FR3066546A1 - ADJUSTING DEVICE FOR VARIABLE COMPRESSION RATE MOTOR - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
- F02B75/045—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length
Abstract
L'invention concerne un dispositif de réglage pour un moteur à taux de compression variable d'un véhicule automobile, le moteur à taux de compression variable comprenant un bloc-cylindres 10, un carter d'huile 20, une bielle 50 de longueur effective variable, un vilebrequin 30 et un piston 40, le piston 40 étant conçu pour entraîner la bielle 50, la bielle 50 étant elle-même reliée au vilebrequin 30, la bielle 50 étant munie d'un organe mobile 790 dont le déplacement par rapport à la bielle 50 provoque une variation de la longueur effective de la bielle 50, le dispositif de réglage comprenant un élément de guidage 80, un support 90 de l'élément de guidage et un ensemble d'actionnement, l'élément de guidage 80 étant conçu pour coopérer mécaniquement avec l'organe mobile 790 de manière à contraindre le déplacement de l'organe mobile 790 par rapport à la bielle 50, l'ensemble d'actionnement comprenant un moteur d'actionnement 100 et un organe d'actionnement 110 entraîné par le moteur d'actionnement 100, l'organe d'actionnement 100 étant conçu pour déplacer l'élément de guidage 80 par rapport au support 90 de l'élément de guidage, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement 110 et le moteur d'actionnement 100 sont agencés à l'intérieur du carter d'huile 20. L'invention concerne encore un moteur à taux de compression variable comprenant un dispositif de réglage tel que décrit ci-dessus.The invention relates to an adjustment device for a variable compression ratio engine of a motor vehicle, the variable compression ratio engine comprising a cylinder block 10, an oil sump 20, a connecting rod 50 of variable effective length , a crankshaft 30 and a piston 40, the piston 40 being designed to drive the connecting rod 50, the connecting rod 50 being itself connected to the crankshaft 30, the rod 50 being provided with a movable member 790 whose displacement relative to the connecting rod 50 causes a variation of the effective length of the connecting rod 50, the adjusting device comprising a guide element 80, a support 90 of the guide element and an actuating assembly, the guide element 80 being designed to mechanically cooperate with the movable member 790 so as to constrain the displacement of the movable member 790 relative to the connecting rod 50, the actuating assembly comprising an actuating motor 100 and an actuating member 110 driven by the actuating motor 100, the actuating member 100 being adapted to move the guide member 80 relative to the support 90 of the guide member, characterized in that the actuating member 110 and the actuating motor 100 are arranged inside the oil sump 20. The invention further relates to a variable compression ratio engine comprising an adjusting device as described above.
Description
DISPOSITIF DE REGLAGE POUR MOTEUR A TAUX DE COMPRESSION VARIABLEADJUSTING DEVICE FOR A VARIABLE COMPRESSION RATE ENGINE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
L'invention appartient au domaine technique des moteurs à explosion pour véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de réglage de la compression pour les moteurs dits à taux de compression variable.The invention belongs to the technical field of internal combustion engines for motor vehicles. More specifically, the invention relates to a compression adjustment device for so-called variable compression ratio engines.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
On connaît des moteurs à taux de compression variable dans lesquels il est possible de modifier de manière dynamique le taux de compression à l'intérieur des cylindres. Pour ce faire, la bielle associée à chaque piston coulissant dans un cylindre est munie d'une vanne dont l'actionnement permet, par un système de tiges excentrées, la variation d'une longueur effective ou efficace de la bielle. Cette variation de la longueur effective a pour effet de modifier la course du piston dans chaque cylindre de manière à faire varier le taux de compression du cylindre. De tels moteurs à taux de compression variable sont décrits notamment dans la demande de brevet US2015/0152794A1.Variable compression ratio motors are known in which it is possible to dynamically modify the compression ratio inside the cylinders. To do this, the connecting rod associated with each piston sliding in a cylinder is provided with a valve whose actuation allows, by a system of eccentric rods, the variation of an effective or efficient length of the connecting rod. This variation in the effective length has the effect of modifying the stroke of the piston in each cylinder so as to vary the compression ratio of the cylinder. Such motors with variable compression ratio are described in particular in patent application US2015 / 0152794A1.
Pour permettre l'actionnement de la vanne, un élément de guidage est agencé dans le bloc moteur, sous le vilebrequin. Lors de la rotation de la bielle autour du vilebrequin, la vanne coopère mécaniquement avec l'élément de guidage, ce qui provoque le déplacement de la vanne.To allow actuation of the valve, a guide element is arranged in the engine block, under the crankshaft. When the connecting rod rotates around the crankshaft, the valve cooperates mechanically with the guide element, which causes the valve to move.
Afin d'agir sur la manière dont la vanne est déplacée lors de la rotation du vilebrequin, il est en outre connu de déplacer l'élément de guidage lui-même en fonction à la course de la bielle. Le déplacement de l'élément de guidage est provoqué par un organe d'actionnement comprenant un moteur d'actionnement et un bras d'actionnement entraîné en rotation par le moteur d'actionnement.In order to act on the way in which the valve is moved during the rotation of the crankshaft, it is also known to move the guide element itself according to the stroke of the connecting rod. The movement of the guide element is caused by an actuating member comprising an actuating motor and an actuating arm driven in rotation by the actuating motor.
Le moteur d'actionnement est situé à l'extérieur du bloc moteur tandis que le bras d'actionnement s'étend entre l'élément de guidage et le moteur en traversant de part et d'autre le carter d'huile. Un tel mécanisme est divulgué notamment dans la demande de brevet US2015/0260109A1.The actuating motor is located outside the engine block while the actuating arm extends between the guide element and the motor, passing through the oil pan on both sides. Such a mechanism is disclosed in particular in patent application US2015 / 0260109A1.
Néanmoins, l'agencement d'un tel organe d'actionnement par rapport au bloc moteur présente plusieurs inconvénients. D'une part, le fait que le moteur d'actionnement soit situé à l'extérieur du bloc moteur aboutit à un encombrement important dans un espace qui est déjà limité. D'autre part, le fait que le bras d'actionnement traverse le bloc moteur nécessite, en particulier entre le bras d'actionnement et le carter d'huile, d'assurer une étanchéité dynamique qui est difficile à obtenir puis à maintenir au cours du temps.However, the arrangement of such an actuator relative to the engine block has several drawbacks. On the one hand, the fact that the actuating motor is located outside the engine block results in a significant bulk in a space which is already limited. On the other hand, the fact that the actuating arm passes through the engine block requires, in particular between the actuating arm and the oil pan, to provide a dynamic seal which is difficult to obtain and then to maintain during time.
