratio engine.
Notons que les mêmes références sur les figures pourront être utilisées pour des éléments de même type ou réalisant la même fonction. Note that the same references in the figures can be used for elements of the same type or performing the same function.
La bielle 10 comprend un corps 101 s'étendant selon un axe longitudinal z. La bielle 10 selon l'invention peut être de type télescopique (figure la) ou à excentrique (figure lb,lc) : un mécanisme à vérin central ou un mécanisme à excentrique est alors aménagé dans le corps 101 de la bielle 10. Ces mécanismes font partie d'un circuit hydraulique de commande 104, compris dans la bielle 10. Dans les deux configurations de bielle, le circuit hydraulique 104 comprend préférentiellement au moins deux chambres hydrauliques 1041,1042 associées à au moins un piston hydraulique. En particulier, les chambres hydrauliques 1041,1042 sont associées à un piston central 1045 dans le cas d'une bielle télescopique (figure la), et les chambres 1041,1042 sont associées respectivement à un premier piston et à un deuxième piston dans le cas d'une bielle à excentrique (figure le). La modification de l'alimentation, de l'évacuation ou de la circulation d'huile dans ou entre ces deux chambres hydrauliques 1041,1042 va induire le déplacement du (ou des) piston (s) hydraulique (s), lequel déplacement permet de modifier la longueur de bielle selon l'axe longitudinal z. The connecting rod 10 comprises a body 101 extending along a longitudinal axis z. The connecting rod 10 according to the invention can be of the telescopic type (figure la) or of eccentric type (figure lb, lc): a central cylinder mechanism or an eccentric mechanism is then fitted in the body 101 of the connecting rod 10. These mechanisms form part of a hydraulic control circuit 104, included in the connecting rod 10. In the two connecting rod configurations, the hydraulic circuit 104 preferably comprises at least two hydraulic chambers 1041, 1042 associated with at least one hydraulic piston. In particular, the hydraulic chambers 1041,1042 are associated with a central piston 1045 in the case of a telescopic connecting rod (figure la), and the chambers 1041,1042 are respectively associated with a first piston and with a second piston in the case of a telescopic rod. of an eccentric connecting rod (figure le). The modification of the supply, evacuation or circulation of oil in or between these two hydraulic chambers 1041,1042 will induce the displacement of the piston (s) hydraulic (s), which displacement allows the rod length to be modified along the longitudinal axis z.
Avantageusement, dans le cas de la bielle télescopique (figure la), on privilégiera un guidage long, entre la partie solidaire du pied de bielle (corps 101) et la partie solidaire de la tête de bielle 102, qui peut être réalisé d'une part au niveau du piston 1045 et d'autre part au niveau de la liaison pivot glissant 1048, afin d'assurer la reprise des efforts extérieurs lorsque la bielle 10 est inclinée et en limiter les frottements voire les coincements. Comme illustré sur la figure la, le piston central 1045 est maintenu par un écrou avec un goujon se prolongeant jusque sous l'alésage du pied de bielle réalisant ainsi la liaison pivot glissant 1048. Par ailleurs, on privilégiera un ressort double à pas opposé 1049 dans le but d'éviter la création d'un couple antagoniste dans le mécanisme. Advantageously, in the case of the telescopic connecting rod (figure la), preference will be given to a long guide, between the part secured to the small end (body 101) and the part secured to the big end 102, which can be produced from a on the one hand at the level of the piston 1045 and on the other hand at the level of the sliding pivot connection 1048, in order to ensure the absorption of external forces when the connecting rod 10 is inclined and to limit friction or even jamming thereof. As illustrated in FIG. La, the central piston 1045 is held by a nut with a stud extending down to under the bore of the connecting rod small end thus achieving the sliding pivot connection 1048. Furthermore, a double spring with opposite pitch 1049 will be preferred. in order to avoid the creation of an antagonistic couple in the mechanism.
La bielle 10 comprend également une tête de bielle 102, destinée à établir une liaison pivot, selon un axe transverse y perpendiculaire à l'axe longitudinal z, avec un maneton 2 du vilebrequin 200 du moteur à rapport volumétrique piloté. Comme sur un moteur classique, des coussinets 103 sont prévus pour limiter les frottements entre tête de bielle 102 et maneton 2. The connecting rod 10 also comprises a connecting rod end 102, intended to establish a pivot connection, along a transverse axis y perpendicular to the longitudinal axis z, with a crankpin 2 of the crankshaft 200 of the piloted volumetric ratio engine. As on a conventional engine, bearings 103 are provided to limit the friction between the big end 102 and crankpin 2.
La bielle 10 comprend en outre un système de pilotage 110, destiné à piloter le circuit hydraulique 104 ; ledit système de pilotage 110 va permettre de gérer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104, c'est-à-dire d'ouvrir ou de fermer ladite communication pour ajuster la circulation d'huile entre le circuit hydraulique 104 et l'extérieur et/ou la circulation d'huile dans le circuit hydraulique 104. Notons que l'huile destinée à circuler dans ce circuit hydraulique 104 est celle du moteur. The connecting rod 10 further comprises a control system 110, intended to control the hydraulic circuit 104; said control system 110 will make it possible to manage the fluidic communication with the hydraulic circuit 104, that is to say to open or close said communication to adjust the circulation of oil between the hydraulic circuit 104 and the outside and / or the circulation of oil in the hydraulic circuit 104. Note that the oil intended to circulate in this hydraulic circuit 104 is that of the engine.
Le système de pilotage 110 comprend au moins un tiroir hydraulique linéaire 111, agencé dans un logement 112 de la tête 102 de la bielle 10 (figure 2a). Le système de pilotage 110 est en liaison fluidique avec le circuit hydraulique 104 par l'intermédiaire d'au moins un conduit 104a aménagé dans la tête de bielle 102 et communiquant avec le logement 112. The control system 110 comprises at least one linear hydraulic spool 111, arranged in a housing 112 of the head 102 of the connecting rod 10 (Figure 2a). The piloting system 110 is in fluid connection with the hydraulic circuit 104 by means of at least one duct 104a arranged in the big end 102 and communicating with the housing 112.
Le logement 112 est préférentiellement parallèle à l'axe transverse y. Le tiroir 111 est de forme cylindrique et présente un diamètre extérieur compris typiquement entre 4 et 6 mm. The housing 112 is preferably parallel to the transverse axis y. The drawer 111 is cylindrical in shape and has an outside diameter typically between 4 and 6 mm.
De manière avantageuse, le logement 112 présente une section centrale dans laquelle est logé le tiroir 111, une section antérieure 112a en communication avec l'alimentation d'huile 11 et une section postérieure 112b, opposée à la section antérieure 112a (figures 2b, 2c). Dans certains modes de réalisation décrits ultérieurement, la section postérieure 112b communique avec l'évacuation d'huile 12. Advantageously, the housing 112 has a central section in which the spool 111 is housed, an anterior section 112a in communication with the oil supply 11 and a posterior section 112b, opposite the anterior section 112a (FIGS. 2b, 2c ). In some embodiments described later, the posterior section 112b communicates with the oil drain 12.
Le faible encombrement du tiroir 111 présente l'avantage de limiter la déformation de son logement 112 quand des efforts sont transmis à la bielle 10 ; il présente en outre l'avantage d'une plus grande facilité de placement du tiroir 111 dans la tête 102. The small size of the slide 111 has the advantage of limiting the deformation of its housing 112 when forces are transmitted to the connecting rod 10; it also has the advantage of greater ease of placement of the drawer 111 in the head 102.
Il n'est pas prévu d'étanchéité entre le tiroir 111 et le logement 112 : la fuite engendrée permet un renouvellement progressif de l'huile du circuit hydraulique 104. Le faible diamètre du tiroir 111 permet de mieux contrôler cette fuite. There is no provision for sealing between the spool 111 and the housing 112: the leak generated allows a progressive renewal of the oil in the hydraulic circuit 104. The small diameter of the spool 111 makes it possible to better control this leak.
Dans les modes de réalisation pour lesquels la section postérieure 112b du logement 112 communique avec l'évacuation d'huile 12, l'huile issue de cette fuite est évacuée au niveau de ladite évacuation 12, évitant ainsi une compression hydraulique dans la section 112b. In the embodiments for which the rear section 112b of the housing 112 communicates with the oil outlet 12, the oil resulting from this leak is discharged at said outlet 12, thus avoiding hydraulic compression in the section 112b.
Avantageusement, le tiroir 111 comprend un filtre 1111 à travers lequel l'huile arrivant de l'alimentation 11 va passer, et au moins un premier clapet 1112 autorisant la circulation de l'huile depuis le filtre 1111 vers l'intérieur du tiroir 111. Il comprend également au moins un orifice 1113 pour établir une communication fluidique entre l'intérieur du tiroir 111 et au moins un conduit du circuit hydraulique 104 (figures 2b,2c). Advantageously, the drawer 111 comprises a filter 1111 through which the oil arriving from the supply 11 will pass, and at least a first valve 1112 allowing the circulation of the oil from the filter 1111 towards the interior of the drawer 111. He also comprises at least one orifice 1113 for establishing fluid communication between the interior of the spool 111 and at least one duct of the hydraulic circuit 104 (FIGS. 2b, 2c).
Le tiroir 111 est dit linéaire car il est apte à se déplacer selon l'axe transverse y, dans le logement 112. Ainsi, il est susceptible d'occuper une première position de repos PI et au moins une deuxième position P2. Une position du tiroir 111 va permettre : The drawer 111 is said to be linear because it is able to move along the transverse axis y, in the housing 112. Thus, it is capable of occupying a first rest position PI and at least a second position P2. A position of drawer 111 will allow:
• soit d'établir une communication fluidique, à travers le tiroir 111, entre le circuit hydraulique 104 et l'alimentation d'huile 11, • either to establish fluid communication, through the spool 111, between the hydraulic circuit 104 and the oil supply 11,
• soit d'établir une communication fluidique, à travers le tiroir 111, entre le circuit hydraulique 104 et l'évacuation d'huile 12, • either to establish fluid communication, through the spool 111, between the hydraulic circuit 104 and the oil outlet 12,
• soit d'établir une communication fluidique, à travers le tiroir 111, entre deux chambres hydrauliques du circuit 104,• either to establish fluid communication, through the slide 111, between two hydraulic chambers of the circuit 104,
• soit de bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104, isolant ce dernier en circuit fermé. • or to block the fluid communication with the hydraulic circuit 104, isolating the latter in a closed circuit.
Ces différentes configurations seront détaillées plus loin dans les modes particuliers de réalisation. These different configurations will be detailed later in the particular embodiments.
Le système de pilotage 110 comprend également un premier patin 113 disposé sur un flanc de la tête de bielle 102 et solidaire d'une extrémité du tiroir 111. Le premier patin 113 est apte à subir au moins une force d'appui exercée par un organe de pilotage extérieur 50 à la bielle, ledit organe 50 étant par exemple porté par le vilebrequin 200. Cette force d'appui, transmise au tiroir 111 par le premier patin 113 va provoquer le déplacement linéaire dudit tiroir 111, pour lui faire occuper sa (au moins une) deuxième position P2. Dans le contexte de l'invention, l'organe de pilotage extérieur 50 présente une surface annulaire, coaxiale au maneton 2, positionnée en vis-à-vis du flanc de la tête de bielle 102. The control system 110 also comprises a first pad 113 disposed on a side of the connecting rod end 102 and integral with one end of the spool 111. The first pad 113 is capable of undergoing at least one support force exerted by a member. pilot 50 to the connecting rod, said member 50 being for example carried by the crankshaft 200. This support force, transmitted to the spool 111 by the first pad 113 will cause the linear displacement of said spool 111, to make it occupy its ( at least one) second position P2. In the context of the invention, the outer pilot member 50 has an annular surface, coaxial with the crankpin 2, positioned opposite the side of the big end 102.
L'organe de pilotage extérieur 50 est configuré pour se déplacer selon l'axe transverse y et peut ainsi rentrer en contact avec le premier patin 113 et exercer une force d'appui sur celui-ci. Des exemples de réalisation de l'organe de pilotage 50 extérieur à la bielle 10 et coopérant avec celle-ci seront décrits plus loin. The outer pilot member 50 is configured to move along the transverse axis y and can thus come into contact with the first pad 113 and exert a bearing force thereon. Examples of embodiments of the control member 50 external to the connecting rod 10 and cooperating with the latter will be described below.
A titre d'exemple, comme illustré sur les figures 2a,2b et 2c, le premier patin 113 est maintenu solidaire de l'extrémité du tiroir 111 au moyen de goupilles cylindriques 113a. Le premier patin 113 comprend également des butées de fin de course 113b, pour limiter son déplacement possible selon l'axe transverse y. Ces butées peuvent être réalisées grâce à deux goupilles cylindriques 113b, solidaires de la tête 102, enfichées dans des fenêtres 113c aménagées dans le premier patin 113, limitant ainsi le déplacement du premier patin 113 en translation selon l'axe transverse y, à la taille de la fenêtre. L'utilisation de telles butées 113b permet également l'assemblage préalable des tiroirs 111 de la bielle 10 avant montage sur le vilebrequin 200. By way of example, as illustrated in FIGS. 2a, 2b and 2c, the first pad 113 is held integral with the end of the drawer 111 by means of cylindrical pins 113a. The first pad 113 also includes end-of-travel stops 113b, to limit its possible displacement along the transverse axis y. These stops can be achieved by means of two cylindrical pins 113b, integral with the head 102, plugged into windows 113c arranged in the first pad 113, thus limiting the movement of the first pad 113 in translation along the transverse axis y, at the waist from the window. The use of such stops 113b also allows the prior assembly of the spools 111 of the connecting rod 10 before mounting on the crankshaft 200.
