FR2801932A1

FR2801932A1 - Procede et dispositif pour modifier et prendre en compte le taux de compression pour optimiser le fonctionnement des moteurs a pistons alternatifs

Info

Publication number: FR2801932A1
Application number: FR9915104A
Authority: FR
Inventors: Michel Alain Leon Marchisseau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: FR2801932B1

Abstract

Procédé et dispositif pour modifier et prendre en compte le taux de compression pour optimiser le fonctionnement des moteurs à pistons alternatifs. L'invention concerne la prise en compte et la modification et du taux de compression en utilisant des pièces de technologie similaire aux pièces traditionnelles des moteurs. Un moteur (1) prend en compte le taux de compression et pilote un actionneur (17) pour positionner un coulisseau (12) dans un guidage (15). La position du coulisseau (12) est liée à la position angulaire d'un excentrique (9), placé entre la bielle (5) et le maneton (14) du vilebrequin (8), grâce à un pivot (11), à une tige rectiligne (13) et à une pièce (10) solidaire de l'excentrique (9). L'invention est particulièrement destinée à l'accroissement du rendement énergétique et la réduction des rejets polluants des moteurs.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif qui permettent d'intégrer des taux de compression continûment variables dans des plages déterminées par construction, pour le calcul et le réglage de paramètres commandés pour faire fonctionner les moteursà combustion interneà pistons alternatifs. Elle s'applique plus particulièrementà l'optimisation du fonctionnement des moteursà combustion interne équipés d'un catalyseur des oxydes d'azote, afin d'obtenir un rendement énergétique élevé associéà un faible niveau de pollution.

On sait que le rendement énergétique d'un moteurà combustion interneà pistons alternatifs est notamment une fonction croissante des paramètres suivants: le taux de compression, la vitesse de combustion, le niveau d'optimisation de l'angle de déclenchement de la combustion. Par ailleurs, la vitesse de combustion est notamment une fonction croissante du taux d'oxygène contenu dans les gaz admis pour la combustion. En ce qui concerne les émissions des principaux rejets polluants, d'une part les quantités de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone et de particules imbrûlées rejetées sont des fonctions décroissantes du rendement énergétique, d'autre part le taux d'oxydes d'azote éliminés par les catalyseurs actuels est une fonction décroissante de la quantité d'oxygène résiduelle dans les gaz traités par ces catalyseurs. En conséquence, un taux de compression continûment réglable au niveau le plus élevé supportable par un moteur équipé d'un catalyseur pour les oxydes d'azote, associéà l'admission dans les chambres de combustion de fàibles quantités de gaz, ces quantités de gaz contenant un taux élevé d'oxygène calibré au plus juste afin de permettre une combustion complète tout en minimisant l'excès d'oxygène par rapport aux conditions st#chiométriques, est une voie de solution pour obtenir un rendement énergétique élevé associé, d'une partà un faible niveau d'émission de monoxydes de carbone, de particules imbrûlées, d'oxydes d'azote, d'autre partà des rejets de dioxyde de carbone réduits au minimum.

Dans la construction traditionnelle des moteursà combustion inteme à pistons alternatifs, les taux de compression sont figés par construction. Ces taux de compression doivent être compatibles avec tous les profils d'utilisation des moteurs, en particulier avec les fortes charges. Pour les fortes charges, les pressions et les températures atteintes dans les chambres de combustion sont généralement maximales. Ces pressions et ces températures doivent cependant rester compatibles avec les durées de vie souhaitées des pièces mécaniques. Cela induit une première limitation des taux de compression choisis. De plus, pour les moteursà allumage commandé, les pressions et les températures élevées des fortes charges accroissent les risques d'auto-allumage. Cela constitue une autre limitation pour les taux de compression. En conséquence, d'une part un moteurà taux de compressionfigé par construction, peut généralement supporter, lorsqu'il fournit un couple plus faible que le couple maximal possibleà la vitesse de rotation utilisée, un taux de compression plus élevé que celui choisi pour sa construction, d'autre part l'optimisation des quantités d'oxygène et de carburant admis pour la combustion ainsi que l'optimisation de l'angle de déclenchement de la combustion, ne prend pas en compte en temps réel, un taux de compression continûment optimisé en fonction de l'utilisation instantanée constatée.