L'un des objets de l'invention est de pallier ces inconvénients.One of the objects of the invention is to overcome these drawbacks.
BREF RESUME DE L'INVENTIONBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Pour ce faire l'invention propose un dispositif de réglage pour un moteur à taux de compression variable d'un véhicule automobile, le moteur à taux de compression variable comprenant un bloc-cylindres, un carter d'huile, une bielle de longueur effective variable, un vilebrequin et un piston, le piston étant conçu pour entraîner la bielle, la bielle étant elle-même reliée au vilebrequin, la bielle étant munie d'un organe mobile dont le déplacement par rapport à la bielle provoque une variation de la longueur effective de la bielle, le dispositif de réglage comprenant un élément de guidage, un support de l'élément de guidage et un ensemble d'actionnement, l'élément de guidage étant conçu pour coopérer mécaniquement avec l'organe mobile de manière à contraindre le déplacement de l'organe mobile par rapport à la bielle, l'ensemble d'actionnement comprenant un moteur d'actionnement et un organe d'actionnement entraîné par le moteur d'actionnement, l'organe d'actionnement étant conçu pour déplacer l'élément de guidage par rapport au support de l'élément de guidage, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement et le moteur d'actionnement sont agencés à l'intérieur du carter d'huile.To do this, the invention provides an adjustment device for an engine with variable compression ratio of a motor vehicle, the engine with variable compression ratio comprising a cylinder block, an oil sump, a connecting rod of variable effective length. , a crankshaft and a piston, the piston being designed to drive the connecting rod, the connecting rod itself being connected to the crankshaft, the connecting rod being provided with a movable member whose displacement relative to the connecting rod causes a variation in the effective length of the connecting rod, the adjustment device comprising a guide element, a support for the guide element and an actuation assembly, the guide element being designed to cooperate mechanically with the movable member so as to constrain the displacement of the member movable relative to the connecting rod, the actuating assembly comprising an actuating motor and an actuating member driven by the actuating motor, the ac member tction being designed to move the guide element relative to the support of the guide element, characterized in that the actuating member and the actuating motor are arranged inside the oil pan.
Selon différents modes de réalisation de l'invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément :According to different embodiments of the invention, which can be taken together or separately:
l'ensemble d'actionnement comprend un câblage électrique qui s'étend entre le moteur d'actionnement et l'extérieur du carter d'huile, le moteur d'actionnement est un moteur électrique, le moteur d'actionnement est fixé au support de l'élément de guidage, la bielle comprend un système de vanne hydraulique conçu pour modifier la longueur effective de la bielle, le système de vanne hydraulique est piloté par le déplacement de l'organe mobile.the actuation assembly comprises an electrical wiring which extends between the actuation motor and the outside of the oil sump, the actuation motor is an electric motor, the actuation motor is fixed to the support the guide element, the connecting rod comprises a hydraulic valve system designed to modify the effective length of the connecting rod, the hydraulic valve system is controlled by the movement of the movable member.
L'invention concerne encore un moteur à taux de compression variable comprenant un tel dispositif de réglage.The invention also relates to a variable compression ratio engine comprising such an adjustment device.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée qui va suivre, d'au moins un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:The invention will be better understood, and other objects, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly during the detailed description which follows, of at least one embodiment of the invention given by way of purely illustrative and non-limiting example, with reference to the accompanying drawings in which:
La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un bloc-cylindres et d'un élément de guidage selon un mode de réalisation conforme à l'invention.Figure 1 is a schematic perspective view of a cylinder block and a guide element according to an embodiment according to the invention.
La figure 2 est une vue de face d'une bielle à longueur effective variable comprenant un organe mobile selon un mode de réalisation conforme à l'invention.Figure 2 is a front view of a connecting rod of variable effective length comprising a movable member according to an embodiment according to the invention.
La figure 3 est une vue schématique de dessus d'une partie d'un élément de guidage selon un mode de réalisation conforme à l'invention.Figure 3 is a schematic top view of part of a guide element according to an embodiment according to the invention.
La figure 4 est vue schématique de dessus, d'un dispositif de réglage monté dans un carter d'huile selon un mode de réalisation conforme à l'invention.Figure 4 is a schematic top view of an adjustment device mounted in an oil pan according to an embodiment according to the invention.
La figure 5 est une vue schématique en perspective d'un support de l'élément de guidage selon un mode de réalisation conforme à l'invention.Figure 5 is a schematic perspective view of a support of the guide element according to an embodiment according to the invention.
DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION
Comme illustré en partie à la figure 1, ainsi qu'à la figure 4, un moteur comprend ici un bloccylindres supérieur 10 et un carter d'huile inférieur 20. Le carter d'huile 20 et le bloc-cylindres 10 sont fixés l'un à l'autre. Le carter d'huile 20 correspond à une partie dite inférieure du moteur. Le bloc-cylindres 10 et le carter d'huile 20 sont conçus pour être assemblés et fixés l'un à l'autre de sorte que le carter d'huile 20 soit par exemple agencé sous le bloc-cylindres 10 une fois le moteur assemblé et monté dans le véhicule automobile. Le carter d'huile 20 comporte ici un fond qui correspond à une extrémité inférieure du moteur lorsque celui-ci est monté dans le compartiment moteur du véhicule automobile.As illustrated in part in FIG. 1, as well as in FIG. 4, an engine here comprises an upper block 10 and a lower oil pan 20. The oil pan 20 and the cylinder block 10 are fixed to the one to another. The oil pan 20 corresponds to a so-called lower part of the engine. The cylinder block 10 and the oil pan 20 are designed to be assembled and fixed to each other so that the oil pan 20 is for example arranged under the cylinder block 10 once the engine is assembled and mounted in the motor vehicle. The oil pan 20 here has a bottom which corresponds to a lower end of the engine when the latter is mounted in the engine compartment of the motor vehicle.