De manière avantageuse, la section antérieure 112a du logement 112 est configurée pour loger partiellement le premier patin 113. Dans l'exemple des figures 2b,2c, la section antérieure 112a présente un logement élargi autorisant le premier patin 113 à établir une liaison glissière selon l'axe transverse y, avec la tête de bielle 102. Advantageously, the front section 112a of the housing 112 is configured to partially accommodate the first pad 113. In the example of Figures 2b, 2c, the front section 112a has an enlarged housing allowing the first pad 113 to establish a sliding connection according to the transverse axis y, with the big end 102.
Le système de pilotage 110 comprend également un moyen de rappel 114 (figure 2a), par exemple des ressorts, pour ramener le tiroir 111 dans la première position PI de repos, en l'absence de la force d'appui exercée sur le premier patin 113. Le système de pilotage 110 comprend aussi un deuxième patin 115 disposé sur le même flanc de la tête de bielle 102 que le premier patin 113 (figures la et lb). Le deuxième patin 115 est lui aussi apte à subir la force d'appui exercée par l'organe de pilotage extérieur 50. Il est avantageusement configuré pour équilibrer la force d'appui exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 et éviter l'apparition de couple parasite entre le premier patin 113 et l'organe de pilotage 50. Pour cela, les premier 113 et deuxième 115 patins sont agencés de sorte que le barycentre des efforts subis par lesdits patins lorsque la force d'appui leur est appliquée se situe sensiblement en centre de la tête de bielle 102. Selon un mode de réalisation possible, le deuxième patin 115 est symétrique au premier patin 113 par rapport au centre de la tête de bielle 102 et présente une surface de contact équivalente au premier patin 113. Comme illustré sur les figures la et lb, les premier 113 et deuxième 115 patins pourront être alignés selon l'axe longitudinal z, le premier au plus près du corps 101 de la bielle 10 et le deuxième au niveau du chapeau de la tête de bielle 102. Alternativement, plusieurs deuxièmes patins 115 pourraient être disposés sur le flan de la tête de bielle 102, et agencés de manière à équilibrer les efforts. The control system 110 also comprises a return means 114 (FIG. 2a), for example springs, for returning the spool 111 to the first rest position PI, in the absence of the support force exerted on the first pad. 113. The piloting system 110 also includes a second shoe 115 disposed on the same side of the big end 102 as the first shoe 113 (Figures la and lb). The second pad 115 is also able to withstand the support force exerted by the external pilot member 50. It is advantageously configured to balance the support force exerted by the external pilot member 50 and prevent the appearance of parasitic torque between the first pad 113 and the control member 50. For this, the first 113 and second 115 pads are arranged so that the barycenter of the forces undergone by said pads when the support force is applied to them is located substantially in the center of the big end 102. According to one possible embodiment, the second shoe 115 is symmetrical to the first shoe 113 with respect to the center of the big end 102 and has a contact surface equivalent to the first shoe 113. As illustrated in figures la and lb, the first 113 and second 115 pads may be aligned along the longitudinal axis z, the first as close as possible to the body 101 of the connecting rod 10 and the second at the level of the cap of the bie head 102. Alternatively, several second pads 115 could be arranged on the blank of the big end 102, and arranged so as to balance the forces.
Comme le premier patin 113, le deuxième patin 115 établit un liaison glissière selon l'axe transverse y avec la tête de bielle 102 : son amplitude de déplacement est équivalente à celle du premier patin 113. Des moyens de rappel 114 et des butées de fin de course pourront être utilisées, comme énoncé précédemment pour le premier patin 113. Like the first shoe 113, the second shoe 115 establishes a sliding connection along the transverse axis y with the big end 102: its displacement amplitude is equivalent to that of the first shoe 113. Return means 114 and end stops can be used, as stated above for the first pad 113.
Notons que l'alimentation d'huile 11 pourra être réalisée à partir d'un perçage à travers un coussinet 103 débouchant dans la section antérieure 112a de le logement 112, comme illustré sur la figure 2b. Alternativement, le premier patin 113 pourra être muni d'une cavité 113d configurée pour collecter l'huile de lubrification des coussinets 103 au niveau du flanc de la tête de bielle 102, la cavité 113d communicant par ailleurs avec la section antérieure 112a du logement 112 (figure 2c). It should be noted that the oil supply 11 could be produced from a borehole through a bearing 103 opening into the front section 112a of the housing 112, as illustrated in FIG. 2b. Alternatively, the first pad 113 could be provided with a cavity 113d configured to collect the oil from lubrication of the bearings 103 at the level of the side of the big end 102, the cavity 113d also communicating with the front section 112a of the housing 112 (FIG. 2c).
Système de pilotage pour bielle télescopique ou excentrique Piloting system for telescopic or eccentric connecting rod
Une bielle de longueur variable dite à excentrique et une bielle de longueur variable dite télescopique ont en point commun la similarité entre leurs circuits hydrauliques 104. En effet, dans chaque cas, l'objectif est de pouvoir piloter le volume d'huile d'au moins deux chambres hydrauliques 1041,1042 (figures 3a, 3b). La différence de fonctionnement se trouve dans la mécanique d'allongement de la bielle et non dans le pilotage. Ainsi, un même système de pilotage 110 peut être utilisé au choix pour une bielle à excentrique ou une bielle télescopique. A so-called eccentric variable-length connecting rod and a telescopic variable-length connecting rod have in common the similarity between their hydraulic circuits 104. In fact, in each case, the objective is to be able to control the volume of oil at at least two hydraulic chambers 1041,1042 (Figures 3a, 3b). The difference in operation is found in the mechanics of extending the connecting rod and not in the piloting. Thus, the same control system 110 can be used as desired for an eccentric connecting rod or a telescopic connecting rod.
La figure 3a illustre un système de pilotage comprenant deux tiroirs 111a,111b, adapté pour une bielle à excentrique, et la figure 3b illustre le même système de pilotage pour une bielle télescopique. Le système de pilotage 111 reste identique dans les deux cas et est ainsi constitué d'un premier patin 113 (et d'une deuxième patin 115 - non représenté), sur lequel un organe de pilotage extérieur 50 exerce une force d'appui, permettant 1'actionnement d'un premier tiroir 111a et d'un second tiroir 111b, lesquels pilotent l'alimentation et l'évacuation en huile respectivement de la première chambre hydraulique 1041 et de la deuxième chambre hydraulique 1042. Notons que dans les exemples des figures 3a et 3b, le système de pilotage 111 ne permet pas le transvasement d'huile entre les deux chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104. FIG. 3a illustrates a piloting system comprising two spools 111a, 111b, suitable for an eccentric connecting rod, and FIG. 3b illustrates the same piloting system for a telescopic connecting rod. The piloting system 111 remains identical in both cases and thus consists of a first pad 113 (and a second pad 115 - not shown), on which an external pilot member 50 exerts a support force, allowing The actuation of a first spool 111a and a second spool 111b, which control the supply and discharge of oil respectively from the first hydraulic chamber 1041 and from the second hydraulic chamber 1042. Note that in the examples of the figures 3a and 3b, the control system 111 does not allow oil to be transferred between the two chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104.
Le mode de fonctionnement du système de pilotage 111 illustré sur les figures 3a et 3b est détaillé plus loin, en référence à une bielle de longueur variable à excentrique fonctionnant à « bi-taux ». Un autre aspect important de la bielle de longueur variable selon la présente invention concerne la volonté ou non de transvaser une partie de l'huile d'une chambre 1041,1042 du circuit hydraulique 104 dans l'autre, lors du changement de longueur de la bielle. Dans le cas où le transvasement de l'huile entre les chambres hydrauliques 1041,1042 est voulu, il est nécessaire d'adapter le circuit hydraulique 104 en conséquence par l'ajout d'une connexion fluidique entre les deux chambres 1041,1042. Notons que cette connexion fluidique pourra être indépendante ou dépendante de la position du (ou des) tiroir(s) 111a,111b. Comme par exemple illustré sur les figures 3c et 3d, la connexion fluidique pourra être assurée par un conduit de transvasement 104c. Le conduit de transvasement 104c comprend avantageusement un dispositif d'orientation du flux d'huile 1046 comme par exemple un clapet anti-retour. The operating mode of the piloting system 111 illustrated in FIGS. 3a and 3b is detailed below, with reference to a connecting rod of variable length with eccentric operating at “two-rate”. Another important aspect of the variable-length connecting rod according to the present invention relates to the desire or not to transfer part of the oil from one chamber 1041,1042 of the hydraulic circuit 104 into the other, when the length of the cylinder is changed. connecting rod. In the event that the transfer of oil between the hydraulic chambers 1041,1042 is desired, it is necessary to adapt the hydraulic circuit 104 accordingly by adding a fluid connection between the two chambers 1041,1042. Note that this fluidic connection may be independent or dependent on the position of the drawer (s) 111a, 111b. As for example illustrated in Figures 3c and 3d, the fluid connection can be provided by a transfer pipe 104c. The transfer pipe 104c advantageously comprises a device for orienting the oil flow 1046 such as for example a non-return valve.
Cette capacité de transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 est plus communément envisagée dans le cas de bielles télescopiques mais pourrait être appliqué à des bielles à excentrique. Les figures 3c et 3d illustrent un système de pilotage 110 respectivement pour une bielle télescopique et une bielle à excentrique, avec transvasement entre les deux chambres hydrauliques 1041,1042. Le système de pilotage 110 comprend un seul tiroir 111 actionné par le premier patin 113 sur lequel l'organe de pilotage extérieur 50 exerce la force d'appui. Le système de pilotage 110 reste identique dans les deux cas de bielles. This transfer capacity between the chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104 is more commonly considered in the case of telescopic rods but could be applied to eccentric rods. Figures 3c and 3d illustrate a control system 110 respectively for a telescopic connecting rod and an eccentric connecting rod, with transfer between the two hydraulic chambers 1041,1042. The piloting system 110 comprises a single slide 111 actuated by the first pad 113 on which the external pilot member 50 exerts the support force. The control system 110 remains identical in the two cases of connecting rods.
La longueur de la bielle 10 est maximale en l'absence de force d'appui appliquée sur le premier patin 113, le tiroir 111 étant alors dans sa position de repos PI et autorisant la circulation de l'huile de la première chambre hydraulique 1041 à la deuxième chambre hydraulique 1042 ; le transvasement d'huile entre la deuxième chambre 1042 à la première chambre 1041 est aussi possible via le conduit de transvasement 104c. Un élément de rappel ou de repoussement 1042a (illustré par un ressort 1042a disposé dans la chambre hydraulique 1042 sur les figures 3c,3d) permet de garantir l'allongement de la bielle 10 grâce à un effort, indépendant des efforts externes s'appliquant sur la bielle, au cours d'un cycle moteur. Ainsi la deuxième chambre 1042, par l'action du ressort 1042a, va s'étendre en repoussant le piston 1045. Notons que l'élément de rappel ou de repoussement 1042a pourra se trouver en-dehors de la chambre 1042 (en particulier dans le cas de la bielle à excentrique) et réaliser la même fonction que décrite ci-dessus. The length of the connecting rod 10 is maximum in the absence of a bearing force applied to the first pad 113, the spool 111 then being in its rest position PI and allowing the circulation of oil from the first hydraulic chamber 1041 to the second hydraulic chamber 1042; the transfer of oil between the second chamber 1042 to the first chamber 1041 is also possible via the transfer line 104c. A return or repel element 1042a (illustrated by a spring 1042a arranged in the hydraulic chamber 1042 in FIGS. 3c, 3d) makes it possible to guarantee the elongation of the connecting rod 10 thanks to a force, independent of the external forces applied to the connecting rod, during an engine cycle. Thus the second chamber 1042, by the action of the spring 1042a, will extend by pushing back the piston 1045. Note that the return or pushing element 1042a may be located outside the chamber 1042 (in particular in the case of the eccentric connecting rod) and perform the same function as described above.
La longueur de bielle est minimale lorsque l'organe de pilotage extérieur 50 applique une force d'appui sur le premier patin 113, lequel déplace le tiroir 111 dans une deuxième position P2 qui va bloquer la circulation d'huile et isoler le circuit hydraulique 104 en circuit fermé. L'huile ne peut alors transvaser que de la chambre hydraulique 1042 vers la chambre hydraulique 1041 du fait du clapet 1046 sur le conduit de transvasement 104c. Le transvasement se produit progressivement lorsque la bielle est soumise aux efforts externes de compression (en particulier lors des phases de compression et combustion du cycle moteur), provoquant le changement de longueur de bielle par effet cliquet, jusqu'à atteindre la longueur minimale. The connecting rod length is minimum when the external control member 50 applies a bearing force on the first pad 113, which moves the spool 111 into a second position P2 which will block the flow of oil and isolate the hydraulic circuit 104 in a closed circuit. The oil can then only transfer from the hydraulic chamber 1042 to the hydraulic chamber 1041 due to the valve 1046 on the transfer pipe 104c. The transfer takes place gradually when the connecting rod is subjected to external compressive forces (in particular during the compression and combustion phases of the engine cycle), causing the connecting rod length to change by ratchet effect, until the minimum length is reached.