Les moteursà combustion interneà pistons alternatifs des véhicules modernes actuels ont également des taux de compression figés. Aussi, lorsque l'utilisation nécessite un couple inférieurà la capacité d'un moteur d'un véhicule moderne actuel, une quantité de gaz en excès par rapportà la quantité d'air nécessaireà l'obtention d'une combustion complète, est admise dans les chambres de combustion pendant le temps d'admission afin: d'une part atteindre des températures suffisantes en fin de compression pour initier correctement chaque combustion et obtenir de bonnes vitesses de combustion, d'autre part diminuer la température maximale de combustion pour réduire les quantités d'oxydes d'azote formées. Les quantités de gaz en excès sont généralement constituées, soit par de l'air, soit par des gaz de combustion recyclés et refroidis, soit par une combinaison des deux. Dans tous les cas, les quantités de gaz en excès génèrent de l'entropie irréversible supplémentaire qui est préjudiciable au taux de transformation de l'énergie thermique en énergie mécanique. En ce qui concerne l'air en excès, cela est défavorable au taux de réduction des oxydes d'azote par les catalyseurs actuels. En ce qui concerne les gaz recyclés en grandes quantités, d'une part ils réduisent de façon significative le taux d'oxygène admis dans les chambres de combustion, d'autre part ils augmentent le risque d'encrassement notamment dans les moteursà essence. Les vitesses de combustion peuvent donc être affectées.

Des solutions mécaniques ont été proposées pour donner la possibilité de modifier le taux de compression pendant le fonctionnement des moteursà pistons alternatifs. Ces solutions sont de plusieurs types: des excentriques montés en tête de bielle qui tournent en fonction des efforts entre la bielle et le piston ou grâceà des doigts actionnés par hydraulique, des bielles de longueurs variables, des excentriques montés sur les manetons du vilebrequin entraînés par des engrenages ou grâceà des doigts actionnés par hydraulique, des excentriques montés sur les tourillons du vilebrequin actionnés par un dispositif lié au carter du moteur, un bloc-moteur divisé en deux parties articulées, les chemises étant dans une partie et le vilebrequin dans l'autre partie. Ces solutions ont notamment les inconvénients cités ci-après. Les excentriques montés en tête de bielle qui tournent en Ibnction du sens des efforts ne permettent pasde régler électroniquement le tauxde compression en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur. Les bielles de longueurs variables et les excentriques entraînés par une chaîne cinématique comportant des engrenages ou des doigts actionnés par hydraulique, sont des technologies de construction très différentes des technologies actuelles éprouvées par l'expérience pour les embiellages des moteurs des véhicules. Par ailleurs, les excentriques entraînés grâceà des doigts ne permettent pas d'obtenir un réglage continûment variable du taux de compression. Les excentriques montés sur les tourillons du vilebrequin provoquent un désalignement de l'axe de rotation du vilebrequin par rapportà l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse. Un bloc-moteur divisé en deux parties articulées a nécessairement une niasse significativement plus élevée pour conserver la rigidité nécessaire. De plus, cette solution nécessite un dispositif d'étanchéité particulier.

L'invention a pour but de remédierà ces inconvénients et de proposer, pour les moteursà combustion interneà pistons alternatifs, un procédé et un dispositif pour permettre d'intégrer des taux de compression continûment variables dans des plages déterminées par construction, pour le calcul et le réglage des paramètres commandés pour faire fonctionner les moteurs de façon optimale, avec une technologie mécanique des pièces du dispositif de modification du taux de compression entraînées par l'embiellage, similaireà la technologie mécanique traditionnelle utilisée sur les moteurs des véhicules actuels.

La présente invention s'applique aux moteurs thermiquesà combustion interne comportant une ou plusieurs chambres de combustion constituées individuellement par: une chemise, un pistonà mouvement alternatif, une culasse propre ou communeà plusieurs chambres de combustion, une ou plusieurs soupapes d'admission, une ou plusieurs soupapes d'échappement. Chacune de ces chambres de combustion peut comporter également une bougie et un injecteur. Les mouvements alternatifs des pistons sont obtenus grâceà un vilebrequin. Chaque piston est liéà un maneton du vilebrequin notamment par une bielle et un excentrique. Cet excentrique est placé entre le pied de bielle et le maneton correspondant du vilebrequin. La distance entre les axes du pied de bielle et du maneton du vilebrequin est une fonction du calage angulaire entre la bielle et l'excentrique. Le vilebrequin est guidé en rotation sur ses tourillons dans des paliers liés au carter du moteur. Un volant moteur est fixé en bout de vilebrequin. Les soupapes sont animées d'un mouvement alternatif grâce, soità la rotation d'un ou plusieurs arbresà cames entraînés par le vilebrequin, soit par des dispositifsà fonctionnement électromagnétique pilotés électroniquement. Pour les constructions à arbresà cames, ces derniers peuvent êtreà calages variables. Chaque orifice d'admission de la culasse est liéà une tuyère d'admission. Cette tuyère d'admission est équipée d'un dispositif de dosage de la quantité d'air admis pendant le temps d'admission, dans le cylindre correspondant. Les moteursà combustion interne auxquels s'applique la présente invention comportent également, en sus du dosage de l'air admis, les dispositifs usuels d'ajustement des paramètres commandés du moteur, dont la quantité de carburant admis et l'angle de déclenchement de la combustion. Ces moteurs peuvent être équipés d'un dispositif de re-circulation et de refroidissement d'une partie des gaz d'échappement ainsi que d'un turbocompresseurà géométrie fixe ou variable. Ils sont équipés d'un dispositif électronique de calculs et de capteurs pour mesurer les valeurs des grandeurs physiques qui caractérisent le fonctionnement des moteursà combustion interneà pistons alternatifs. Ces grandeurs physiques peuvent comprendre notamment: le taux de compression, la position de la pédale d'accélérateur, la pression, la température et le débit de l'air admis, la pression atmosphérique, la température du carburant, la température et la vitesse de rotation du moteur, le couple transmis par le moteur et, pour les moteursà allumage commandé, les valeurs mesurées par une sonde lambda.