En variante, le moteur peut être monté plus ou moins incliné par rapport à la direction verticale.As a variant, the motor can be mounted more or less inclined relative to the vertical direction.
Le moteur comprend en outre un vilebrequin 30 ainsi qu'un ou plusieurs pistons 40. Chacun des pistons 40 est relié au vilebrequin 30 par l'intermédiaire d'une bielle 50.The engine further comprises a crankshaft 30 as well as one or more pistons 40. Each of the pistons 40 is connected to the crankshaft 30 by means of a connecting rod 50.
Le vilebrequin 30 comprend notamment une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale 39 et s'étend de l'une à l'autre de ses extrémités axiales selon une direction principale d'extension x.The crankshaft 30 in particular comprises a first axial end and a second axial end 39 and extends from one to the other of its axial ends in a main direction of extension x.
Chaque piston 40 est conçu pour se déplacer en translation à l'intérieur d'un cylindre du moteur. Plus particulièrement, chaque piston 40, lié à une bielle 50 associée, se déplace en translation selon une direction y orthogonale ou sensiblement orthogonale à la direction axiale x du vilebrequin 30.Each piston 40 is designed to move in translation inside a cylinder of the engine. More particularly, each piston 40, linked to an associated connecting rod 50, moves in translation in a direction y orthogonal or substantially orthogonal to the axial direction x of the crankshaft 30.
On définit dans la suite une direction z orthogonale à la fois à la direction x et à la direction y. Ces directions x, y et z forment sur les figures un repère direct orthogonal (x,y,z).We define in the following a direction z orthogonal to both the x direction and the y direction. These directions x, y and z form in the figures a direct orthogonal coordinate system (x, y, z).
La bielle 50 est une bielle à longueur effective variable. En particulier, la variation de la longueur effective de chaque bielle 50 permet de faire varier le taux de compression dans le cylindre correspondant. Une variation de la longueur effective de la bielle 50 permet de modifier la course, à l'intérieur du cylindre 60, du piston 40 auquel est reliée la bielle 50.The rod 50 is a rod with variable effective length. In particular, the variation in the effective length of each connecting rod 50 makes it possible to vary the compression ratio in the corresponding cylinder. A variation in the effective length of the connecting rod 50 makes it possible to modify the stroke, inside the cylinder 60, of the piston 40 to which the connecting rod 50 is connected.
Comme illustré en particulier à la figure 2, la bielle 50 comprend ici un corps principal 52. Le corps principal 52 comprend, une première extrémité, supérieure, 51 et une deuxième extrémité, inférieure, 59 et s'étend de l'une à l'autre. Le corps principal 52 est conçu pour coopérer mécaniquement par sa première extrémité 51 avec un axe 45 du piston 40. La deuxième extrémité 59 de la bielle 50 est conçue pour coopérer mécaniquement avec un maneton, non visible, du vilebrequin 30.As illustrated in particular in FIG. 2, the connecting rod 50 here comprises a main body 52. The main body 52 comprises a first upper end 51 and a second lower end 59 and extends from one to the other. 'other. The main body 52 is designed to cooperate mechanically by its first end 51 with an axis 45 of the piston 40. The second end 59 of the connecting rod 50 is designed to cooperate mechanically with a crankpin, not visible, of the crankshaft 30.
On définit par exemple la longueur effective de la bielle 50 comme la distance séparant le maneton du vilebrequin 30 de l'axe 45 du piston 40, l'axe 45 et le maneton étant reliés à une même bielle 50.For example, the effective length of the connecting rod 50 is defined as the distance separating the crankshaft from the crankshaft 30 from the axis 45 of the piston 40, the axis 45 and the crankpin being connected to the same connecting rod 50.
Le corps principal 52 de la bielle 50 comprend lui-même successivement un pied de bielle 521, un corps central 525, une tête de bielle 527 et un chapeau inférieur de bielle 529.The main body 52 of the connecting rod 50 itself successively comprises a connecting rod foot 521, a central body 525, a connecting rod head 527 and a lower connecting rod cap 529.
Le chapeau de bielle 529 recouvre la tête de bielle 527 de manière à former avec celle-ci un orifice 58 permettant le passage d'un maneton associé du vilebrequin 30. Chaque bielle 50 est reliée au vilebrequin 30 de sorte que l'un des manetons du vilebrequin 30 soit monté dans un logement formé entre le chapeau de bielle 529 et la tête de bielle 527. Le chapeau de bielle 529 et la tête de bielle 527 sont ici solidarisés par un système de vis 5290.The connecting rod cap 529 covers the connecting rod head 527 so as to form therewith an orifice 58 allowing the passage of an associated crank pin of the crankshaft 30. Each connecting rod 50 is connected to the crankshaft 30 so that one of the crank pins the crankshaft 30 is mounted in a housing formed between the connecting rod cap 529 and the connecting rod head 527. The connecting rod cap 529 and the connecting rod head 527 are here secured by a screw system 5290.
Le corps central 525 du corps principal 52 s'étend entre le pied de bielle 521 et la tête de bielle 527, reliant l'un à l'autre. Le chapeau de bielle 529 est agencé au niveau de la deuxième extrémité 59 de la bielle 50. Le pied de bielle 521 est agencé au niveau de la première extrémité 51 de la bielle 50.The central body 525 of the main body 52 extends between the big end 521 and the big end 527, connecting to each other. The connecting rod cap 529 is arranged at the second end 59 of the connecting rod 50. The connecting rod end 521 is arranged at the first end 51 of the connecting rod 50.
Au niveau de sa première extrémité 51, le corps principal 52 de la bielle 50 comprend, un premier alésage circulaire, non visible sur les figures, et un deuxième alésage circulaire correspondant à l'orifice 58 formé par la tête de bielle 527 et le chapeau de bielle 529. Le premier alésage circulaire est conçu pour coopérer mécaniquement avec l'axe 45 du piston 40. Comme évoqué précédemment, le deuxième alésage circulaire 58 est lui conçu pour coopérer mécaniquement avec un maneton du vilebrequin 30.At its first end 51, the main body 52 of the connecting rod 50 comprises a first circular bore, not visible in the figures, and a second circular bore corresponding to the orifice 58 formed by the connecting rod head 527 and the cap. connecting rod 529. The first circular bore is designed to cooperate mechanically with the axis 45 of the piston 40. As mentioned above, the second circular bore 58 is designed to cooperate mechanically with a crankpin of the crankshaft 30.