Bielle bi-taux Bi-rate connecting rod
Selon un premier mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en bi-taux, sans transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 3a, 3b, 4a, 4b). Rappelons qu'une bielle 10 est dite « bi-taux », lorsqu'elle peut fonctionner avec deux longueurs définies : une longueur maximale correspondant à un taux de compression maximal du moteur, et une longueur minimale correspondant à un taux de compression minimal. According to a first embodiment, the connecting rod 10 of variable length operates in two-rate mode, without transfer between the chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104 (FIGS. 3a, 3b, 4a, 4b). It should be remembered that a connecting rod 10 is said to be “two-rate”, when it can operate with two defined lengths: a maximum length corresponding to a maximum compression ratio of the engine, and a minimum length corresponding to a minimum compression ratio.
Le premier mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle à excentrique (figure 3a, 4a, 4b). Notons néanmoins que le système de pilotage 110 selon ce premier mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle télescopique (figure 3b). The first embodiment is described below with an eccentric connecting rod (FIG. 3a, 4a, 4b). Note, however, that the control system 110 according to this first embodiment could equally well be applied to a telescopic connecting rod (figure 3b).
Le circuit hydraulique de commande 104 de la bielle 10 comprend donc un mécanisme à excentrique. Ce mécanisme est muni de deux biellettes fixées respectivement à un premier et à un deuxième piston hydraulique coulissant respectivement dans une première 1041 et une deuxième chambre 1042 (figure le). The hydraulic control circuit 104 of the connecting rod 10 therefore comprises an eccentric mechanism. This mechanism is provided with two links fixed respectively to a first and to a second hydraulic piston sliding respectively in a first 1041 and a second chamber 1042 (FIG. 1c).
Dans ce premier mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b (figures 4a, 4b). Et le circuit hydraulique 104 comprend un conduit 104a pour relier l'un des deux tiroirs 111a à la première chambre 1041 et un conduit 104b pour relier l'autre tiroir 111b à la deuxième chambre 1042. In this first embodiment, the control system 110 comprises two drawers 111a, 111b (FIGS. 4a, 4b). And the hydraulic circuit 104 comprises a conduit 104a to connect one of the two drawers 111a to the first chamber 1041 and a conduit 104b to connect the other drawer 111b to the second chamber 1042.
Chaque tiroir comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du premier patin 113, à travers lequel passe l'huile venant de l'alimentation d'huile 11. Chaque tiroir 111a, 111b comprend également un premier clapet d'entrée 1112, qui autorise la circulation de l'huile depuis le filtre 1111 vers l'intérieur du tiroir et pas la circulation inverse. Chaque tiroir 111a, 111b comprend enfin deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'un et/ou l'autre orifice 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104b dudit circuit 104. Each drawer comprises a filter 1111, at its end integral with the first pad 113, through which passes the oil coming from the oil supply 11. Each drawer 111a, 111b also comprises a first inlet valve 1112, which allows the circulation of oil from the filter 1111 towards the interior of the drawer and not the reverse circulation. Each slide 111a, 111b finally comprises two orifices 1113,1114 making it possible to establish fluid communication with the hydraulic circuit 104 when one and / or the other orifice 1113,1114 is opposite a duct 104a , 104b of said circuit 104.
La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, la circulation d'huile s'établit alors de l'alimentation 11 vers le conduit 104a,104b, en passant par le tiroir 111a,111b ; alternativement la communication fluidique peut consister à évacuer l'huile du circuit hydraulique de commande 104, la circulation d'huile s'établit alors du conduit 104a,104b vers l'évacuation 12, en passant par le tiroir 111a,111b. Fluid communication can consist of supplying the hydraulic circuit 104, the oil circulation is then established from the supply 11 to the conduit 104a, 104b, passing through the slide 111a, 111b; alternatively, the fluidic communication can consist in evacuating the oil from the hydraulic control circuit 104, the oil circulation is then established from the conduit 104a, 104b towards the evacuation 12, passing through the slide 111a, 111b.
La figure 4b illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce premier mode de réalisation. La première position PI de repos des tiroirs 111a,111b est obtenue lorsqu'aucune force d'appui n'est exercée sur le premier patin 113 par l'organe de pilotage extérieur 50. FIG. 4b illustrates the operation of the connecting rod 10 according to this first embodiment. The first rest position PI of the drawers 111a, 111b is obtained when no support force is exerted on the first pad 113 by the external control member 50.
Dans cette première position PI de repos, l'un des tiroirs 111a est configuré pour alimenter en huile la première chambre 1041 à laquelle il est relié par le conduit 104a. En pratique, l'huile venant de l'alimentation 11 et ayant traversé le filtre 1111 dudit tiroir traverse le premier clapet 1112 pour atteindre l'orifice 1113 du tiroir 111a, placé en vis-à-vis du conduit 104a, lorsque le tiroir 111a est dans la première position de repos PI. Les efforts externes de combustion et d'inertie subis par le piston de combustion du moteur et agissant sur le mécanisme à excentrique de la bielle vont favoriser la circulation de l'huile vers la première chambre 1041, le retour de l'huile de la première chambre 1041 en sens inverse étant interdite par le premier clapet 1112. In this first rest position PI, one of the drawers 111a is configured to supply the first chamber 1041 with oil to which it is connected by the conduit 104a. In practice, the oil coming from the supply 11 and having passed through the filter 1111 of said slide passes through the first valve 1112 to reach the orifice 1113 of the slide 111a, placed opposite the conduit 104a, when the slide 111a is in the first PI rest position. The external forces of combustion and inertia undergone by the combustion piston of the engine and acting on the eccentric mechanism of the connecting rod will promote the circulation of oil towards the first chamber 1041, the return of oil from the first chamber 1041 in the opposite direction being prohibited by the first valve 1112.
Toujours dans la première position PI de repos, l'autre tiroir 111b est configuré pour évacuer l'huile de la deuxième chambre 1042 à laquelle il est relié par le conduit 104b. En pratique, l'orifice 1114 du tiroir 111b, qui communique avec la section postérieure 112b du logement 112 et donc avec l'évacuation 12, est placé en vis-à-vis du conduit 104b. Les efforts de combustion et d'inertie vont ici encore favoriser la circulation de l'huile de la deuxième chambre 1042 vers l'évacuation 12. Still in the first rest position PI, the other slide 111b is configured to evacuate the oil from the second chamber 1042 to which it is connected by the conduit 104b. In practice, the orifice 1114 of the drawer 111b, which communicates with the rear section 112b of the housing 112 and therefore with the outlet 12, is placed opposite the duct 104b. The combustion and inertia forces here again promote the circulation of oil from the second chamber 1042 to the discharge 12.
Dans la première position PI de repos des tiroirs 111a,111b, la première chambre 1041 est alimentée en huile et la deuxième chambre 1042 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle à une longueur maximale, correspondant à un taux maximum du moteur. In the first rest position PI of the drawers 111a, 111b, the first chamber 1041 is supplied with oil and the second chamber 1042 is emptied, which makes it possible to adjust the connecting rod to a maximum length, corresponding to a maximum rate of the engine.
La deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b est obtenue suite à une translation des tiroirs 111a,111b le long de l'axe transversal y, lorsque qu'une force F est appliquée sur le premier patin 113, par l'organe de pilotage extérieur 50. Dans cette deuxième position P2, l'un des tiroirs 111a est configuré pour évacuer l'huile de la première chambre 1041 via le conduit 104a. En pratique, l'orifice 1114 du tiroir 111a, qui communique avec la section postérieure 112b du logement 112 et donc avec l'évacuation 12, est placé en vis-à-vis du conduit 104a. Les efforts de combustion et d'inertie vont ici encore favoriser la circulation de l'huile. The second position P2 of the drawers 111a, 111b is obtained following a translation of the drawers 111a, 111b along the transverse axis y, when a force F is applied to the first pad 113, by the external control member 50. In this second position P2, one of the drawers 111a is configured to evacuate the oil from the first chamber 1041 via the conduit 104a. In practice, the orifice 1114 of the drawer 111a, which communicates with the rear section 112b of the housing 112 and therefore with the outlet 12, is placed opposite the duct 104a. The efforts of combustion and inertia will here again promote the circulation of the oil.
Toujours dans cette deuxième position P2, l'autre tiroir 111b est configuré pour alimenter en huile la deuxième chambre 1042 via le conduit 104b. En pratique, l'huile venant de l'alimentation 11 et ayant traversé le filtre 1111 dudit tiroir traverse le premier clapet 1112 pour atteindre l'orifice 1113 du tiroir 111b, placé en vis-à-vis du conduit 104b. La circulation d'huile vers la deuxième chambre 1042 est favorisée par les efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle 10. Still in this second position P2, the other slide 111b is configured to supply the second chamber 1042 with oil via the duct 104b. In practice, the oil coming from the supply 11 and having passed through the filter 1111 of said slide passes through the first valve 1112 to reach the orifice 1113 of the slide 111b, placed opposite the conduit 104b. The circulation of oil to the second chamber 1042 is favored by the combustion and inertia forces undergone by the connecting rod 10.
Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, la deuxième chambre 1042 est alimentée en huile et la première chambre 1041 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle 10 à une longueur minimale, correspondant à un taux minimum du moteur. In the second position P2 of the drawers 111a, 111b, the second chamber 1042 is supplied with oil and the first chamber 1041 is emptied, which makes it possible to adjust the connecting rod 10 to a minimum length, corresponding to a minimum rate of the engine.
Le changement d'entraxe de la bielle 10 selon l'invention s'opère grâce aux efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle 10, qui provoquent la circulation de l'huile dans le circuit hydraulique 104 et à travers le ou les tiroirs 111,111a,111b du système de pilotage 110, induisant progressivement le changement de longueur de la bielle. Ceci est vrai pour le premier mode de réalisation qui vient d'être décrit et également pour les autres modes de réalisation à suivre dans la description. The change of center-to-center distance of the connecting rod 10 according to the invention takes place thanks to the combustion and inertia forces undergone by the connecting rod 10, which cause the oil to circulate in the hydraulic circuit 104 and through the one or more. drawers 111, 111a, 111b of the control system 110, gradually inducing the change in length of the connecting rod. This is true for the first embodiment which has just been described and also for the other embodiments to be followed in the description.
Selon un deuxième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en bi-taux, avec transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 3c, 3d). Le deuxième mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle télescopique (figure 3c). Notons néanmoins que le système de pilotage 110 selon ce deuxième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle à excentrique (figure 3d). According to a second embodiment, the connecting rod 10 of variable length operates in two-rate mode, with transfer between the chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104 (FIGS. 3c, 3d). The second embodiment is described below with a telescopic rod (figure 3c). Note, however, that the control system 110 according to this second embodiment could equally well be applied to an eccentric connecting rod (FIG. 3d).
Le circuit hydraulique 104 de commande de la bielle 10 comprend un mécanisme télescopique. Le mécanisme télescopique est aménagé dans le corps 101 de la bielle 10 et muni d'un vérin central définissant une chambre supérieure 1042 (ou deuxième chambre) et une chambre inférieure 1041 (ou première chambre) de part et d'autre d'un piston hydraulique 1045 appelé piston central 1045, la chambre inférieure 1041 se trouvant du côté de la tête de bielle 102 (figure 3c). Avantageusement, la chambre supérieure 1042 et la chambre inférieure 1041 présentent des sections équivalentes. The hydraulic circuit 104 for controlling the connecting rod 10 comprises a telescopic mechanism. The telescopic mechanism is arranged in the body 101 of the connecting rod 10 and provided with a central cylinder defining an upper chamber 1042 (or second chamber) and a lower chamber 1041 (or first chamber) on either side of a piston hydraulic 1045 called central piston 1045, the lower chamber 1041 located on the side of the big end 102 (Figure 3c). Advantageously, the upper chamber 1042 and the lower chamber 1041 have equivalent sections.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend un seul tiroir 111. Le circuit hydraulique 104 comprend un conduit 104a pour relier le tiroir 111 à la chambre supérieure 1042 et un conduit 104b pour relier le tiroir 111 à la chambre inférieure 1041. Le piston de vérin 1045 comprend un conduit de transvasement 104c reliant les deux chambres 1041,1042 ; un clapet 1046 (appelé troisième clapet par la suite) disposé sur ledit conduit 104c autorise la circulation de l'huile uniquement depuis la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041. In this second embodiment, the control system 110 comprises a single spool 111. The hydraulic circuit 104 comprises a duct 104a to connect the spool 111 to the upper chamber 1042 and a duct 104b to connect the spool 111 to the lower chamber 1041 The jack piston 1045 comprises a transfer duct 104c connecting the two chambers 1041, 1042; a valve 1046 (called the third valve hereinafter) arranged on said conduit 104c allows the circulation of oil only from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041.