Le procédé selon l'invention comporte trois phases réalisées pendant le fonctionnement des moteurs thermiquesà pistons alternatifs. La première phase consisteà mesurer les valeurs de grandeurs physiques qui caractérisent le fonctionnement de ces moteurs. Le taux de compression est intégréà ces valeurs. La seconde phase consisteà calculer les valeurs optimales des paramètres commandés de ces moteurs, pour maximiser le rendement énergétique et minimiser les rejets polluants. Le taux de compression est également intégréà ces paramètres commandés. Le calcul précité est effectué en fonction des valeurs mesuréesà la première phase. La troisième phase consiste, pour chaque cylindre à réaliser les fonctions suivantes: - déplacer un point dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin - maintenir un axe géométrique dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin et articuler cet axe géométrique autour du point d'intersection de la projection du pointdéplacé précité avec le plan décrit par la rotation de cet axe géométrique, - choisir un autre axe géométrique contenu dans un plan également orthogonalà l'axe du vilebrequin et maintenir une distance fixe et le parallélisme de ces deux axes géométriques orthogonauxà l'axe du vilebrequin, de sorte que leur direction lorsque le piston est au point mort haut. et la direction du déplacement du premier point cité dans cette troisième phase, soient distinctes, - maintenir une position relative figée entre l'axe géométrique objet du choix citéà l'alinéa précédent et l'excentrique placé entre le piedde bielle et le maneton correspondant du vilebrequin; - contrôler le déplacement du premier point cité dans cette troisième phase, afin de faire converger le taux de compression vers la valeur optimale calculéeà la seconde phase.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé décrit au paragraphe précédent consiste également, d'une partà calculer dans la deuxième phase: les quantités d'air et de carburant admises pour la combustion ainsi que l'angle de déclenchement de la combustion, en fonction des valeurs de grandeurs physiques qui caractérisent le fonctionnement des moteurs mesurées dans la première phase, notamment le taux de compression, d'autre partà comm"der dans la troisièmes phase les dispositifs d'obtention de la quantité d#air admis, de la quantité de carburant admis, de l'angle de déclenchement de la combustion, afin de faire converger les valeurs de ces trois paramètres commandés vers les valeurs calculées dans la seconde phase en fonction notamment du taux de compression.