Le premier alésage circulaire du corps principal 52 s'étend axialement selon une direction A. Le deuxième alésage circulaire 58 s'étend axialement selon une direction axiale C. Lorsque la bielle 50 est assemblée au reste du moteur, les directions axiales A et C s'étendent chacune parallèlement à la direction x.The first circular bore of the main body 52 extends axially in a direction A. The second circular bore 58 extends axially in an axial direction C. When the connecting rod 50 is assembled to the rest of the engine, the axial directions A and C s 'each extend parallel to the x direction.
La bielle 50 est munie d'un dispositif de variation de sa longueur, qu'on appellera dans la suite dispositif de variation 70. C'est ce dispositif de variation 70 qui permet à la bielle 50 d'avoir une longueur effective variable. Le dispositif de variation 70 est conçu pour être assemblé à la bielle 50 au niveau de sa première extrémité 51.The connecting rod 50 is provided with a device for varying its length, which will hereinafter be called the variation device 70. It is this variation device 70 which allows the connecting rod 50 to have a variable effective length. The variation device 70 is designed to be assembled to the connecting rod 50 at its first end 51.
En particulier, le dispositif de variation 70 comprend ici un corps d'excentricité 701, un levier 711 et deux tiges 721, 731, dites tiges latérales.In particular, the variation device 70 here comprises an eccentricity body 701, a lever 711 and two rods 721, 731, called lateral rods.
Le levier 711 comprend notamment un axe central et deux extrémités latérales 704, 706 opposées et agencées de part et d'autre dudit axe central. Chacune des tiges latérales 721, 731 du dispositif de variation 70 est reliée à l'une desdites extrémités latérales 704, 706 du levier 711. Chaque tige latérale 721, 731 est reliée au levier 711 par une liaison pivot 718, 719.The lever 711 comprises in particular a central axis and two lateral ends 704, 706 opposite and arranged on either side of said central axis. Each of the lateral rods 721, 731 of the variation device 70 is connected to one of said lateral ends 704, 706 of the lever 711. Each lateral rod 721, 731 is connected to the lever 711 by a pivot link 718, 719.
Le levier 711 est une pièce montée en rotation par rapport au corps principal 52 de la bielle 50. En particulier, l'axe central du levier 711 est monté, mobile en rotation à travers le premier alésage circulaire du corps principal 52 de la bielle 50. La bielle 50 et le levier 711 sont ainsi liés l'un à l'autre par une liaison pivot de direction axiale A. Une fois le levier 711 assemblé au corps principal 52 de la bielle 50, l'axe central du levier 711 présente une direction axiale principale confondue avec la direction axiale A du pied de bielle 521.The lever 711 is a part mounted in rotation relative to the main body 52 of the connecting rod 50. In particular, the central axis of the lever 711 is mounted, movable in rotation through the first circular bore of the main body 52 of the connecting rod 50 The connecting rod 50 and the lever 711 are thus linked to each other by a pivot link of axial direction A. Once the lever 711 is assembled to the main body 52 of the connecting rod 50, the central axis of the lever 711 has a main axial direction merged with the axial direction A of the big end 521.
Le dispositif de variation 70 comprend encore un premier piston 740 et une première chambre hydraulique 770 ainsi qu'un deuxième piston 750 et une deuxième chambre hydrauliqueThe variation device 70 further comprises a first piston 740 and a first hydraulic chamber 770 as well as a second piston 750 and a second hydraulic chamber
780.780.
Chacune des tiges latérales 721, 731 de la bielle 50 est connectée à l'un des pistons 740, 750. En particulier, le premier piston 740 est relié à une première tige latérale 721. De manière similaire, le deuxième piston 750 est relié à la deuxième tige latérale 731. Chacune des tiges latérales 721, 731 est reliée respectivement à l'un des pistons 740, 750 par une liaison pivot 741, 751.Each of the lateral rods 721, 731 of the connecting rod 50 is connected to one of the pistons 740, 750. In particular, the first piston 740 is connected to a first lateral rod 721. Similarly, the second piston 750 is connected to the second lateral rod 731. Each of the lateral rods 721, 731 is connected respectively to one of the pistons 740, 750 by a pivot link 741, 751.
Le premier piston 740 se déplace à l'intérieur de la première chambre hydraulique 770. Le deuxième piston 750 se déplace dans la deuxième chambre hydraulique 780.The first piston 740 moves inside the first hydraulic chamber 770. The second piston 750 moves in the second hydraulic chamber 780.
Le dispositif de variation 70 comprend un système de vanne hydraulique conçu pour piloter un niveau de remplissage de chacune des chambres hydrauliques 770, 780. En particulier, comme cela sera détaillé par la suite, le système de vanne hydraulique est piloté par un organe mobile 790.The variation device 70 comprises a hydraulic valve system designed to control a filling level of each of the hydraulic chambers 770, 780. In particular, as will be detailed below, the hydraulic valve system is controlled by a movable member 790 .
L'axe central du levier 711 est muni d'un orifice traversant 713 sensiblement cylindrique conçu pour servir de logement à l'élément d'excentricité 701 du dispositif de variation 70. L'orifice 713 de l'axe central du levier 711 est ici cranté intérieurement de manière à empêcher une rotation de l'élément d'excentricité 701 à l'intérieur du levier 711. L'axe central du levier 701 et l'élément d'excentricité 701 sont ainsi solidaires en rotation.The central axis of the lever 711 is provided with a substantially cylindrical through orifice 713 designed to serve as a housing for the eccentricity element 701 of the variation device 70. The orifice 713 of the central axis of the lever 711 is here internally notched so as to prevent rotation of the eccentricity element 701 inside the lever 711. The central axis of the lever 701 and the eccentricity element 701 are thus secured in rotation.