Comme décrit précédemment, le tiroir 111 comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du premier patin 113, à travers lequel passe l'huile venant de l'alimentation d'huile 11. Il comprend également un premier clapet d'entrée 1112, qui autorise la circulation de l'huile depuis le filtre 1111 vers l'intérieur du tiroir et pas la circulation inverse. Il comprend en outre un deuxième clapet 1115, en série avec le premier clapet 1112 (figures 2b,2c). Le tiroir 111 comprend au moins deux orifices 1113,1114, chacun en aval d'un clapet 1112,1115, permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'un et/ou l'autre des orifices 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104b dudit circuit 104. La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104 et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, via les conduits 104a,104b, en passant par le tiroir 111. Alternativement, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé, un transvasement via le conduit de transvasement 104c étant uniquement possible de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041. As described above, the spool 111 comprises a filter 1111, at its end integral with the first pad 113, through which passes the oil coming from the oil supply 11. It also comprises a first inlet valve 1112. , which allows the circulation of the oil from the filter 1111 towards the interior of the drawer and not the reverse circulation. It further comprises a second valve 1115, in series with the first valve 1112 (Figures 2b, 2c). The drawer 111 comprises at least two orifices 1113,1114, each downstream of a valve 1112,1115, making it possible to establish fluid communication with the circuit. hydraulic 104 when one and / or the other of the orifices 1113,1114 is opposite a conduit 104a, 104b of said circuit 104. Fluid communication may consist of supplying the hydraulic circuit 104 and of circulating the oil from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042, via the conduits 104a, 104b, passing through the spool 111. Alternatively, the fluid communication can be blocked, putting the hydraulic circuit 104 in a closed circuit, a transfer via the transfer duct 104c being only possible from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041.
Dans le deuxième mode de réalisation, il est prévu que le tiroir 111 puisse occuper deux positions différentes selon l'axe transverse y. La première position PI de repos du tiroir 111 s'établit en l'absence de force d'appui exercée sur le premier patin 113 par l'organe de pilotage extérieur 50. Le tiroir 111 est alors configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile entre la chambre inférieure 1041 et la chambre supérieure 1042. En pratique, l'orifice 1113 entre le premier 1112 et le deuxième 1115 clapet est en communication fluidique avec la chambre inférieure 1041 ; et l'orifice 1114 en aval du deuxième clapet 1115 est en communication fluidique avec la chambre supérieure 1042. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, empêchant la circulation de fluide de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, l'huile issue de l'alimentation 11 et ayant passé le premier clapet d'entrée 1112 circule à travers le deuxième clapet 1115 et alimente la chambre supérieure 1042. De même, l'huile issue de la chambre inférieure 1041, bloquée par le premier clapet 1112 d'entrée circule à travers le deuxième clapet 1115 et alimente la chambre supérieure 1042. La chambre supérieure 1042 se remplit, alors que la chambre inférieure 1041 se vide, ce qui permet d'ajuster la bielle à sa longueur maximale. La deuxième position P2 du tiroir 111 correspond à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. Dans sa deuxième position P2, le tiroir 111 est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, autorisant uniquement la circulation de l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, le fluide va progressivement remplir la chambre inférieure 1041 et vider la chambre supérieure 1042, jusqu'à ajuster la bielle à une longueur minimale. In the second embodiment, provision is made for the drawer 111 to be able to occupy two different positions along the transverse axis y. The first rest position PI of the spool 111 is established in the absence of a support force exerted on the first pad 113 by the external control member 50. The spool 111 is then configured to supply the upper chamber 1042 with oil. and allowing oil to circulate between the lower chamber 1041 and the upper chamber 1042. In practice, the orifice 1113 between the first 1112 and the second 1115 valve is in fluid communication with the lower chamber 1041; and the orifice 1114 downstream of the second valve 1115 is in fluid communication with the upper chamber 1042. Due to the presence of the third valve 1046, preventing the flow of fluid from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042, the oil from the supply 11 and having passed the first inlet valve 1112 circulates through the second valve 1115 and supplies the upper chamber 1042. Similarly, the oil from the lower chamber 1041, blocked by the first valve 1112 d The inlet flows through the second valve 1115 and feeds the upper chamber 1042. The upper chamber 1042 fills, while the lower chamber 1041 empties, allowing the connecting rod to be adjusted to its maximum length. The second position P2 of the spool 111 corresponds to a maximum support force F exerted by the external control member 50 on the first pad 113. In its second position P2, the spool 111 is configured to block fluid communication with the circuit. hydraulic 104. Due to the presence of the third valve 1046, allowing only the circulation of oil from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041, the fluid will gradually fill the lower chamber 1041 and empty the upper chamber 1042, until adjusting the connecting rod to a minimum length.
Comme évoqué précédemment, dans ce mode de réalisation ainsi que dans tous les autres modes de réalisation qui seront énoncés, les efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle 10 vont favoriser la circulation d'huile, jusqu'à atteindre la longueur de bielle 10 visée. As mentioned above, in this embodiment as well as in all the other embodiments which will be stated, the combustion and inertia forces undergone by the connecting rod 10 will promote the circulation of oil, until the length of the rod 10 is reached. connecting rod 10 sighted.
Bielle tri-taux Tri-rate connecting rod
Selon un troisième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en tri-taux, avec transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 5a, 5b). Rappelons qu'une bielle 10 est dite « tri-taux », lorsqu'elle peut fonctionner avec trois longueurs définies : une longueur maximale correspondant à un taux de compression maximal du moteur, une longueur intermédiaire et une longueur minimale correspondant à un taux de compression minimal. According to a third embodiment, the connecting rod 10 of variable length operates in tri-rate, with transfer between the chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104 (FIGS. 5a, 5b). Remember that a connecting rod 10 is said to be “three-rate”, when it can operate with three defined lengths: a maximum length corresponding to a maximum compression ratio of the engine, an intermediate length and a minimum length corresponding to a compression ratio. minimal.
Le troisième mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle télescopique mais le système de pilotage 110 selon ce troisième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle à excentrique. The third embodiment is described below with a telescopic connecting rod, but the piloting system 110 according to this third embodiment could equally well be applied to an eccentric connecting rod.
Dans ce troisième mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b. Le circuit hydraulique de commande 104 comprend quatre conduits indépendants 104a,104a',104b,104b', deux pour relier le premier tiroir 111a d'une part à la chambre supérieure 1042 et d'autre part à la chambre inférieure 1041, et deux pour relier le deuxième tiroir 111b d'une part à la chambre supérieure 1042 et d'autre part à la chambre inférieure 1041. Le piston centralIn this third embodiment, the control system 110 comprises two drawers 111a, 111b. The hydraulic control circuit 104 comprises four independent conduits 104a, 104a ', 104b, 104b', two to connect the first spool 111a on the one hand to the upper chamber 1042 and on the other hand to the lower chamber 1041, and two to connect the second slide 111b on the one hand to the upper chamber 1042 and on the other hand to the lower chamber 1041. The central piston
1045 comprend un conduit de transvasement 104c entre la chambre supérieure 1042 et la chambre inférieure 1041 dont le clapet1045 comprises a transfer duct 104c between the upper chamber 1042 and the lower chamber 1041, the valve of which
1046 (appelé troisième clapet par la suite) autorise la circulation de l'huile uniquement depuis la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041. Le piston central 1045 comprend en outre un dispositif obturateur 1047 par exemple sous la forme d'un clapet piloté par un pointeau (et appelé quatrième clapet 1047 par la suite), sur le conduit 104b reliant le deuxième tiroir 111b et la chambre supérieure 1042. 1046 (referred to as the third valve hereinafter) allows the circulation of oil only from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041. The central piston 1045 further comprises a shutter device 1047, for example in the form of a valve controlled by a needle (and called the fourth valve 1047 hereinafter), on the duct 104b connecting the second slide 111b and the upper chamber 1042.
Chaque tiroir 111a, 111b comporte un filtre 1111, un premier clapet d'entrée 1112, un deuxième clapet 1115 et au moins deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'orifice 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104a',104b,104b'. La communication fluidique peut consister à alimenter en huile le circuit hydraulique 104 et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Alternativement, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé. Each slide 111a, 111b comprises a filter 1111, a first inlet valve 1112, a second valve 1115 and at least two orifices 1113,1114 making it possible to establish fluid communication with the hydraulic circuit 104 when the orifice 1113,1114 is facing a duct 104a, 104a ', 104b, 104b'. The fluidic communication can consist in supplying the hydraulic circuit 104 with oil and in circulating the oil from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042. Alternatively, the fluidic communication can be blocked, putting the hydraulic circuit 104 in a closed circuit.
Le système de pilotage comprend en outre un ressort 1116, disposé dans le logement 112, contre l'extrémité de chaque tiroir 111a,111b, opposée à l'extrémité solidaire du premier patin 113 (figure 5a). The control system further comprises a spring 1116, disposed in the housing 112, against the end of each slide 111a, 111b, opposite the end integral with the first pad 113 (FIG. 5a).
La figure 5b illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce quatrième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y. FIG. 5b illustrates the operation of the connecting rod 10 in accordance with this fourth embodiment. Provision is made for the two drawers 111a, 111b to be able to occupy three different positions along the transverse axis y.
Dans la première position PI de repos des tiroirs (sans force appliquée au premier patin 113 par l'organe de pilotage extérieur 50), le premier tiroir 111a est configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Le deuxième tiroir 111b est quant à lui configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. La chambre supérieure 1042 se remplit, alors que la chambre inférieure 1041 se vide : la bielle 10 s'ajuste ainsi à sa longueur maximale. In the first position PI of rest of the drawers (without force applied to the first pad 113 by the external control member 50), the first drawer 111a is configured to supplying oil to the upper chamber 1042 and allowing oil to circulate from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042. The second slide 111b is for its part configured to block the fluid communication with the hydraulic circuit 104. The upper chamber 1042 is fills, while the lower chamber 1041 empties: the connecting rod 10 thus adjusts to its maximum length.
Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, correspondant à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113, le premier tiroir 111a et le deuxième tiroir 111b sont configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, autorisant uniquement la circulation de l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, le fluide va progressivement remplir la chambre inférieure 1041 et vider la chambre supérieure 1042, jusqu'à ajuster la bielle à une longueur minimale. In the second position P2 of the drawers 111a, 111b, corresponding to a maximum support force F exerted by the external control member 50 on the first pad 113, the first drawer 111a and the second drawer 111b are configured to block communication. fluidic with the hydraulic circuit 104. Due to the presence of the third valve 1046, allowing only the circulation of oil from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041, the fluid will gradually fill the lower chamber 1041 and empty the upper chamber 1042, until the connecting rod is adjusted to a minimum length.
La troisième position P3 des tiroirs 111a,111b correspond à une force d'appui médiane Fmed exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. La présence du ressort 1116 dans le logement 112 derrière chaque tiroir évite que celui- ci ne se déplace jusqu'au fond du logement 112 en position extrême ; le ressort 1116 permet la mise en œuvre d'une troisième position P3 entre la première position PI de repos et la deuxième position P2 (extrême) des tiroirs 111a,111b. The third position P3 of the drawers 111a, 111b corresponds to a median support force F med exerted by the external control member 50 on the first pad 113. The presence of the spring 1116 in the housing 112 behind each drawer prevents the latter. it does not move to the bottom of the housing 112 in the extreme position; the spring 1116 allows the implementation of a third position P3 between the first rest position PI and the second position P2 (extreme) of the drawers 111a, 111b.
Dans la troisième position P3, le premier tiroir 111a est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Le deuxième tiroir 111b est lui configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile entre la chambre inférieure 1041 et la chambre supérieure 1042, lorsque le quatrième clapet 1047 est ouvert par le pointeau : en pratique, le pointeau va ouvrir ledit clapet 1047 lorsque le piston central 1045 atteint une position déterminée, typiquement une position intermédiaire dans le vérin. La chambre supérieure 1042 va alors se remplir, et dès que le piston de vérin 1045 sera en-deçà de la position déterminée, le quatrième clapet 1047 va se fermer et bloquer la circulation de fluide entre les deux chambres. L'huile va alors tendre à passer de la chambre supérieure 1042 à la chambre inférieure 1041 (du fait des efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle) via le troisième clapet 1046 ; le piston central 1045 va revenir à la position déterminée ou au-delà, ce qui va avoir pour conséquence d'ouvrir à nouveau le quatrième clapet 1047 et rétablir la circulation de fluide de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, et ainsi de suite. Dans la troisième position P3, les tiroirs 111a,111b du système de pilotage 110 vont donc permettre de maintenir la bielle 10 à une longueur intermédiaire, correspondant plus ou moins à la position déterminée (intermédiaire) du piston central 1045. In the third position P3, the first spool 111a is configured to block fluid communication with the hydraulic circuit 104. The second spool 111b is itself configured to supply the upper chamber 1042 with oil and allow circulation of oil between the lower chamber 1041. and the upper chamber 1042, when the fourth valve 1047 is opened by the needle: in practice, the needle will open said valve 1047 when the central piston 1045 reaches a determined position, typically an intermediate position in the jack. The upper chamber 1042 will then fill, and as soon as the jack piston 1045 is below the determined position, the fourth valve 1047 will close and block the flow of fluid between the two chambers. The oil will then tend to pass from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041 (due to the combustion and inertia forces undergone by the connecting rod) via the third valve 1046; the central piston 1045 will return to the determined position or beyond, which will have the consequence of reopening the fourth valve 1047 and restoring the circulation of fluid from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042, and so to after. In the third position P3, the spools 111a, 111b of the piloting system 110 will therefore make it possible to maintain the connecting rod 10 at an intermediate length, corresponding more or less to the determined (intermediate) position of the central piston 1045.