Le dispositif selon l'invention, intégréà un moteurà combustion interneà pistons alternatifs tel que décrit précédemment, comporte des moyens pour la mise en #uvre du procédé décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: - un actionneur irréversible fixé sur le carter du moteur, qui permet de positionner et maintenir, pour chaque cylindre, un coulisseau dans un guidage rectiligne et solidaire du carter du moteur, la directionde ce guidage étant contenue dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin, le coulisseau précité comportant un pivot parallèleà l'axe du vilebrequin, - une tige rectiligne dont l'axe est contenu dans un plan également orthogonalà l'axe du vilebrequin, est articulée sur le pivot, cette tige rectiligne coulisse dans un alésage pratiqué dans une pièce liée rigidementà l'excentrique placé entre le pied de bielle et le maneton correspondant du vilebrequin, la direction du guidage rectiligne solidaire du carter du moteur n'est pas parallèleà l'axe de la tige rectiligne lorsque le piston est au point mort haut, quelquesoit la position du coulisseau dans son guidage - des moyens pour mesurer les valeurs des grandeurs physiques qui caractérisent le fonctionnement du moteur, intégrant un moyen de mesure de la position du coulisseau pour chaque cylindre, - des moyens de calculs et de commandes électroniques, - des moyens de transmission des informations, d'une part entre les moyens de mesures précités et les moyens de calculs et de commandes électroniques, d'autre part entre les commandes électroniques et les dispositifs d'ajustement des paramètres commandés du moteur, intégrant l'actionneur irréversible cité ci-dessus. L'excentrique est en deux parties dont le plan de joint passe par l'axe de son diamètre intérieur. Cela forme donc deux demi-coquilles, ce qui facilite le montage sur le maneton du vilebrequin. Ces deux demi-coquilles sont: d'une part équipées de joues sur les flancs pour le centrage axial du pied de bielle, d'autre part prolongées par des doigts qui constituent un moyen de liaison d'une part avec la pièce liéeà la tige rectiligne, d'autre part avec des brides de fixation. Les jonctions entre les doigts et les joues forment des épaulements. Selon des modes particuliers de réalisation, les moyens de liaison précités comportent également: - des pentes complémentaires sur les doigts, la pièce liéeà la tige rectiligne et les brides de fixation; - des mortaises dans la pièce liéeà la tige rectiligne et dans les brides de fixation qui coopèrent pour positionner les doigts; - des tenons sur les brides de fixation qui coopèrent avec des mortaises réalisées dans la pièce liéeà la tige rectiligne; - des tenons sur la pièce liéeà la tige rectiligne qui s'ajustent entre les doigts.

Suivant une variante, la liaison cinématique entre l'excentrique et le coulisseau est réalisée comme suit: la tige rectiligne dont l'axe est contenu dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin, est liée rigidementà l'excentrique, cette tige rectiligne coulisse dans un alésage pratiqué, soit dans une pièce articulée sur un pivot parallèleà l'axe du vilebrequin et fixé sur le coulisseau, soit dans une rotule articulée dans le coulisseau. Les moyens pour guider, maintenir et déplacer le coulisseau restent inchangés par rapport aux moyens décrits précédemment.

Suivant une autre variante, pour chaque cylindre, un balancier guidé en rotation autour de l'axe des tourillons du vilebrequin, réalise les fonctions de maintien et de déplacement du pivot ou de la rotule. Le balancier est positionné et maintenu angulairement grâceà un actionneur rotatif età une liaison cinématique rotative entre ce balancier et cet actionneur. Les autres moyens sont réalisés selon l'une des solutions décrites précédemment..

Selon l'invention, les fonctions de guidage des pièces mécaniques du dispositif de modification du taux de compression, entraînées par l#embiellage, comprennent uniquement pour chaque cylindre: deux fonctions de guidage en rotation simple et une fonction de guidage en translation simple. La conception des pièces mécaniques pour assurer ces fonctions, peut avantageusement bénéficier de l'expérience acquise, d'une part avec les fonctions de guidages en translation des pistons et des soupapes, d'autre part avec les fonctions de guidages en rotation des axes de pistons et des pieds de bielles sur les manetons de vilebrequin.

L'invention sera mieux compriseà la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation préférés donnés uniquementà titre d'exemples purement illustratifs. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - La figure1 représente deux vues schématiques en coupes transversales, selon l'invention, d'un moteur dont le coulisseau relatif au cylindre représenté, est dans une position différente pour chaque vue; - Les figures 2 et3 sont des vues éclatées,à plus grande échelle, représentant l'excentrique, sa pièce d'orientation angulaire et les moyens pour rendre solidaires ces deux pièces; - La figure 4 est une vue partielle extérieure,àla n-kme échelle que les vues 2 et3, de l'assemblage formé par le vilebrequin, le pied de bielle, l'excentrique et sa pièce d'orientation angulaire- - La figure5 est une vue en coupe suivant AA de la vue 4 - Les figures6 et7 sont des vues éclatées droite et gauche, du pied de bielle, de l'excentrique, sa pièces d'orientation angulaire et des moyens pour assembler ces pièces,à une échelle légèrement réduite par rapport aux figures 2 et3 ; - Les figures8, 9, 10 et11 sont des vues analogues et de même échelle que les vues 2 et3, pour d'autres exemples de réalisation, - La figure 12 est une vue analogue et de même échelle que l'une des vues de la figure1, pour un autre exemple de réalisation de la liaison entre l#excentrique etle coulisseau; - Les figures13 et 14 sont deux coupes d'un moteur selon l'invention,à une échelle réduite par rapportà la figure1, pour un autre exemple de réalisation du dispositif de déplacement et de maintien du pivot, - La figure15 est une vue partielle en coupe de la figure13 suivant l'axe de symétrie du balancier.