L'élément d'excentricité 701 est muni d'un alésage circulaire 702 conçu pour recevoir l'axe 45 du piston 40. L'alésage circulaire 702 du corps d'excentricité 701 est excentré par rapport à l'axe central A. L'alésage circulaire 702 du corps d'excentricité 701 présente une direction axiale B parallèle mais non confondue avec la direction axiale A du premier alésage circulaire du corps principal 52 de la bielle 50. C'est notamment cet agencement excentrique de l'alésage circulaire 702 du corps d'excentricité 701 qui permet de faire varier la longueur effective de la bielle 50.The eccentricity element 701 is provided with a circular bore 702 designed to receive the axis 45 of the piston 40. The circular bore 702 of the eccentricity body 701 is eccentric relative to the central axis A. L ' circular bore 702 of the eccentricity body 701 has an axial direction B parallel but not coincident with the axial direction A of the first circular bore of the main body 52 of the connecting rod 50. It is notably this eccentric arrangement of the circular bore 702 of the eccentricity body 701 which makes it possible to vary the effective length of the connecting rod 50.
Chacune des première 721 et deuxième 731 tiges latérales comprend deux extrémités longitudinales et s'étend d'une extrémité longitudinale à l'autre selon une direction principale d'extension de ladite tige latérale.Each of the first 721 and second 731 lateral rods comprises two longitudinal ends and extends from one longitudinal end to the other in a main direction of extension of said lateral rod.
Chacune des première 721 et deuxième 731 tiges latérales est reliée au niveau de l'une de ses extrémités longitudinales à l'une des extrémités latérales 704, 706 du levier 711 et au niveau de l'autre de ses extrémités longitudinales à l'un des pistons 740, 750.Each of the first 721 and second 731 lateral rods is connected at one of its longitudinal ends to one of the lateral ends 704, 706 of the lever 711 and at the other of its longitudinal ends to one of the pistons 740, 750.
Le déplacement, l'une par rapport à l'autre, des première 721 et deuxième 731 tiges latérales provoque avantageusement la rotation du levier 711 par rapport au pied de bielle 521. La rotation de du levier 711 provoque alors la rotation du corps excentrique 701. Ainsi, le déplacement l'une par rapport à l'autre des première 721 et deuxième 731 tiges latérales provoque le balancement du levier 711 et du corps d'excentricité 701 autour de la direction axiale A. Ce balancement entraîne le déplacement de l'alésage circulaire 702 du corps d'excentricité 701, ce qui provoque l'augmentation ou la réduction de la longueur effective de la bielle 50, l'axe 45 du piston 40 étant monté en rotation à l'intérieur de l'alésage circulaire 702 du corps d'excentricité 701.The displacement, relative to each other, of the first 721 and second 731 lateral rods advantageously causes the rotation of the lever 711 relative to the connecting rod end 521. The rotation of the lever 711 then causes the rotation of the eccentric body 701 Thus, the displacement relative to each other of the first 721 and second 731 lateral rods causes the lever 711 and the eccentricity body 701 to swing around the axial direction A. This swing causes the displacement of the circular bore 702 of the eccentricity body 701, which causes the effective length of the connecting rod 50 to be increased or reduced, the axis 45 of the piston 40 being rotatably mounted inside the circular bore 702 of the eccentricity body 701.
Chacune des première 770 et deuxième 780 chambres hydrauliques est reliée hydrauliquement au deuxième alésage circulaire 58 du corps principal 52 de la bielle 50 par un canal, dit canal d'alimentation, non représenté sur les figures. Chacune des première 770 et deuxième 780 chambres hydrauliques est conçue pour communiquer avec le deuxième alésage circulaire 58 de la bielle 50 par l'intermédiaire d'un des canaux d'alimentation. Cette communication entre chacune des chambres hydrauliques 770, 780 et le deuxième alésage circulaire 58 du corps principal 52 de la bielle 50 permet l'alimentation continue, ici en huile, des chambres hydrauliques 770, 780.Each of the first 770 and second 780 hydraulic chambers is hydraulically connected to the second circular bore 58 of the main body 52 of the connecting rod 50 by a channel, called the supply channel, not shown in the figures. Each of the first 770 and second 780 hydraulic chambers is designed to communicate with the second circular bore 58 of the connecting rod 50 via one of the supply channels. This communication between each of the hydraulic chambers 770, 780 and the second circular bore 58 of the main body 52 of the connecting rod 50 allows the continuous supply, here of oil, of the hydraulic chambers 770, 780.
Chacune des première 770 et deuxième 780 chambres hydrauliques est en outre reliée à un canal de décharge, non représenté, qui permet ou non la vidange de l'huile contenue dans la chambre hydraulique 770, 780, en fonction de la position de l'organe mobile 790 par rapport au chapeau de bielle 790.Each of the first 770 and second 780 hydraulic chambers is also connected to a discharge channel, not shown, which may or may not drain the oil contained in the hydraulic chamber 770, 780, depending on the position of the member. movable 790 relative to the connecting rod cap 790.
L'organe mobile 790 a sensiblement la forme d'un cylindre allongé. Il présente une direction principale d'extension et comprend deux extrémités latérales dont une première extrémité latérale 791 et une deuxième extrémité latérale 799. Une fois assemblé à la bielle 50, la direction principale d'extension de l'organe mobile 790 s'étend de manière parallèle ou sensiblement parallèle aux directions axiales A, B et C.The movable member 790 has substantially the shape of an elongated cylinder. It has a main direction of extension and comprises two lateral ends, a first lateral end 791 and a second lateral end 799. Once assembled with the connecting rod 50, the main direction of extension of the movable member 790 extends from parallel or substantially parallel to the axial directions A, B and C.
L'organe mobile 790 est conçu pour être agencé dans un orifice 791 traversant de part et d'autre la bielle 50. Cet orifice traversant 791 fait ici partie intégrante du système de vanne hydraulique du dispositif de variation 70. En particulier, l'orifice traversant 791 est relié à chacun des canaux de décharge des première 740 et deuxième 780 chambres hydrauliques. Ledit orifice traversant 791 s'étend de part et d'autre du chapeau de bielle 529 selon une direction axiale parallèle ou sensiblement parallèle aux directions A, B et C. L'organe mobile 790 est conçu pour évoluer à l'intérieur de l'orifice traversant 791 et par rapport au corps principal 52 de la bielle 50 entre au moins deux positions distinctes parmi lesquelles une première position et une deuxième position.The movable member 790 is designed to be arranged in an orifice 791 passing on either side of the connecting rod 50. This through orifice 791 is here an integral part of the hydraulic valve system of the variation device 70. In particular, the orifice through 791 is connected to each of the discharge channels of the first 740 and second 780 hydraulic chambers. Said through orifice 791 extends on either side of the connecting rod cap 529 in an axial direction parallel or substantially parallel to directions A, B and C. The movable member 790 is designed to move inside the through hole 791 and relative to the main body 52 of the connecting rod 50 between at least two distinct positions among which a first position and a second position.