A titre d'exemple, partant de la première position PI de repos des tiroirs 111a,111b, la troisième position P3 peut être obtenue par une translation des tiroirs 111a,111b de 1mm, et la deuxième position P2 peut être obtenue par une translation de 2mm. By way of example, starting from the first rest position PI of the drawers 111a, 111b, the third position P3 can be obtained by a translation of the drawers 111a, 111b of 1mm, and the second position P2 can be obtained by a translation of 2mm.
Selon une variante de ce troisième mode de réalisation de la bielle 10 conforme à l'invention, le système de pilotage 110 comprend au moins un troisième patin 116 disposé sur l'autre flanc de la bielle 10, opposé au flanc sur lequel sont disposés le premier patin 113 et le deuxième patin 115 (figure 5c, 5d). According to a variant of this third embodiment of the connecting rod 10 according to the invention, the piloting system 110 comprises at least a third pad 116 arranged on the other side of the connecting rod 10, opposite the side on which the first pad 113 and the second pad 115 (Figure 5c, 5d).
Le système de pilotage 110 comprend également un quatrième patin 117, avantageusement symétrique du troisième patin 116 par rapport au centre de la tête de bielle 102, jouant le même rôle que le deuxième patin 115 mais sur l'autre flan, d'équilibrage des forces d'appui susceptibles de s'exercer sur le troisième patin 116. On comprend que dans cette variante, deux organes de pilotage 50,50' seront nécessaires pour exercer des forces d'appui, d'une part sur les premier 113 et deuxième 115 patins disposés sur un flanc de la tête de bielle 102, et d'autre part sur les troisième 116 et quatrième 117 patins disposés sur l'autre flanc de la tête de bielle 102. The piloting system 110 also includes a fourth shoe 117, advantageously symmetrical with the third shoe 116 relative to the center of the big end 102, playing the same role as the second shoe 115 but on the other blank, for balancing the forces. support likely to be exerted on the third pad 116. It will be understood that in this variant, two piloting members 50, 50 ′ will be necessary to exert support forces, on the one hand on the first 113 and second 115 pads arranged on a side of the big end 102, and d 'on the other hand on the third 116 and fourth 117 pads arranged on the other side of the big end 102.
Dans cette variante du troisième mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b. Chaque tiroir peut être déplacé dans un sens selon l'axe transverse y du fait d'une force appliquée sur le premier patin 113, et dans l'autre sens toujours selon l'axe transverse y, du fait d'une force appliquée sur le troisième patin 116. In this variant of the third embodiment, the control system 110 comprises two drawers 111a, 111b. Each drawer can be moved in one direction along the transverse axis y due to a force applied to the first pad 113, and in the other direction always along the transverse axis y, due to a force applied to the third shoe 116.
Le circuit hydraulique 104 comprend quatre conduits indépendants 104a,104a',104b,104b', un conduit de transvasement 104c muni d'un clapet 1046 et un dispositif obturateur 1047, par exemple sous forme d'un clapet piloté par un pointeau comme décrit dans le troisième mode de réalisation. The hydraulic circuit 104 comprises four independent conduits 104a, 104a ', 104b, 104b', a transfer conduit 104c provided with a valve 1046 and a shut-off device 1047, for example in the form of a valve controlled by a needle as described in the third embodiment.
Le tiroir 111a comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du premier patin 113, et le tiroir 111b comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du troisième patin 116, à travers lesquels passe l'huile venant de l'alimentation d'huile 11. Chaque tiroir 111a, 111b comprend également un premier clapet d'entrée 1112, un deuxième clapet 1115 et au moins deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 (figure 5c). La communication fluidique peut consister à alimenter en huile le circuit hydraulique 104 et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Alternativement, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé. The drawer 111a comprises a filter 1111, at its end secured to the first pad 113, and the drawer 111b comprises a filter 1111, at its end secured to the third pad 116, through which passes the oil coming from the. oil supply 11. Each slide 111a, 111b also comprises a first inlet valve 1112, a second valve 1115 and at least two orifices 1113,1114 making it possible to establish fluid communication with the hydraulic circuit 104 (FIG. 5c). The fluidic communication can consist in supplying the hydraulic circuit 104 with oil and in circulating the oil from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042. Alternatively, the fluidic communication can be blocked, putting the hydraulic circuit 104 in a closed circuit.
La figure 5d illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à cette variante du troisième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y. FIG. 5d illustrates the operation of the connecting rod 10 in accordance with this variant of the third embodiment. Provision is made for the two drawers 111a, 111b to be able to occupy three different positions along the transverse axis y.
Dans la première position PI de repos des tiroirs (sans force d'appui appliquée au premier patin 113 ou au troisième patin 116 par un organe de pilotage extérieur 50,50'), le premier tiroir 111a est configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Le deuxième tiroir 111b est quant à lui configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. La chambre supérieure 1042 se remplit, alors que la chambre inférieure 1041 se vide : la bielle 10 s'ajuste ainsi à sa longueur maximale. In the first position PI of rest of the drawers (without support force applied to the first pad 113 or to the third pad 116 by an external control member 50, 50 '), the first drawer 111a is configured to supply the upper chamber with oil. 1042 and allow circulation of oil from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042. The second slide 111b is for its part configured to block fluid communication with the hydraulic circuit 104. The upper chamber 1042 fills up, while the chamber lower 1041 empties: the connecting rod 10 thus adjusts to its maximum length.
Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, correspondant à une force d'appui maximale F exercée par l'un des organes de pilotage extérieurs 50' sur le troisième patin 116 (aucune force n'étant exercée sur le premier patin 113), le premier tiroir 111a et le deuxième tiroir 111b sont configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, autorisant uniquement la circulation de l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, le fluide va progressivement remplir la chambre inférieure 1041 et vider la chambre supérieure 1042, jusqu'à ajuster la bielle à une longueur minimale. In the second position P2 of the drawers 111a, 111b, corresponding to a maximum support force F exerted by one of the external piloting members 50 'on the third shoe 116 (no force being exerted on the first shoe 113) , the first slide 111a and the second slide 111b are configured to block fluid communication with the hydraulic circuit 104. Due to the presence of the third valve 1046, only allowing the circulation of oil from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041, the fluid will gradually fill the lower chamber 1041 and empty the upper chamber 1042, until the connecting rod is adjusted to a minimum length.
La troisième position P3 des tiroirs correspond à une force d'appui médiane Fmed exercée par l'autre organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113 (aucune force n'étant exercée sur le troisième patin 116). Notons qu'un clapet (illustré sur la figure 5d) pourra être placé sur le circuit d'huile indépendant (appelé plus loin circuit fluidique de pilotage) actionnant les organes de pilotage extérieurs 50,50' pour permettre 1'actionnement de l'un et l'autre organe de pilotage 50,50' respectivement pour deux pressions d'huile différentes. The third position P3 of the drawers corresponds to a median support force F med exerted by the other external control member 50 on the first pad 113 (no force being exerted on the third pad 116). It should be noted that a valve (illustrated in FIG. 5d) could be placed on the independent oil circuit (hereinafter called the fluidic pilot circuit) actuating the external pilot members 50, 50 'to allow the actuation of one. and the other organ of pilot 50.50 'respectively for two different oil pressures.
Dans la troisième position P3, le premier tiroir 111a est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Le deuxième tiroir 111b est lui configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, lorsque le quatrième clapet 1047 est ouvert par le pointeau, ce qui correspond à une position déterminée (intermédiaire) du piston central 1045. La chambre supérieure 1042 va alors se remplir, et dès que le piston central 1045 sera en-deçà de la position déterminée, le quatrième clapet 1047 va se fermer et bloquer la circulation de fluide entre les deux chambres. Dans la troisième position P3, les tiroirs 111a,111b du système de pilotage 110 vont donc permettre de maintenir la bielle 10 à une longueur intermédiaire, correspondant à la position déterminée (intermédiaire) du piston central 1045. In the third position P3, the first spool 111a is configured to block fluid communication with the hydraulic circuit 104. The second spool 111b is itself configured to supply the upper chamber 1042 with oil and allow circulation of oil from the lower chamber 1041. towards the upper chamber 1042, when the fourth valve 1047 is opened by the needle, which corresponds to a determined (intermediate) position of the central piston 1045. The upper chamber 1042 will then fill, and as soon as the central piston 1045 is in below the determined position, the fourth valve 1047 will close and block the flow of fluid between the two chambers. In the third position P3, the drawers 111a, 111b of the piloting system 110 will therefore make it possible to maintain the connecting rod 10 at an intermediate length, corresponding to the determined (intermediate) position of the central piston 1045.
Bielle taux continu Conrod continuous rate
Selon un quatrième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en taux continu, sans transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 6a, 6b, 6c). La bielle 10 peut ainsi fonctionner avec une pluralité de longueurs. According to a fourth embodiment, the connecting rod 10 of variable length operates at a continuous rate, without transfer between the chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104 (FIGS. 6a, 6b, 6c). The connecting rod 10 can thus operate with a plurality of lengths.
Le quatrième mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle à excentrique mais le système de pilotage 110 selon ce quatrième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle télescopique. The fourth embodiment is described below with an eccentric connecting rod, but the piloting system 110 according to this fourth embodiment could equally well be applied to a telescopic connecting rod.
Le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b. Et le circuit hydraulique de commande 104 comprend deux conduits 104a, 104a' indépendants pour relier l'un des deux tiroirs 111a à la première chambre 1041 et deux conduits 104b, 104b' indépendants pour relier l'autre tiroir 111b à la deuxième chambre 1042. The control system 110 comprises two drawers 111a, 111b. And the hydraulic control circuit 104 comprises two independent conduits 104a, 104a 'to connect one of the two drawers 111a to the first chamber 1041 and two conduits 104b, 104b' independent to connect the other drawer 111b to the second chamber 1042.
Comme illustré sur les figures 6a et 6b, chaque tiroir comporte un filtre 1111, un premier clapet d'entrée 1112 et deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'un ou l'autre des orifices 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104a',104b,104b' . La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, la circulation d'huile s'établit alors de l'alimentation 11 vers l'un des conduits 104a,104a',104b,104b' en passant par le tiroir 111a,111b. La communication fluidique peut alternativement consister à évacuer l'huile du circuit hydraulique de commande 104, la circulation d'huile s'établit alors du conduit 104a,104a',104b,104b' vers l'évacuation 12, en passant par l'un des tiroirs 111a,111b. Enfin, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé. As illustrated in FIGS. 6a and 6b, each slide comprises a filter 1111, a first inlet valve 1112 and two orifices 1113,1114 making it possible to establish fluid communication with the hydraulic circuit 104 when one or the other of the orifices 1113,1114 is opposite a duct 104a, 104a ', 104b, 104b'. Fluid communication can consist of supplying the hydraulic circuit 104, the oil circulation is then established from the supply 11 to one of the conduits 104a, 104a ', 104b, 104b' passing through the slide 111a, 111b. The fluidic communication can alternatively consist in evacuating the oil from the hydraulic control circuit 104, the oil circulation is then established from the conduit 104a, 104a ', 104b, 104b' to the outlet 12, passing through one drawers 111a, 111b. Finally, the fluidic communication can be blocked, putting the hydraulic circuit 104 in a closed circuit.
Le système de pilotage 110 comprend un ressort 1116, disposé dans le logement 112, contre l'extrémité de chaque tiroir 111a,111b, opposée à l'extrémité solidaire du premier patin 113. The control system 110 comprises a spring 1116, disposed in the housing 112, against the end of each slide 111a, 111b, opposite the end integral with the first pad 113.
La figure 6c illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce quatrième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y, respectivement nommées première position PI, deuxième position P2 et troisième position P3. Par souci de clarté, nous parlerons de la première position PI de repos après avoir évoqué les deux autres positions. FIG. 6c illustrates the operation of the connecting rod 10 in accordance with this fourth embodiment. Provision is made for the two drawers 111a, 111b to be able to occupy three different positions along the transverse axis y, respectively called first position PI, second position P2 and third position P3. For the sake of clarity, we will talk about the first position PI of rest after having mentioned the other two positions.
La deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b correspond à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. Dans cette deuxième position P2, l'un des tiroirs 111a est configuré pour évacuer l'huile de la première chambre 1041 à laquelle il est relié par le conduit 104a', l'orifice 1114 du tiroir 111a en communication fluidique avec la section postérieure 112b de le logement 112 (et donc avec l'évacuation d'huile 12) se trouvant en vis-à-vis dudit conduit 104a'. L'autre tiroir 111b est configuré pour alimenter en huile la deuxième chambre 1042 à laquelle il est relié par le conduit 104b (via l'orifice 1113 du deuxième tiroir 111b, en communication fluidique avec l'alimentation d'huile 11). Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, la deuxième chambre 1042 est alimentée en huile et la première chambre 1041 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle à une longueur minimale, correspondant à un taux minimum du moteur. The second position P2 of the drawers 111a, 111b corresponds to a maximum support force F exerted by the external control member 50 on the first pad 113. In this second position P2, one of the drawers 111a is configured to evacuate the 'oil from the first chamber 1041 to which it is connected by the conduit 104a ', the orifice 1114 of the spool 111a in fluid communication with the posterior section 112b of the housing 112 (and therefore with the oil outlet 12) located opposite said conduit 104a'. The other drawer 111b is configured to supply oil to the second chamber 1042 to which it is connected by the conduit 104b (via the orifice 1113 of the second drawer 111b, in fluid communication with the oil supply 11). In the second position P2 of the drawers 111a, 111b, the second chamber 1042 is supplied with oil and the first chamber 1041 is emptied, which makes it possible to adjust the connecting rod to a minimum length, corresponding to a minimum rate of the engine.