En référenceà la figurel, le moteur1 dans lequel interviennent le procédé et le dispositif, comporte au moins: une culasse 2, un piston3, une chemise 4, une bielle5, un vilebrequin8, un excentrique9 fixé entre le maneton 14 du vilebrequin 8 et le pied de bielle6. Selon l'invention, l'excentrique9 estlié rigidementà la pièce10 pour son orientation angulaire. Pour cet exemple de réalisation, la pièce10 est alésée. L'axe de cet alésage est contenu dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin8. La tigel3 est guidée en translation dans l'alésage de la pièce10 et est articulée sur le pivot11. L'axe de ce pivot11 est parallèleà l'axe du vilebrequin8. Le pivot11 est fixé sur un coulisseau 12. Le coulisseau 12 est guidé dans un guidage rectiligne15 solidaire du carter7 du moteur1 selon une droite contenue dans un plan orthogonalà l'axe de vilebrequin8. Le coulisseau 12 est lié par une tige de liaison16 à un actionneur électrique linéaire irréversible17.

Ce montage permet donc de réaliser les fonctions suivantes du procédé - déplacer un point, matérialisé dans cet exemple sur la figure1 par un point de l'axe du pivot 12, dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin8 grâce au guidage rectiligne15, à l'actionneur 17 et la tige16, - maintenir un axe géornétrique, l'axe de la tige13 dans cet exemple, dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin8 et articuler cet axe sur le point d'intersection de la projection du point déplacé, cité a l'alinéa précédent, avec le plan cité dans cet alinéa, cette projection est réalisée par l'axe du pivot 11 , - obtenir un autre axe géométrique, l'axe de l'alésage de la pièce10, contenu dans un plan également orthogonalà l'axe du vilebrequin et maintenir une distance fixe et le parallélisme des deux axes géométriques précités, cela est obtenu dans cet exemple par le guidage de la tige13 dans l'alésage de la pièce10 d'orientation angulaire de l'excentrique9, de sorte que leur direction, lorsque le piston3 est au point mort haut, et la direction du déplacement du pointlié au coulisseau 12 dans le guidage15, soient distinctes maintenir une position relative fixe entre l'axe de l'alésage de la pièce10 et l'excentrique9, cette fonction est obtenue par la liaison rigide entre la pièce10 et l'excentrique9.

Lorsque le coulisseau 12 est immobile alors que le vilebrequin8 tourne, la position entrele maneton 14 du vilebrequin8 et le pivot11 changent. Les fonctions géométriques du procédé restent vérifiées grâce: à la tige13 qui coulisse dans l'alésage de la pièce10 età l'excentrique9 qui pivote. Cependantà chaque tour et pour une même position angulaire du vilebrequin8, la distance entre la culasse 2 et le piston3 reste inchangée tant que le coulisseau 12 reste immobile. La translation du coulisseau 12 dans le guide15, pour une même position angulaire du vilebrequin 8, entraÎne en rotation l'excentrique9 grâce au mécanisme décrit ci-dessus, et de ce fait, translate le piston3. Ainsi, lorsque le piston3 est au point mort haut, la distance entre la culasse 2 et le piston3 est une fonction de la position de la tige16 de l'actionneur17. La figure1 illustre cette liaison cinématique. Elle présente,à la même hauteur età la même échelle, deux coupes transversales partielles d'un moteur1 dont le piston3 est au point mort haut alors que la tige16 de l'actionneur 17 est dans deux positions différentes. La distance entre la culasse 2 et le piston3 est différente entre les deux représentations du moteur. Cette différence est notée avec le symbole X sur la figure1.

L'actionneur17 est liéà un dispositif de mesure de sa position, non- représenté sur les figures. Les liaisons électriques de l'actionneur17 et de son dispositif de mesure de position avec les moyens de calculs etde commande électroniques, non-représentés sur les figures, permettent de communiquer aux moyens de calculs, les informations nécessairesà la prise en compte du taux de compression dans la détermination des paramètres de commande du moteur, de commander l'actionneur17 et de contrôler son déplacement afin de faire converger le taux de compression vers la valeur calculée par les moyens de calculs.