Dans sa première position, l'organe mobile 790 est conçu pour permettre la vidange de la première chambre hydraulique 770 tout en empêchant la vidange de la deuxième chambre hydraulique 780. Inversement, dans sa deuxième position, l'organe mobile 790 est conçu pour permettre la vidange de la deuxième chambre hydraulique 780 tout en empêchant la vidange de la première chambre hydraulique 770. Ainsi, la position relative de l'organe mobile 790 par rapport à la bielle 50 permet de piloter la position des première 721 et deuxième 731 tiges latérales et donc, comme expliqué précédemment, la longueur effective de la bielle 50. L'organe mobile 790 fait ici fonction de vanne au sens de l'invention.In its first position, the movable member 790 is designed to allow the emptying of the first hydraulic chamber 770 while preventing the emptying of the second hydraulic chamber 780. Conversely, in its second position, the movable member 790 is designed to allow emptying the second hydraulic chamber 780 while preventing the emptying of the first hydraulic chamber 770. Thus, the relative position of the movable member 790 relative to the connecting rod 50 makes it possible to control the position of the first 721 and second 731 lateral rods and therefore, as explained above, the effective length of the connecting rod 50. The movable member 790 acts here as a valve within the meaning of the invention.
Afin de permettre le déplacement de l'organe mobile 790, et donc la vidange de l'une ou l'autre des chambres hydrauliques 740, 780, l'organe mobile 790 est agencé au niveau de la deuxième extrémité 59 de la bielle 50. On note que l'organe mobile 790 est agencé de manière que, dans au moins l'une de ses deux positions, il fasse saillie hors de l'orifice traversant 791 dans lequel il évolue. L'organe mobile 790 est conçu et agencé de sorte à dépasser du chapeau de bielle 529 selon une direction parallèle aux directions centrales A, B et C.In order to allow the moving member 790 to move, and therefore the emptying of one or other of the hydraulic chambers 740, 780, the movable member 790 is arranged at the second end 59 of the connecting rod 50. Note that the movable member 790 is arranged so that, in at least one of its two positions, it projects out of the through hole 791 in which it operates. The movable member 790 is designed and arranged so as to protrude from the connecting rod cap 529 in a direction parallel to the central directions A, B and C.
L'organe mobile 790 est monté mobile en translation par rapport au chapeau de bielle 529. En particulier, afin de passer de sa première à sa deuxième position, l'organe mobile 790 subit une translation à l'intérieur de l'orifice traversant 791 du chapeau de bielle 529 de la bielle 50. Comme cela est expliqué par la suite, la translation de l'organe mobile 790 est ici provoquée par la coopération mécanique de l'organe mobile 790 avec un dispositif de réglage.The movable member 790 is mounted movable in translation relative to the connecting rod cap 529. In particular, in order to pass from its first to its second position, the movable member 790 undergoes translation inside the through orifice 791 of the connecting rod cap 529 of the connecting rod 50. As explained below, the translation of the movable member 790 is here caused by the mechanical cooperation of the movable member 790 with an adjustment device.
ίοίο
Le dispositif de réglage comprend notamment un élément de guidage 80 et un support 90.The adjustment device notably comprises a guide element 80 and a support 90.
La figure 3 illustre le déplacement de l'organe mobile 790 du fait de sa coopération mécanique avec l'élément de guidage 80. En particulier, l'élément de guidage 80 est conçu pour forcer le déplacement de l'organe mobile 790 par rapport au reste de la bielle 50. A cet effet, l'élément de guidage 80 comprend plusieurs parois 82, dites parois de guidage, et une partie 84, dite partie de liaison. Les parois de guidages 82 de l'élément de guidage 80 sont ici liées les unes aux autres par la partie de liaison 84.Figure 3 illustrates the movement of the movable member 790 due to its mechanical cooperation with the guide member 80. In particular, the guide member 80 is designed to force the movement of the movable member 790 relative to the rest of the connecting rod 50. For this purpose, the guide element 80 comprises several walls 82, called guide walls, and a part 84, said connecting part. The guide walls 82 of the guide element 80 are here linked to each other by the connecting part 84.
Comme illustré en particulier à la figure 4, la partie de liaison 84 est une plaque de forme sensiblement allongée sur laquelle sont agencées les parois de guidage 82. La partie de liaison 84 sert de support aux parois de guidage 82. La partie de liaison 84 comprend en particulier une première extrémité longitudinale et une deuxième extrémité longitudinale et s'étend selon une direction principale d'extension de l'une à l'autre de ses extrémités longitudinales. Les parois de guidage 82 s'étendent chacune de manière sensiblement perpendiculaire à la direction principale d'extension de la partie de liaison 84. En particulier, chaque paroi de guidage 82 comprend une première extrémité 802 et une deuxième extrémité 803 et elle s'étend selon une direction principale d'extension entre les première 802 et deuxième 803 extrémités.As illustrated in particular in FIG. 4, the connection part 84 is a plate of substantially elongated shape on which the guide walls 82 are arranged. The connection part 84 serves to support the guide walls 82. The connection part 84 comprises in particular a first longitudinal end and a second longitudinal end and extends in a main direction of extension from one to the other of its longitudinal ends. The guide walls 82 each extend substantially perpendicular to the main direction of extension of the connecting portion 84. In particular, each guide wall 82 comprises a first end 802 and a second end 803 and it extends in a main direction of extension between the first 802 and second 803 ends.