La troisième position P3 des tiroirs 111a,111b correspond à une force d'appui médiane Fmed exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. La présence du ressort 1116 dans le logement 112 derrière chaque tiroir 111a,111b évite que celui-ci ne se déplace jusqu'au fond du logement 112 en position extrême ; le ressort 1116 permet la mise en œuvre de la troisième position P3 entre la première position PI de repos et la deuxième position P2 (extrême) des tiroirs 111a,111b. The third position P3 of the drawers 111a, 111b corresponds to a median support force F me d exerted by the external control member 50 on the first pad 113. The presence of the spring 1116 in the housing 112 behind each drawer 111a, 111b prevents it from moving to the bottom of housing 112 in the extreme position; the spring 1116 allows the implementation of the third position P3 between the first rest position PI and the second position P2 (extreme) of the drawers 111a, 111b.
Dans cette troisième position P3, l'un des tiroirs 111a est configuré pour alimenter en huile la première chambre 1041 et l'autre tiroir 111b est configuré pour évacuer l'huile de la deuxième chambre 1042. Dans la troisième position P3 des tiroirs 111a,111b, la première chambre 1041 est alimentée en huile et la deuxième chambre 1042 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle à une longueur maximale, correspondant à un taux maximum du moteur. In this third position P3, one of the drawers 111a is configured to supply oil to the first chamber 1041 and the other drawer 111b is configured to discharge oil from the second chamber 1042. In the third position P3 of the drawers 111a, 111b, the first chamber 1041 is supplied with oil and the second chamber 1042 is emptied, which makes it possible to adjust the connecting rod to a maximum length, corresponding to a maximum rate of the engine.
La première position PI de repos des tiroirs 111a,111b est obtenue lorsqu'aucune force n'est exercée sur le premier patin 113. Les deux tiroirs 111a,111b sont alors configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. En mettant les tiroirs 111a,111b dans la première position PI de repos, le circuit hydraulique 104 se retrouve en circuit fermé : la bielle 10 peut ainsi être maintenue à une longueur intermédiaire, entre sa longueur maximale et sa longueur minimale, correspondant à un taux intermédiaire du moteur. Il est possible de modifier progressivement cette longueur intermédiaire en appliquant des impulsions sur le premier patin 113, à une force maximale F ou à une force médiane Fmed, selon que l'on souhaite limiter ou augmenter la longueur intermédiaire. The first rest position PI of the drawers 111a, 111b is obtained when no force is exerted on the first pad 113. The two drawers 111a, 111b are then configured to block the fluid communication with the hydraulic circuit 104. By putting the two drawers 111a, 111b. drawers 111a, 111b in the first rest position PI, the hydraulic circuit 104 is in a closed circuit: the connecting rod 10 can thus be kept at a length intermediate, between its maximum length and its minimum length, corresponding to an intermediate rate of the engine. It is possible to gradually modify this intermediate length by applying pulses to the first pad 113, at a maximum force F or at a median force F med , depending on whether it is desired to limit or increase the intermediate length.
Selon un cinquième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en taux continu, avec transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 7a, 7b, 7c, 7d). Le cinquième mode de réalisation est décrit ci- après avec une bielle télescopique mais le système de pilotage 110 selon ce cinquième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle à excentrique. According to a fifth embodiment, the connecting rod 10 of variable length operates at a continuous rate, with transfer between the chambers 1041, 1042 of the hydraulic circuit 104 (FIGS. 7a, 7b, 7c, 7d). The fifth embodiment is described below with a telescopic connecting rod, but the piloting system 110 according to this fifth embodiment could equally well be applied to an eccentric connecting rod.
Le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b (figures 7a). Le circuit hydraulique 104 comprend quatre conduits indépendants 104a,104a',104b,104b', pour relier chaque tiroirs 111a,111b aux deux chambres 1041,1042. The control system 110 comprises two drawers 111a, 111b (Figures 7a). The hydraulic circuit 104 comprises four independent conduits 104a, 104a ', 104b, 104b', to connect each drawer 111a, 111b to the two chambers 1041,1042.
Chaque tiroir comporte un filtre 1111, un premier clapet d'entrée 1112, un deuxième clapet 1115,1115', et au moins deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 via les conduits 104a,104a',104b,104b' . Each slide comprises a filter 1111, a first inlet valve 1112, a second valve 1115,1115 ', and at least two orifices 1113,1114 making it possible to establish fluid communication with the hydraulic circuit 104 via the conduits 104a, 104a' , 104b, 104b '.
La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, et à faire circuler l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, via les conduits 104a,104a', en passant par le premier tiroir 111a. Alternativement, la communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, via les conduits 104b,104b', en passant par le deuxième tiroir 111b. Enfin, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé. Le système de pilotage comprend en outre un ressort 1116, disposé dans le logement 112, contre l'extrémité de chaque tiroir 111a,111b, opposée à l'extrémité solidaire du premier patin 113. The fluidic communication can consist in supplying the hydraulic circuit 104, and in circulating the oil from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041, via the conduits 104a, 104a ', passing through the first spool 111a. Alternatively, the fluidic communication can consist in supplying the hydraulic circuit 104, and in circulating the oil from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042, via the conduits 104b, 104b ', passing through the second spool 111b. Finally, the fluidic communication can be blocked, putting the hydraulic circuit 104 in a closed circuit. The control system further comprises a spring 1116, disposed in the housing 112, against the end of each slide 111a, 111b, opposite the end integral with the first pad 113.
La figure 7d illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce cinquième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y. FIG. 7d illustrates the operation of the connecting rod 10 in accordance with this fifth embodiment. Provision is made for the two drawers 111a, 111b to be able to occupy three different positions along the transverse axis y.
Dans la première position PI de repos, occupée par les tiroirs 111a,111b en l'absence de force d'appui exercée par l'organe de pilotage extérieur 50, le premier tiroir 111a et le deuxième tiroir 111b sont configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 (figure 7a). Le circuit hydraulique 104 se trouve alors en circuit fermé, le piston central 1045 est bloqué dans sa position, par exemple une position intermédiaire. La bielle 10 présente ainsi une longueur intermédiaire. In the first rest position PI, occupied by the drawers 111a, 111b in the absence of a support force exerted by the external control member 50, the first slide 111a and the second slide 111b are configured to block the fluid communication. with the hydraulic circuit 104 (FIG. 7a). The hydraulic circuit 104 is then in a closed circuit, the central piston 1045 is blocked in its position, for example an intermediate position. The connecting rod 10 thus has an intermediate length.
Dans la deuxième position P2 des tiroirs (figure 7c), correspondant à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113, le premier tiroir 111a est configuré pour alimenter en huile la chambre inférieure 1041 et autoriser une circulation d'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, à travers le deuxième clapet 1115' du premier tiroir 111a ; cette position P2 du tiroir 111a autorise donc un transvasement entre les deux chambres 1041,1042. Le deuxième tiroir 111b est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. In the second position P2 of the drawers (FIG. 7c), corresponding to a maximum support force F exerted by the external control member 50 on the first pad 113, the first slide 111a is configured to supply the lower chamber 1041 with oil. and allowing an oil circulation from the upper chamber 1042 to the lower chamber 1041, through the second valve 1115 'of the first spool 111a; this position P2 of the drawer 111a therefore allows a transfer between the two chambers 1041,1042. The second spool 111b is configured to block fluid communication with the hydraulic circuit 104.
Dans cette deuxième position P2 des tiroirs, la chambre inférieure 1041 se remplit et la chambre supérieure 1042 se vide : la longueur de bielle diminue jusqu'à atteindre une longueur minimale. En ramenant les tiroirs 111a,111b dans la première position PI de repos (le circuit hydraulique 104 repassant alors en circuit fermé), on peut maintenir la bielle 10 à diverses longueurs entre la longueur intermédiaire et la longueur minimale. In this second position P2 of the drawers, the lower chamber 1041 fills up and the upper chamber 1042 empties: the length of the connecting rod decreases until it reaches a minimum length. By returning the drawers 111a, 111b to the first rest position PI (the hydraulic circuit 104 then returning to a closed circuit), the connecting rod can be maintained 10 at various lengths between the intermediate length and the minimum length.
Dans la troisième position P3 des tiroirs 111a,111b (figure 7b) correspondant à une force d'appui médiane Fmed exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113, le deuxième tiroir 111b est configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1041 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, via le deuxième clapet 1115 du deuxième tiroir 111b. Cette position P3 du tiroir 111a autorise un transvasement entre les deux chambres 1041,1042. Le premier tiroir 111a est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. In the third position P3 of the drawers 111a, 111b (FIG. 7b) corresponding to a median support force F me d exerted by the external control member 50 on the first pad 113, the second slide 111b is configured to supply oil the upper chamber 1041 and allow circulation of oil from the lower chamber 1041 to the upper chamber 1042, via the second valve 1115 of the second spool 111b. This position P3 of the drawer 111a allows a transfer between the two chambers 1041,1042. The first spool 111a is configured to block fluid communication with the hydraulic circuit 104.
Dans cette troisième position P3 des tiroirs, la chambre supérieure 1043 se remplit et la chambre inférieure 1044 se vide : la longueur de bielle augmente jusqu'à atteindre une longueur maximale. En ramenant les tiroirs dans la première position PI de repos (le circuit hydraulique 104 repassant alors en circuit fermé), on peut maintenir la bielle 10 à diverses longueurs entre la longueur intermédiaire et la longueur maximale. La bielle 10 selon ce cinquième mode de réalisation procure des valeurs continûment variables de longueurs, pour piloter un moteur à rapport volumétrique piloté à taux continu. In this third position P3 of the drawers, the upper chamber 1043 fills up and the lower chamber 1044 empties: the length of the connecting rod increases until it reaches a maximum length. By returning the spools to the first rest position PI (the hydraulic circuit 104 then returning to a closed circuit), the connecting rod 10 can be maintained at various lengths between the intermediate length and the maximum length. The connecting rod 10 according to this fifth embodiment provides continuously variable values of lengths, to drive a volumetric ratio motor driven at a continuous rate.
Notons que dans tous les modes de réalisation énoncés dans lesquels il n'est pas établi de communication fluidique spécifique avec l'évacuation d'huile 12, le fait que les tiroirs 111,111a,111b soient montés dans le logement 112 de la tête de bielle 102 sans étanchéité permet un renouvellement progressif de l'huile du circuit hydraulique 104, ce qui évite une dégradation de la qualité de l'huile (dégradation qui pourrait s'opérer dans un circuit fermé étanche). Organe de pilotage extérieur exerçant la force d'appuiNote that in all the embodiments stated in which it is not established specific fluid communication with the oil outlet 12, the fact that the spools 111, 111a, 111b are mounted in the housing 112 of the big end 102 without sealing allows a gradual renewal of the oil of the hydraulic circuit 104, which prevents a degradation of the quality of the oil (degradation which could take place in a sealed closed circuit). External steering body exerting the downforce
Les modes de mise en œuvre suivants décrits en référence aux figures 8a, 8b, 8c et 8d sont donnés à titre d'exemples et illustrent des organes de pilotage 50 extérieurs à la bielle 10, compatibles avec une bielle 10 conforme à la présente invention. The following embodiments described with reference to FIGS. 8a, 8b, 8c and 8d are given by way of example and illustrate piloting members 50 external to the connecting rod 10, compatible with a connecting rod 10 in accordance with the present invention.
Le vilebrequin 200 supportant la bielle 10 comprend au moins un maneton 2 et au moins un tourillon 3 reliés par un bras de liaison 4. Il comprend en outre au moins un organe de pilotage 50. L'organe de pilotage 50 est apte à se déplacer en translation selon l'axe transversal y pour coopérer avec le premier patin 113 (et le deuxième patin 115) du système de pilotage 110 de la longueur de bielle 10. The crankshaft 200 supporting the connecting rod 10 comprises at least one crank pin 2 and at least one journal 3 connected by a link arm 4. It further comprises at least one pilot member 50. The pilot member 50 is able to move. in translation along the transverse axis y to cooperate with the first shoe 113 (and the second shoe 115) of the control system 110 of the length of connecting rod 10.
Préférentiellement, la course totale de l'organe de pilotage 50 varie de 1 à 2mm environ, en fonction des configurations et modes de réalisation. Bien-sûr, d'autres courses pourront être envisagées en fonction des dimensions du moteur. Preferably, the total stroke of the pilot member 50 varies from approximately 1 to 2 mm, depending on the configurations and embodiments. Of course, other races can be considered depending on the dimensions of the engine.
L'organe de pilotage 50 est disposé au niveau du bras de liaison 4, à une extrémité du maneton 2. Il comprend une partie annulaire 51 dont une surface plane 52 s'étend dans un plan (x,z) normal à l'axe transverse y. La partie annulaire 51 est coaxiale au maneton 2 et elle est susceptible d'établir un contact continu, par sa surface plane 52, avec le premier patin 113 (et le deuxième patin 115) du système de pilotage 110, quelle que soit la position angulaire du vilebrequin 1. Une telle configuration présente l'avantage d'une transmission mécanique sans choc, par application d'une force d'appui continue sur les premier 113 et deuxième 115 patins. The pilot member 50 is disposed at the level of the link arm 4, at one end of the crankpin 2. It comprises an annular part 51, a flat surface 52 of which extends in a plane (x, z) normal to the axis. transverse y. The annular portion 51 is coaxial with the crankpin 2 and it is capable of establishing continuous contact, via its flat surface 52, with the first pad 113 (and the second pad 115) of the piloting system 110, regardless of the angular position. of the crankshaft 1. Such a configuration has the advantage of a mechanical transmission without shock, by application of a continuous support force on the first 113 and second 115 pads.