L'excentrique9 est réalisé en deux parties en forme de demi coquille 21 et 24. Chaque derni-coquille est prolongée sur les flancs par des joues radiales 20 et 30. Les deux joues 20 et30 sont prolongées par des doigts de fixation29 diamétralement opposée sur chaque joue. Les deux pièces constituées des demi- coquilles 21 et 24, des joues 20 et30 et des doigts de fixation29 forment deux plans de joint identiques. Sur les figures 2 et3, ces plans de joints sont représentés plaqués l'un sur l'autre. Les jonctions entre les joues 20 et30 et les doigts de fixation29 forment quatre épaulements28. Les doigts de fixation29 comportent des pentes 22 et23 sur les faces opposées aux faces des deux plans de joint précités. Les pentes 22 et23 ont des angles symétriques sur les doigts en vis-à-vis. La pièce10 a la forme d'unU dont les pattes peuvent s'ajuster sur les épaulements 28 formés par la joue30. La pièce10 comporte deux tenons25 qui peuvent s'ajuster entre les doigts de fixation29. La pièce10 comporte des pentes26 qui sont complémentaires des pentes23. Les deux brides18 comportent des pentes19 complémentaires des pentes 22. Les brides18 comportent deux vis de fixation chacune qui peuvent se visser dans la pièce10. Un alésage27 est réalisé dans la pièce10 pour permettre le guidage de la tige13.

L'excentrique est guidé en rotation cylindrique sur le maneton 14. Son positionnement axial est assuré par des épaulements usinés sur le vilebrequin de chaque coté des manetons. Le pied de bielle6 est guidé en rotation sur le diamètre extérieur des deux demi-coquilles 21 et 24 selon la figure5. Son guidage axial est réalisé grâce aux joues 20 et30. Les doigts de fixation29 sont solidarisésà la pièce 10 comportant l'alésage27 avec une grande rigidité et une très bonne précision grâce au montage décrit ci-après et présenté sur les figures 4 et5. Les pentes des doigts de fixation29 sont plaquées sur les pentes complémentaires des pattes de la pièce10 et des brides de fixation18. Les tenons25 de la pièce10 sont ajustés entre les doigts29. Les brides18 sont visées dans les pattes de la pièces10. Les efforts de traction générés par ces vis et l'inclinaison des pentes précitées plaquent les doigts29 sur les tenons25. Cette conception permet de réaliser un assemblage positif de l'excentrique9 à la pièce10 dans les deux sens de deux directions. L'assemblage positif dans les deux sens de la troisième direction est réalisé grâceà l'ajustement des épaulements28 entre les pattes de la pièce10 en coopération des brides18. La conception précitée est compatible avec l'assemblage traditionnel du pied de bielle. L'assemblage des deux den-à-coquilles 21 et 24 sur le mancton 14, du pied de bielle6 et du chapeau de bielle32 sur l'excentrique, de la pièce10 avec les brides18 sur doigt de fixation, peut être réalisé dans cet ordre comme le montre les figure6 et7. Les conceptions décrites ci-dessus sont compatibles avec un montage traditionnel des tourillons31 sur leur palier.

Selon une variante représentée sur les figures8 et9, les doigts de fixation29 liées aux joues 20 et30 et aux demi-coquilles 21 et 24, comportent des pentes doubles33. Les brides de fixation18 et la pièce10 comportent les pentes doubles 34 et37 complémentaires des pentes doubles33. Les pentes33 s'emboîtentà l'assemblage avec les pentes 34 et37. Cette conception permet de réaliser un assemblage positif de l'excentriqueà la pièce10 selon les deux sens de deux directions. L'assemblage de l'excentrique avec la pièce10 selon les deux sens de la troisième direction est réalisé selon la description du paragraphe précédent. Les brides18 comportent des tenons35 et les pattes de la pièce10 comportent les mortaises complémentaires36. Cela permet d'obtenir une liaison directe et positive, par l'assemblage, entre les brides de fixation18 avec la pièce10. Cela renforce la rigidité. Ce dernier dispositif peut également être associéà l'assemblage décrit au paragraphe précédent.

Les flans et les faces opposées au plan de joint des doigts29, peuvent faire office de tenons et s'ajuster,à l'assemblage, dans les mortaises38 et39 réalisées respectivement dans les brides18 et les pattes de la pièce10. Cette conception, illustrée sur les figure10 et11, permet de réaliser un assemblage positif de l'excentriqueà la pièce10 selon les deux sens de deux directions. L'assemblage selon les deux sens de la troisième direction est réalisé grâce aux épaulements 28 liés aux joues 20 et30 et aux demi-coquilles 21 et 24 selon le montage décrit précédemment.

La figure 12 présente une variante de la liaison cinématique entre la pièce 10 et le coulisseau 12. La pièce10 est solidaire de la tige rectiligne13. Cette tige rectiligne coulisse dans un alésage pratiqué dans la rotule 40. La rotule 40 peut tourner dans le coulisseau 12 selon un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin8. Le débattement de la rotule 40 est compatible avec toutes les positions du coulisseau 12 et du vilebrequin8. La fixation rigide entre la pièce10 et l'excentrique # est réalisée selon l'un des montages décrits précédemment. Le coulisseau 12 est guidé dans le guidage rectiligne15 solidaire du carter7 du moteur1, déplacé et maintenu grâceà l'actionneur17 et sa tige de liaison16.