La partie de liaison 84 comprend une première surface 842, dite surface supérieure et une deuxième surface 848, dite surface inférieure. Une fois l'élément de guidage 80 assemblé dans le moteur, la surface inférieure 848 de la partie de liaison 84 est orientée vers le fond du carter d'huile 20. La surface supérieure 842 est alors orientée face au vilebrequin 30 du moteur.The connecting portion 84 comprises a first surface 842, called the upper surface and a second surface 848, called the lower surface. Once the guide element 80 has been assembled in the engine, the lower surface 848 of the connecting part 84 is oriented towards the bottom of the oil pan 20. The upper surface 842 is then oriented facing the crankshaft 30 of the engine.
L'élément de guidage 80 est agencé à l'intérieur du carter d'huile et sur le passage de la bielle 50. L'élément de guidage 80 est agencé sous le vilebrequin 30. L'élément de guidage 80 est agencé entre le fond du carter d'huile 20 et le vilebrequin 30. Plus précisément, l'élément de guidage 80 est agencé dans le carter d'huile 20 de sorte que, au passage de la bielle 50 au niveau de l'élément de guidage 80, l'organe mobile 790 coopère mécaniquement avec l'élément de guidage 80 de manière à être déplacé en translation.The guide element 80 is arranged inside the oil pan and on the passage of the connecting rod 50. The guide element 80 is arranged under the crankshaft 30. The guide element 80 is arranged between the bottom of the oil pan 20 and the crankshaft 30. More specifically, the guide element 80 is arranged in the oil pan 20 so that, when the connecting rod 50 passes at the level of the guide element 80, l movable member 790 cooperates mechanically with the guide element 80 so as to be moved in translation.
L'organe mobile 790 est destiné à coopérer mécaniquement avec l'une au moins des parois de guidage 82 de l'élément de guidage 80. Plus précisément, chacune des parois de guidage 82 est destinée à coopérer mécaniquement avec l'une des extrémités latérales 791, 799 de l'organe mobile 790.The movable member 790 is intended to cooperate mechanically with at least one of the guide walls 82 of the guide element 80. More specifically, each of the guide walls 82 is intended to cooperate mechanically with one of the lateral ends 791, 799 of the movable member 790.
On note que chaque paroi de guidage 82 comprend au moins une surface 801, dite surface fonctionnelle 801. Les surfaces fonctionnelles 801 s'étendent chacune de manière sensiblement perpendiculaire à la partie de liaison 84. Ici, chaque surface fonctionnelle 801 est conçue pour servir de came de guidage coopérant avec l'organe mobile 790 dont est munie l'une des bielles 50.It is noted that each guide wall 82 comprises at least one surface 801, called functional surface 801. The functional surfaces 801 each extend substantially perpendicular to the connecting portion 84. Here, each functional surface 801 is designed to serve as guide cam cooperating with the movable member 790 with which one of the connecting rods 50 is provided.
En particulier, la surface fonctionnelle 801 de chaque paroi de guidage 82 est conçue pour être en contact avec l'une des extrémités 791, 799 de l'organe mobile 790 de manière à coopérer mécaniquement avec celui-ci lors du passage du chapeau 529 de la bielle 50 au niveau de l'élément de guidage 80. Le déplacement en translation de l'organe mobile 790 dû à sa coopération mécanique avec l'élément de guidage 80 est fonction de la forme de la paroi de guidage 82 et de la surface fonctionnelle 801. La forme de la surface fonctionnelle 801 détermine ainsi le déplacement de l'organe mobile 790 par rapport au corps principal 52 de la bielle 50.In particular, the functional surface 801 of each guide wall 82 is designed to be in contact with one of the ends 791, 799 of the movable member 790 so as to cooperate mechanically with the latter during the passage of the cap 529 of the connecting rod 50 at the level of the guide element 80. The displacement in translation of the movable member 790 due to its mechanical cooperation with the guide element 80 is a function of the shape of the guide wall 82 and of the surface functional 801. The shape of the functional surface 801 thus determines the displacement of the movable member 790 relative to the main body 52 of the connecting rod 50.
Chaque surface fonctionnelle 801 présente ici une forme allongée et s'étend entre la première extrémité longitudinale 802 et la deuxième extrémité longitudinale 803 de la paroi de guidage 82.Each functional surface 801 here has an elongated shape and extends between the first longitudinal end 802 and the second longitudinal end 803 of the guide wall 82.
La coopération mécanique entre l'une des extrémités 791, 799 de l'organe mobile 790 et la surface fonctionnelle 801 d'une des parois de guidage 82 lors du passage de la bielle 50 au niveau de l'élément de guidage 80 provoque le déplacement en translation de l'organe mobile 790 par rapport à l'orifice 791 traversant le chapeau de bielle 259 et selon une direction parallèle aux directions axiales A et B.Mechanical cooperation between one of the ends 791, 799 of the movable member 790 and the functional surface 801 of one of the guide walls 82 during the passage of the connecting rod 50 at the level of the guide element 80 causes the displacement in translation of the movable member 790 relative to the orifice 791 passing through the connecting rod cap 259 and in a direction parallel to the axial directions A and B.
Comme illustré à la figure 4, l'élément de guidage 80 est conçu pour être assemblé de manière mobile à un support 90, dit support 90 de l'élément de guidage 80. La double flèche de la figure 4 illustre la direction dans laquelle l'élément de guidage 80 peut se déplacer, dans les deux sens, par rapport au support 90.As illustrated in FIG. 4, the guide element 80 is designed to be movably assembled to a support 90, called support 90 of the guide element 80. The double arrow in FIG. 4 illustrates the direction in which the the guide element 80 can move, in both directions, relative to the support 90.
Le support 90 de l'élément de guidage 80 est fixé de manière rigide à une partie supérieure du carter d'huile 20 et/ou à une partie inférieure du bloc-cylindres 10.The support 90 of the guide element 80 is rigidly fixed to an upper part of the oil pan 20 and / or to a lower part of the cylinder block 10.
Comme illustré en particulier à la figure 5, le support 90 de l'élément de guidage 80 est une armature métallique en aluminium ou en acier. En variante, le support 90 de l'élément de guidage 80 peut être une pièce en matière plastique. L'élément de guidage 80 est par exemple issu d'aluminium, de fonte ou encore d'acier.As illustrated in particular in Figure 5, the support 90 of the guide element 80 is a metal frame of aluminum or steel. As a variant, the support 90 of the guide element 80 can be a plastic part. The guide element 80 is for example from aluminum, cast iron or even steel.