Le vilebrequin 100 comprend également un circuit fluidique de pilotage 60 configuré pour déplacer l'organe de pilotage 50 selon l'axe transverse y. Le circuit fluidique 60 comporte au moins un orifice 61 destiné à faire communiquer un fluide avec une surface arrière (opposée à la surface plane 52) de l'organe de pilotage 50, pour lui appliquer une pression et provoquer son déplacement. Le fluide pourra être un gaz ou un liquide. Un fluide gazeux présente l'avantage d'être moins influencé par la rotation du vilebrequin, comparativement à un fluide liquide, du fait de sa très faible densité. The crankshaft 100 also comprises a fluidic pilot circuit 60 configured to move the pilot member 50 along the transverse axis y. The fluidic circuit 60 comprises at least one orifice 61 intended to communicate a fluid with a rear surface (opposite to the flat surface 52) of the pilot member 50, in order to apply pressure thereto and cause its displacement. The fluid can be a gas or a liquid. A gaseous fluid has the advantage of being less influenced by the rotation of the crankshaft, compared to a liquid fluid, due to its very low density.
Avantageusement, le circuit fluidique de pilotage 60 est formé par des conduits percés 62 sur toute la longueur du vilebrequin 100, depuis l'une de ses extrémités jusqu'au dernier maneton 2, opposé à cette extrémité. Le circuit fluidique 60 présente au moins un orifice 61 de sortie du fluide au niveau du bras de liaison 4, comme énoncé précédemment, pour communiquer avec la surface arrière de l'élément de pilotage 50. Les perçages 62 dans le vilebrequin 100 sont indépendants de ceux de lubrification reliant maneton 2 et tourillon 3. L'étanchéité du circuit fluidique de pilotage 60 est assurée par une série de bouchonnage 63 au niveau du débouché de chaque perçage 62 vers l'extérieur du vilebrequin 1. Advantageously, the fluid control circuit 60 is formed by ducts 62 drilled over the entire length of the crankshaft 100, from one of its ends to the last crankpin 2, opposite this end. The fluidic circuit 60 has at least one orifice 61 for the outlet of the fluid at the level of the link arm 4, as stated previously, to communicate with the rear surface of the pilot element 50. The bores 62 in the crankshaft 100 are independent of those of lubrication connecting crankpin 2 and journal 3. The fluidic control circuit 60 is sealed by a series of plugs 63 at the outlet of each bore 62 towards the outside of the crankshaft 1.
Selon un mode particulier de mise en œuvre de l'organe de pilotage 50, une cavité annulaire 40 est aménagée dans le bras de liaison 4, à une extrémité du maneton 2 (figure 8b). Cette cavité 40 est destinée à former le corps de vérin d'un piston annulaire, lui-même formé par l'organe de pilotage 50. Un orifice de sortie 61 du fluide du circuit fluidique de pilotage 60 débouche dans la cavité 40. Le bras de liaison 4 comporte également un centrage extérieur 41, coaxial au maneton 2 ainsi que deux logements d'ergots 42, dont nous détaillerons plus tard la fonction. L'élément de pilotage 50 comprend deux demi- armatures 53, par exemple à profil en H, destinées à être assemblées autour du maneton 2, puis positionnées dans la cavité annulaire 40. Avantageusement, les demi-armatures 53 sont métalliques. Des goupilles sont prévues pour aligner et solidariser les deux demi-armatures 53 après leur montage. According to a particular embodiment of the pilot member 50, an annular cavity 40 is arranged in the connecting arm 4, at one end of the crankpin 2 (FIG. 8b). This cavity 40 is intended to form the cylinder body of an annular piston, itself formed by the pilot member 50. An outlet 61 for the fluid from the fluidic pilot circuit 60 opens into the cavity 40. The arm link 4 also comprises an external centering 41, coaxial with the crankpin 2 as well as two lug housings 42, the function of which we will detail later. The piloting element 50 comprises two half-frames 53, for example with an H-profile, intended to be assembled around the crankpin 2, then positioned in the annular cavity 40. Advantageously, the half-frames 53 are made of metal. Pins are provided to align and secure the two half-frames 53 after their assembly.
Sur chacune des demi-armatures 53, vient se surmouler un élastomère 54 destiné à assurer l'étanchéité entre la surface arrière 55 et la surface plane 52 de l'organe de pilotage 50, lorsque ce dernier est disposé dans la cavité annulaire 40. Notons qu'avec ce type de piston annulaire avec étanchéité, le couple de frottement engendré par ces mêmes étanchéités est supérieur à celui du contact avec le patin 113 de la bielle 10. Il semble par conséquent inutile d'ajouter un système anti rotation au niveau de l'organe de pilotage 50. On each of the half-frames 53, an elastomer 54 is overmolded intended to ensure the seal between the surface rear 55 and the flat surface 52 of the control member 50, when the latter is disposed in the annular cavity 40. Note that with this type of annular piston with seal, the friction torque generated by these same seals is greater than that of contact with the shoe 113 of the connecting rod 10. It therefore seems unnecessary to add an anti-rotation system at the level of the pilot member 50.
Le vilebrequin 200 comprend un étrier 45 venant se centrer au niveau du centrage extérieur 41 et s'enclipser directement sur le bras de liaison 4, au niveau des logements d'ergots 42. L'étrier 45 forme une butée de fin de course de l'organe de pilotage 50, lorsque ce dernier se déplace selon l'axe transverse y, dans la première direction Y1. Il présente préférentiellement un segment annulaire, permettant d'uniformiser les points de butée contre la partie annulaire 51 de l'organe de pilotage 50. Avantageusement, l'étrier 45 peut également jouer le rôle de butée latérale de tête de bielle 10. The crankshaft 200 comprises a caliper 45 which is centered at the level of the external centering 41 and snaps directly onto the link arm 4, at the level of the lug housings 42. The caliper 45 forms an end stop of the l 'piloting member 50, when the latter moves along the transverse axis y, in the first direction Y1. It preferably has an annular segment, making it possible to standardize the abutment points against the annular part 51 of the piloting member 50. Advantageously, the yoke 45 can also play the role of a lateral stop of the big end 10.
La partie annulaire 51 de l'organe de pilotage 50 (formant le piston annulaire) présente une surface plane 52 susceptible d'établir un contact continu contre le premier 113 et le deuxième 115 patin. Le contact avec les patins 113,115 peut s'établir lorsque l'élément de pilotage 50 est déplacé dans la première direction Y1 (figures 8a, 8c). Ce déplacement est provoqué par l'application d'une pression de fluide sur la surface arrière 55 de l'organe de pilotage 50. Le fluide est acheminé jusqu'à la cavité annulaire 40 (à l'arrière de l'organe de pilotage 50) par un conduit 62 du circuit fluidique de pilotage 60. La mise en dépression du circuit fluidique 60 provoque un déplacement de l'élément de pilotage 50 dans la deuxième direction Y2, et interrompt ainsi le contact avec les patins 113,115. Alternativement, un élément de rappel peut être aménagé, de manière à repousser l'organe de pilotage 50 lorsque la pression de fluide sur sa surface arrière 55 passe en dessous d'une valeur seuil. Selon une variante, un organe de pilotage 50,50' est disposé au niveau de chaque bras de liaison 4, de part et d'autre de chaque maneton 2 du vilebrequin 200. Une telle configuration peut permettre le pilotage d'une bielle 10 tri-taux comportant un premier 113 et un deuxième 115 patins sur un flanc de la tête de bielle 102, et un troisième 116 et un quatrième 117 patins sur l'autre flanc, comme détaillé dans la variante du troisième mode de réalisation de la bielle 10 (bielle tri-taux). The annular part 51 of the pilot member 50 (forming the annular piston) has a flat surface 52 capable of establishing continuous contact against the first 113 and the second 115 pad. Contact with the pads 113, 115 can be established when the pilot element 50 is moved in the first direction Y1 (Figures 8a, 8c). This displacement is caused by the application of a fluid pressure on the rear surface 55 of the pilot member 50. The fluid is conveyed to the annular cavity 40 (at the rear of the pilot member 50 ) via a conduit 62 of the fluidic control circuit 60. The depressurization of the fluidic circuit 60 causes a displacement of the control element 50 in the second direction Y2, and thus interrupts contact with the pads 113,115. Alternatively, a return element can be arranged, so as to push back the control member 50 when the fluid pressure on its rear surface 55 falls below a threshold value. According to a variant, a control member 50, 50 ′ is disposed at the level of each link arm 4, on either side of each crank pin 2 of the crankshaft 200. Such a configuration can allow the control of a tri-connecting rod 10. rate comprising a first 113 and a second 115 pads on one side of the big end 102, and a third 116 and a fourth 117 pads on the other side, as detailed in the variant of the third embodiment of the connecting rod 10 (tri-rate connecting rod).
Notons que cette variante d'organe de pilotage permet également le pilotage de deux bielles 10, lorsque le maneton 2 est justement configuré pour recevoir deux bielles 10. Note that this variant of the piloting member also allows the piloting of two connecting rods 10, when the crankpin 2 is precisely configured to receive two connecting rods 10.
Moteur à rapport volumétrique variable Variable compression ratio motor
L'invention concerne également un moteur à rapport volumétrique variable piloté, qui pourra présenter une architecture en ligne ou en V. Le moteur comprend un bloc-moteur et un vilebrequin 200 tel que décrit précédemment, disposé dans le bloc-moteur. Le moteur comprend en outre au moins une bielle 10 à longueur variable telle que décrite précédemment, associée à un maneton 2 du vilebrequin 200. The invention also relates to a controlled variable volumetric ratio engine, which may have an in-line or V-shaped architecture. The engine comprises an engine block and a crankshaft 200 as described above, arranged in the engine block. The engine further comprises at least one variable-length connecting rod 10 as described above, associated with a crankpin 2 of the crankshaft 200.
Le circuit fluidique de pilotage 60 du vilebrequin 200 est relié à l'extérieur par l'extrémité du vilebrequin 200. Ladite extrémité est aménagée pour recevoir une étanchéité tournante permettant la liaison entre partie tournante (vilebrequin) et partie fixe (bloc-moteur) et permettant ainsi la connexion fluidique du circuit de pilotage 60 avec un ensemble externe de pilotage, disposé à l'extérieur du bloc-moteur. L'ensemble externe de pilotage est configuré pour acheminer le fluide dans le circuit de pilotage 60. Il comprend notamment une source de pression telle que par exemple un compresseur à air, lorsque le fluide est de l'air comprimé. Pour mettre le circuit de pilotage 60 en dépression (et piloter le déplacement de l'élément de pilotage 50 dans la deuxième direction Y2), l'ensemble externe de pilotage peut également comprendre une pompe à vide dédiée ou mutualisée. L'ensemble externe de pilotage est commandé par l'unité de contrôle du moteur (calculateur), en fonction du régime et de la charge du moteur. The fluidic control circuit 60 of the crankshaft 200 is connected to the outside by the end of the crankshaft 200. Said end is arranged to receive a rotating seal allowing the connection between the rotating part (crankshaft) and the fixed part (engine block) and thus allowing the fluidic connection of the pilot circuit 60 with an external pilot assembly, arranged outside the engine block. The external control assembly is configured to convey the fluid in the control circuit 60. It comprises in particular a pressure source such as for example an air compressor, when the fluid is compressed air. To put the control circuit 60 in depression (and control the movement of the control element 50 in the second direction Y2), the external control assembly can also include a dedicated or shared vacuum pump. The external control unit is controlled by the engine control unit (computer), depending on the engine speed and load.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de mise en œuvre sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Of course, the invention is not limited to the various embodiments described and it is possible to provide implementation variants without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

Claims

REVENDICATIONS
1.Bielle (10) de longueur variable dont le corps (101) s'étend selon un axe longitudinal (z) et comprenant : 1.Bielle (10) of variable length, the body (101) of which extends along a longitudinal axis (z) and comprising:
- Une tête de bielle (102), destinée à établir une liaison pivot, selon un axe transverse (y) perpendiculaire à l'axe longitudinal (z), avec un maneton d'un vilebrequin,- A big end (102), intended to establish a pivot connection, along a transverse axis (y) perpendicular to the longitudinal axis (z), with a crankpin of a crankshaft,
- Un circuit hydraulique (104) de commande de la longueur de la bielle (10), - A hydraulic circuit (104) for controlling the length of the connecting rod (10),
- Un système de pilotage (110) du circuit hydraulique (104), La bielle (10) étant caractérisée en ce que le système de pilotage (110) comporte : - A control system (110) of the hydraulic circuit (104), The connecting rod (10) being characterized in that the control system (110) comprises:
- Au moins un tiroir hydraulique (111,11la,11lb) linéaire, agencé dans un logement (112) de la tête de bielle (102), et susceptible d'occuper une première position (PI) de repos et au moins une deuxième position (P2), chaque position permettant d'ouvrir ou de fermer une communication fluidique avec le circuit hydraulique (104), - At least one linear hydraulic spool (111,11la, 11lb), arranged in a housing (112) of the big end (102), and capable of occupying a first rest position (PI) and at least a second position (P2), each position making it possible to open or close a fluid communication with the hydraulic circuit (104),
- Au moins un premier patin (113) disposé sur un flanc de la tête de bielle (102) et solidaire d'une extrémité du tiroir (111,11la,11lb), apte à subir une force d'appui exercée par un organe de pilotage annulaire (50,50'), coaxial au maneton et extérieur à la bielle (10), ladite force d'appui permettant de déplacer le tiroir (111,11la,11lb) dans la deuxième position (P2), - At least a first pad (113) disposed on a side of the connecting rod head (102) and integral with one end of the slide (111,11la, 11lb), capable of undergoing a bearing force exerted by a control member annular piloting (50,50 '), coaxial with the crank pin and outside the connecting rod (10), said support force making it possible to move the spool (111,11la, 11lb) in the second position (P2),
Un moyen de rappel (114), pour ramener le tiroir (111,11la,11lb) dans la première position (PI) de repos, en l'absence de la force d'appui, A return means (114), to return the drawer (111,11la, 11lb) to the first rest position (PI), in the absence of the support force,
- Au moins un deuxième patin (115) disposé sur le flanc de la tête de bielle (102) et apte à subir la force d'appui. - At least one second shoe (115) arranged on the side of the big end (102) and able to withstand the support force.