Selon une variante représentée figures13, 14 et15, le pivot11 est fixé sur le balancier 44 grâce aux vis de fixation50 età des alésages de positionnement réalisés dans ce balancier. Le balancier 44 est en formede U et articulé sur les portées cylindriques 49 usinés sur le vilebrequin8, grâce notamment au chapeau 45 vissé dans les trous de fixation 48. Les portées cylindriques 49 sont d'un diamètre supérieur au diamètre des tourillons3 1. Les épaulements formés entre les portées cylindriques 49 et les tourillons31 permettent de définir classiquement un appui pour le positionnement axiale du vilebrequin. Le balancier 44 est guidé en rotation cylindrique, de part et d'autre des leviers du vilebrequin8, sur les portées cylindriques 49 contiguës aux paliers 46 du vilebrequin8. La position axiale du balancier 44 est définie par: d'une part les fàces d'appui radiales en bout des paliers 46, d'autre part des épaulements usinés sur les leviers du vilebrequin8. Le balancier 44 est solidaire d'un secteur de roue dentée 43 qui s'engrène avec la vis sans fin 42. Cette vis sans fin 42 est entraînée et maintenue en rotation grâceà l'actionneur rotatif 41. Les montages de l'excentrique9 sur le maneton du vilebrequin8 et du pied de bielle6 sur l'excentrique9 sont réalisés selon les descriptions précédentes. Les manetons31 du vilebrequin8 sont montés classiquement sur le carter7 du moteur1 dans les paliers 46 et les chapeaux de palier 47.