Le support 90 comprend une plaque de support 92 ainsi que des moyens de fixation 94. Les moyens de fixation 94 sont conçus pour permettre la fixation du support 90 au carter d'huile et/ou au bloc-cylindres. La plaque de support 92 est conçue pour supporter la partie de liaison 84 de l'élément de guidage 80, et donc pour coopérer mécaniquement avec la partie de liaison 84 de l'élément de guidage 80.The support 90 comprises a support plate 92 as well as fixing means 94. The fixing means 94 are designed to allow the fixing of the support 90 to the oil pan and / or to the cylinder block. The support plate 92 is designed to support the connection part 84 of the guide element 80, and therefore to mechanically cooperate with the connection part 84 of the guide element 80.
La plaque de support 92 du support 90 comprend en outre des rails de guidage 96. Les rails de guidage 96 de la plaque de support 92 sont conçus pour guider le déplacement de l'élément de support 80 par rapport au support 90.The support plate 92 of the support 90 further comprises guide rails 96. The guide rails 96 of the support plate 92 are designed to guide the movement of the support element 80 relative to the support 90.
Le dispositif de réglage comprend en outre un ensemble d'actionnement. L'ensemble d'actionnement est conçu pour déplacer l'élément de guidage 80 en translation, selon une direction parallèle à la direction axiale du vilebrequin 30 et par rapport au support 90 de l'élément de guidage 80.The adjustment device further includes an actuation assembly. The actuating assembly is designed to move the guide element 80 in translation, in a direction parallel to the axial direction of the crankshaft 30 and relative to the support 90 of the guide element 80.
L'ensemble d'actionnement comprend ici un moteur d'actionnement 100, un organe d'actionnement 110 ainsi qu'un pignon et un câblage électrique, non représentés sur les figures. L'organe d'actionnement 110 est un bras d'actionnement 110.The actuating assembly here comprises an actuating motor 100, an actuating member 110 as well as a pinion and electrical wiring, not shown in the figures. The actuating member 110 is an actuating arm 110.
Le moteur d'actionnement 100 et le bras d'actionnement 110 sont agencés à l'intérieur du carter d'huile 20.The actuating motor 100 and the actuating arm 110 are arranged inside the oil pan 20.
Avantageusement, l'élément de guidage 80 peut être déplacé par rapport à son support 90, selon la direction x, d'une distance de l'ordre du millimètre, par exemple 4 mm, dans un sens ou l'autre.Advantageously, the guide element 80 can be moved relative to its support 90, in the direction x, by a distance of the order of a millimeter, for example 4 mm, in one direction or the other.
Le bras d'actionnement 110 est ici entraîné en rotation par le moteur d'actionnement 100. Le pignon, lui, est par exemple fixé solidairement à une extrémité libre du bras d'actionnement 110.The actuation arm 110 is here driven in rotation by the actuation motor 100. The pinion, for its part, is for example fixedly attached to a free end of the actuation arm 110.
Afin de permettre son déplacement par l'ensemble d'actionnement, l'élément de guidage 80 est avantageusement muni d'une crémaillère, non visible sur les figures. En particulier ici, la crémaillère est conçue à la surface inférieure 848 de la partie de liaison 84 de l'élément de guidage 80. La crémaillère est conçue pour coopérer avec le pignon de l'ensemble d'actionnement. L'ensemble formé par le pignon et la crémaillère forme ainsi un système pignon-crémaillère. De la sorte, la rotation du bras d'actionnement 110 permet d'entraîner l'élément de guidage 80 en translation par rapport à son support 90.In order to allow its movement by the actuating assembly, the guide element 80 is advantageously provided with a rack, not visible in the figures. In particular here, the rack is designed on the lower surface 848 of the connecting part 84 of the guide element 80. The rack is designed to cooperate with the pinion of the actuating assembly. The assembly formed by the pinion and the rack thus forms a pinion-rack system. In this way, the rotation of the actuating arm 110 makes it possible to drive the guide element 80 in translation relative to its support 90.
Le moteur d'actionnement 100 est ici fixé au support 90 de l'élément de guidage 80.The actuation motor 100 is here fixed to the support 90 of the guide element 80.
Le moteur d'actionnement 100 est par exemple un moteur électrique 12V. Le câblage électrique comprend par exemple un câble d'alimentation en énergie et/ou un câble de commande. Le câblage électrique s'étend depuis le moteur d'actionnement 100, agencé à l'intérieur du carter d'huile 20, jusqu'à l'extérieur du carter d'huile 20 et du bloc-cylindres 10.The actuating motor 100 is for example a 12V electric motor. The electrical wiring includes, for example, a power supply cable and / or a control cable. The electrical wiring extends from the actuation motor 100, arranged inside the oil pan 20, to the outside of the oil pan 20 and of the cylinder block 10.
Par exemple, le câblage électrique 130 s'étend à travers le carter d'huile 20. Pour ce faire, on utilise un passe-câble permettant de garantir une étanchéité statique du carter d'huile 20 au niveau du passage du câblage électrique. En variante, le câblage électrique s'étend depuis l'intérieur du carter d'huile 20 vers l'extérieur en passant de manière étanche dans une zone de jonction entre le bloc-cylindres 10 et le carter d'huile 20.For example, the electrical wiring 130 extends through the oil pan 20. To do this, a cable gland is used to guarantee a static seal of the oil pan 20 at the passage of the electrical wiring. As a variant, the electrical wiring extends from the inside of the oil pan 20 to the outside, passing in leaktight manner in a junction zone between the cylinder block 10 and the oil pan 20.
Le déplacement de l'élément de guidage 80 par rapport à son support 90 permet de modifier la contrainte mécanique exercée par l'élément de guidage 80 sur l'organe mobile 790. Par conséquent, le déplacement de l'élément de guidage 80 par rapport à son support 90 permet de modifier la manière dont est déplacé l'organe mobile 790 lors du passage de la bielle 50 au niveau de l'élément de guidage 80.The movement of the guide element 80 relative to its support 90 makes it possible to modify the mechanical stress exerted by the guide element 80 on the movable member 790. Consequently, the movement of the guide element 80 relative to with its support 90 makes it possible to modify the manner in which the movable member 790 is moved when the connecting rod 50 passes at the level of the guide element 80.
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