2.Bielle (10) de longueur variable selon la revendication précédente, dans laquelle le premier (113) et deuxième (115) patin sont agencés de sorte que le barycentre des efforts subis par les patins lorsque la force d'appui leur est appliquée se situe sensiblement au centre de la tête de bielle (102). 2.Biel (10) of variable length according to the preceding claim, wherein the first (113) and second (115) pad are arranged so that the barycenter of the forces undergone by the pads when the bearing force is applied to them is located substantially in the center of the big end (102).
3.Bielle (10) de longueur variable selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle au moins l'un des patins (113,115) comprend des butées de fin de course, pour limiter son déplacement possible selon l'axe transverse (y)· 3.Biel (10) of variable length according to one of the preceding claims, wherein at least one of the pads (113,115) comprises end-of-travel stops, to limit its possible displacement along the transverse axis (y) ·
4.Bielle (10) de longueur variable selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le circuit hydraulique (104) comprend au moins deux chambres hydrauliques (1041,1042), chacune étant reliée au tiroir (111,11la,11lb) par au moins un conduit4.Biel (10) of variable length according to one of the preceding claims, wherein the hydraulic circuit (104) comprises at least two hydraulic chambers (1041,1042), each being connected to the spool (111,11la, 11lb) by at least one conduit
(104a,104a',104b,104b'), les chambres (1041,1042) étant associées à au moins un piston hydraulique dont le déplacement est apte à modifier la longueur de la bielle (10) selon l'axe longitudinal (z). (104a, 104a ', 104b, 104b'), the chambers (1041,1042) being associated with at least one hydraulic piston whose displacement is able to modify the length of the connecting rod (10) along the longitudinal axis (z) .
5.Bielle (10) de longueur variable selon la revendication précédente, dans laquelle le au moins un tiroir5.Biel (10) of variable length according to the preceding claim, wherein the at least one drawer
(111,11la,11lb) permet, selon la position qu'il occupe, d'établir une circulation d'huile entre une chambre hydraulique (1041,1042) et une alimentation d'huile (11), ou d'établir une circulation d'huile entre une chambre hydraulique (1041,1042) et une évacuation d'huile (12), ou d'établir une circulation d'huile entre les deux chambres hydrauliques (1041,1042), ou de bloquer toute circulation d'huile avec les deux chambres hydrauliques (1041,1042). (111,11la, 11lb) allows, depending on the position it occupies, to establish an oil circulation between a hydraulic chamber (1041,1042) and an oil supply (11), or to establish a circulation oil between a hydraulic chamber (1041,1042) and an oil outlet (12), or to establish an oil circulation between the two hydraulic chambers (1041,1042), or to block all oil circulation with the two hydraulic chambers (1041,1042).
6.Bielle (10) de longueur variable selon la revendication précédente, dans laquelle l'alimentation d'huile (11) est configurée de manière à récupérer l'huile de lubrification de coussinets (103) de la tête de bielle (102). 6.Changing rod (10) of variable length according to the preceding claim, wherein the oil supply (11) is configured to collect lubricating oil from bearings (103) of the big end (102).
7.Bielle (10) de longueur variable selon l'une des deux revendications précédentes, dans laquelle le au moins un tiroir (111,11la,11lb) comprend au moins un clapet (1112,1115,1115') permettant de définir le sens de circulation d'huile. 7.Biel (10) of variable length according to one of the two preceding claims, wherein the at least one slide (111,11la, 11lb) comprises at least one valve (1112,1115,1115 ') for defining the direction oil circulation.
8.Bielle (10) de longueur variable selon l'une des quatre revendications précédentes, dans laquelle le circuit hydraulique (104) comprend un conduit (104c) reliant les deux chambres hydrauliques (1041,1042) et muni d'un clapet (1046) permettant de définir le sens de circulation d'huile . 8.Biel (10) of variable length according to one of the four preceding claims, wherein the hydraulic circuit (104) comprises a conduit (104c) connecting the two hydraulic chambers (1041,1042) and provided with a valve (1046 ) used to define the direction of oil circulation.
9.Bielle (10) de longueur variable selon l'une des cinq revendications précédentes, comprenant un élément de rappel ou de repoussement (1042a) relié à au moins un piston hydraulique . 9.Biel (10) of variable length according to one of the five preceding claims, comprising a return or push element (1042a) connected to at least one hydraulic piston.
10. Bielle (10) de longueur variable selon l'une des six revendications précédentes, dans laquelle au moins un conduit (104b), reliant une chambre hydraulique (1042) et le tiroir (111b), comprend un dispositif obturateur (1047) configuré pour autoriser la circulation d'huile entre ladite chambre hydraulique (1042) et le tiroir (111b) lorsque le piston hydraulique (1045) atteint une position déterminée . 10. Connecting rod (10) of variable length according to one of the six preceding claims, wherein at least one conduit (104b), connecting a hydraulic chamber (1042) and the spool (111b), comprises a shutter device (1047) configured. to allow the circulation of oil between said hydraulic chamber (1042) and the spool (111b) when the hydraulic piston (1045) reaches a determined position.
EP20817454.0A 2019-11-04 2020-11-04 Variable-length connecting rod for an engine with a controlled compression ratio Withdrawn EP4055256A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1912336A FR3102814B1 (en) 2019-11-04 2019-11-04 Variable length connecting rod for piloted compression ratio engine
PCT/FR2020/051987 WO2021089940A1 (en) 2019-11-04 2020-11-04 Variable-length connecting rod for an engine with a controlled compression ratio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4055256A1 true EP4055256A1 (en) 2022-09-14

Family

ID=69468833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20817454.0A Withdrawn EP4055256A1 (en) 2019-11-04 2020-11-04 Variable-length connecting rod for an engine with a controlled compression ratio

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230042411A1 (en)
EP (1) EP4055256A1 (en)
JP (1) JP2023500949A (en)
KR (1) KR20220090575A (en)
CN (1) CN115298426A (en)
FR (2) FR3102814B1 (en)
WO (1) WO2021089940A1 (en)

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1905787A1 (en) * 1969-02-06 1970-09-03 Kress Dr Ing Herwig Thermal engine with hydrostatic power transmission
US6668768B2 (en) * 2001-11-15 2003-12-30 Ford Global Technologies, Llc Variable compression ratio engine
AT511803B1 (en) * 2011-12-23 2013-03-15 Avl List Gmbh CONNECTING ROD FOR A PUSH-PISTON MACHINE
DE102012020999B4 (en) * 2012-07-30 2023-02-23 FEV Europe GmbH Hydraulic freewheel for variable engine parts
DE102013206512B4 (en) * 2013-04-12 2022-01-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Internal combustion engine with adjustable compression ratio
AT514071B1 (en) 2013-10-18 2014-10-15 Avl List Gmbh Length adjustable connecting rod
CN106460655B (en) 2014-05-15 2019-10-11 Fev有限责任公司 The positioning of switching element for mechanical switch Formula V CR connecting rod
DE102014220177A1 (en) * 2014-10-06 2016-05-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Device for changing compression ratios
CN107110018B (en) 2014-12-22 2019-06-07 丰田自动车株式会社 Variable length link and internal combustion engine with changeable compression ratio
JP2016118277A (en) * 2014-12-22 2016-06-30 トヨタ自動車株式会社 Variable-length connecting rod and variable compression ratio internal combustion engine
DE102015103201A1 (en) 2015-03-05 2016-09-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Connecting rod and internal combustion engine
DE102015206357A1 (en) * 2015-04-09 2016-10-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulically operated switching valve
JP6277997B2 (en) * 2015-05-15 2018-02-14 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
DE102015110663A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft internal combustion engine
FR3043720B1 (en) * 2015-11-17 2019-11-08 MCE 5 Development VARIABLE VOLUMETRIC RATIO ENGINE
FR3043739B1 (en) * 2015-11-17 2018-06-15 MCE 5 Development ROD FOR MOTOR WITH VARIABLE VOLUMETRIC RATIO
CN108603438B (en) * 2015-12-14 2022-01-25 Avl 里斯脱有限公司 Length-adjustable connecting rod, reciprocating piston engine and vehicle
DE102016123635A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 ECO Holding 1 GmbH Connecting rod for a variable compression internal combustion engine
DE102015121915B4 (en) * 2015-12-16 2021-04-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Connecting rod with an eccentric adjusting device and an internal combustion engine
WO2018007534A1 (en) * 2016-07-06 2018-01-11 Avl List Gmbh Connecting rod having an adjustable connecting rod length with a mechanical actuating means
DE102017117252A1 (en) * 2016-08-03 2018-02-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system for internal combustion engine
AT519140B1 (en) * 2016-09-30 2018-11-15 Avl List Gmbh Length adjustable connecting rod with mechanical adjustment
DE102017100024B3 (en) * 2017-01-02 2018-05-24 Hochschule Heilbronn Technik, Wirtschaft, Informatik Centrifugal force compensated switching valve
DE102018107076A1 (en) * 2017-06-27 2018-12-27 ECO Holding 1 GmbH Changeover valve for controlling a hydraulic fluid flow of a connecting rod for a variable compression internal combustion engine and connecting rods
DE102017122869B4 (en) * 2017-10-02 2023-06-01 Hochschule Heilbronn Crank mechanism for a reciprocating engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021089940A1 (en) 2021-05-14
FR3102814A1 (en) 2021-05-07
FR3102814B1 (en) 2021-11-26
US20230042411A1 (en) 2023-02-09
FR3102813A1 (en) 2021-05-07
CN115298426A (en) 2022-11-04
KR20220090575A (en) 2022-06-29
JP2023500949A (en) 2023-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1979591B1 (en) Pressure device for a variable compression ratio engine
FR2690494A1 (en) Oil pressure regulating valve system for hydrostatic transmissions
EP3207234B1 (en) Device for compensating for the operating clearances of an engine
WO2005047722A1 (en) Hydraulic clutch control system, comprising servo means which are disposed between the master cylinder and the slave cylinder of the system
EP3377743A1 (en) Variable compression ratio engine
CA2090715A1 (en) Improved suction valve piston hydraulic pumps
FR2901567A1 (en) ENCLOSURE DOOR CLOSER.
FR2459369A1 (en) VALVE OPENING ADJUSTMENT DEVICE, FLUID PRESSURE REGULATING VALVE, AND SYSTEM FOR ADJUSTING OPENING OF CAM-CONTROLLED CYLINDER VALVE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE USING THE SAME
EP0942103A1 (en) Valve device for an hydraulic motor driving a large inertial mass
EP0220094A1 (en) Suspension gear with an oscillating arm for a vehicle
FR2982329A1 (en) AXIAL PISTON MACHINE
EP4055256A1 (en) Variable-length connecting rod for an engine with a controlled compression ratio
FR3030641A1 (en) AUTOMATIC CYLINDER SWITCHING DEVICE OF AXIAL PISTON MACHINE
EP1097321B1 (en) Valve device for hydraulic engine for driving a large flywheel mass
FR3059731A1 (en) HYDRAULIC PUMP WITH AXIAL PISTONS
FR2849138A1 (en) OSCILLATION SHOCK ABSORBER WITH VARIABLE DAMPING FORCE
EP1229245B1 (en) Exchange device for a closed circuit
EP3803080B1 (en) Crankshaft for a controlled variable compression ratio engine
FR3085431A1 (en) PILOT VOLUMETRIC RATIO
FR2716239A1 (en) Hydraulic pump with variable cylinder for closed pressurised circuit in automobiles
FR2738301A1 (en) Variable compression piston compressor
CA2563794A1 (en) Rapid recovery shock absorber system with hydraulic end stop and method for use thereof
WO2021111089A1 (en) Telescopic connecting rod for a variable compression ratio engine
WO2021111088A1 (en) Hydraulic control system for a variable compression ratio engine
WO2018002201A1 (en) Device for rotational coupling

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220530

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20230601