Claims

REVENDICATIONS 1) Procédé s'appliquant aux moteurs thermiquesà combustion interne comportant un dispositif électronique de calcul de valeurs optimales de commande du fonctionnement de ces moteurs, des capteurs pour mesurer les valeurs de grandeurs physiques qui caractérisent le fonctionnement de ces moteurs, des dispositifs pour régler des commandes du fonctionnement de ces moteurs aux valeurs calculées par le dispositif cité ci-dessus, une ou plusieurs chambres de combustion constituées individuellement notamment par: une culasse (2) propre ou communeà plusieurs chambres de combustion, une chemise (4), un piston(3) à mouvements alternatifs, une bielle(5), un vilebrequin(8), un excentrique(9) placé entre le pied de bielle(6) et le maneton (14) correspondant du vilebrequin(8), caractérisé en ce que ce procédé comporte trois phases réalisées pendant le fonctionnement des moteurs, la première phase consisteà mesurer les valeurs de grandeurs physiques qui caractérisent le fonctionnement de ces moteurs, ces grandeurs physiques comprenant le taux de compression, la seconde phase consisteà calculer, en fonction des grandeurs physiques mesuréesà la première phase, les valeurs optimales de paramètres commandés du moteur pour maximiserle rendement énergétique et minimiser les rejets polluants, ces paramètres commandés comprenant le taux de compression, la troisième phase consiste, pour chaque cylindre,à réaliser les fonctions suivantes: - déplacer un point dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin; - maintenir un axe géométrique dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin et articuler cet axe autour du point d'intersection de la projection du point citéà l'alinéa précédent avec le plan de rotation de cet axe géométrique; - choisir un autre axe géométrique contenu dans un plan également orthogonalà l'axe du vilebrequin et maintenir le parallélisme et une distance fixe entre les deux axes géométriques précités, de sorte que leur direction lorsque le piston(3) est au point mort haut, et la direction du déplacement du point cité au premier alinéa de cette troisième phase, soient distinctes; - maintenir une position relative figée entre l'axe géométrique objet du choix citéà l'alinéa précédent, et l'excentrique(9) placé entre le pied de bielle (6) et le maneton(14) du vilebrequin(8) ; - contrôler le déplacement du point cité au premier alinéa de cette troisième phase afin de faire converger le taux de compression vers la valeur optimale calculéeà la seconde phase. 2) Procédé selon la revendication1, caractérisé en ce que, d'une part la seconde phase consiste égalementà calculer les quantités d'air et de carburant admises pour la combustion ainsi que l'angle de déclenchement de la combustion, en fonction des valeurs des grandeurs physiques mesuréesà la première phase, ces grandeurs physiques comprenant le taux de compression, d'autre part la troisième phase consiste égalementà commander les dispositifs d'obtention de la quantité d'air admis, de la quantité de carburant admis, de l'angle de déclenchement de la combustion, afin de faire converger les valeurs de ces trois paramètres commandés vers les valeurs calculées au cours de la seconde phase en fonction notamment du taux de compression. 3) Dispositif pour la mise en #uvre du procédé selon l'une quelconque des revendications1 et 2, caractérisé en ce que: - un actionneur irréversible(l 7) permet de positionner et maintenir, pour chaque cylindre, un coulisseau (12) dans un guidage rectiligne(15) solidaire du carter(7) du moteur(1), la direction de ce guidage(l 5) étant contenue dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin(8) ; - le coulisseau (12) comporte un pivot(l 1) parallèleà l'axe du vilebrequin(8) ; - une tige rectiligne(13) dont l'axe est contenu dans un plan également orthogonalà l'axe du vilebrequin(8), est articulée sur le pivot(l 1) , - la tige rectiligne(13) coulisse dans un alésage pratiqué dans une pièce (l 0) solidaire de l'excentrique(9) placé entre le pied de bielle(6) et le maneton (l 4) du vilebrequin(8) ; - la direction du guidage rectiligne(15) solidaire du carter(7) n'est pas parallèleà l'axe de la tige rectiligne(l 3) lorsque le piston(3) est au point mort haut. 4) Dispositif pour la mise en #uvre du procédé selon l'une quelconque des revendications1 et 2, caractérisé en ce que: - un actionneur irréversible(17) permet de positionner et maintenir, pour chaque cylindre, un coulisseau(l 2) dans un guidage rectiligne(] 5) solidaire du carter(7) du moteur(1), la direction de ce guidage(15) étant contenue dans un plan orthogonalà l'axe du vilebrequin(8) ; - le coulisseau (12) comporte une rotule (40) alésée; - une tige rectiligne(13), dont l'axe est contenu dans un plan orthogonal à l'axe du vilebrequin(8), est d'une part guidée en translation dans l'alésage de la rotule (40), d'autre part solidaire d'une pièce(10) fixéeà l'excentrique(9) , - le débatiernent de la rotule 40 est compatible avec toutes les positions du coulisseaux (12) et du vilebrequin(8) ; - la direction du guidage rectiligne(15) solidaire du bâti(7) n est pas parallèleà l'axe de la tige rectiligne(13) lorsque le piston(3) est au point mort haut. 5) Dispositif pour la mise en #uvre du procédé selon l'une quelconque des revendications1 et 2, caractérisé en ce que: - un actionneur rotatif (41) permet, grâceà une liaison cinématique constituée notamment d'un secteur de roue dentée (43) et d'une vis sans fin (42), d'orienter angulairement et maintenir, pour chaque cylindre, un balancier (44) guidé en rotation sur le vilebrequin(8) autourde l'axe des tourillons(3 1 ) ; - un pivot(l 1) est fixé sur le balancier (44) de sorte que l'axe de ce pivot (11) soit parallèleà l'axe du vilebrequin, - une tige rectiligne(13), dont l'axe est contenu dans un plan orthogonal à l'axe du vilebrequin(8), est articuléeà une extrémité sur le pivot(l 1) et guidée en translation dans l'alésage d'une pièce(l 0) fixéeà l'excentrique(9). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications3 à 5, caractérisé en ce que l'excentrique(9) est constitué de deux pièces qui forment deux demi- coquilles (21,24), les deux demi-coquilles (21,24) comportent des joues(20,30) de guidage en translation, les joues(20,30) sont prolongées par des doigts de fixation(29), les jonctions entre les joues(20,30) et les doigts de fixation(29) forment des épaulements(28). 7) Dispositif selon la revendication6, caractérisé en ce que les doigts (29) comportent des pentes(22,23) qui sont plaquées, par l'assemblage fixe avec la pièce(10) à l'aide de brides de fixation(18), respectivement sur les pentes (26) appartenantà la pièce(10) et les pentes(19) appartenantà la bride de fixation(l 8) , 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications6 et7, caractérisé en ce que chaque patte de fixation de la pièce(10) comporte un tenon(25) qui est ajusté, par l'assemblage fixe avec l'excentrique(9), entre les doigts de fixation(29) de l'excentrique(9). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications6 à 8, caractérisé en ce que les brides de fixation(18) comportent des tenons(35) qui sont ajustés, par l'assemblage fixe avec la pièce(10) et l'excentrique(9), dans les mortaises (3 6) appartenantà la pièce( 10). 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications6, 8 et9 caractérisé en ce que les brides de fixation(18) et la pièce( 10), comportent des mortaises (34,39) qui sont ajustées, par l'assemblage fixe avec l'excentrique(9), autour des doigts de fixation(29) de l'excentrique(9).