FR3079893A1

FR3079893A1 - Bielle de longueur variable pour moteur a combustion interne a taux de compression variable.

Info

Publication number: FR3079893A1
Application number: FR1800293A
Authority: FR
Inventors: Andre Roland Prieur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2038-04-04
Also published as: FR3079893B1

Abstract

L'invention concerne une bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable, dont la longueur s'auto-ajuste en fonction de la charge instantanée du moteur thermique et de la valeur instantanée du taux de compression, ainsi que du régime de rotation du moteur thermique. La bielle (1) comprend un corps creux cylindrique (2) et un piston hydraulique (3) mobile dans le corps creux cylindrique (2) et définissant dans ledit corps creux cylindrique (2), une première chambre hydraulique (21) apte à transmettre les efforts de compression transmis par le piston du moteur thermique et une seconde chambre hydraulique (22) apte à transmettre les efforts de traction transmis par le vilebrequin du moteur ; tandis qu'au moins une vanne de décharge à fort débit (41), permet un transfert de fluide hydraulique rapide entre la première chambre hydraulique (21) et la deuxième chambre hydraulique (22) lorsque la pression dans la première chambre hydraulique (21) dépasse un seuil prédéterminé.

Description

La présente invention se rapporte à une bielle de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable. La variation du taux de compression et/ou de la cylindrée est obtenue selon l’invention, grâce à un auto-ajustement de la longueur de ladite bielle en fonction de trois paramètres : (i) la charge instantanée du moteur 5 thermique sur l’ensemble de la plage des régimes de rotation possibles, (ii) la valeur instantanée du taux de compression, (iii) le régime de rotation du moteur thermique. On obtient ainsi en permanence et sans besoin d’un pilotage extérieur, un taux de compression optimal, quelles que soient la charge moteur et le régime, garantissant ainsi un rendement optimal du moteur thermique, comme cela est bien connu dans l’état de l’art.

On rappelle que le taux de compression d’un moteur à combustion interne à pistons, souvent appelé par simplification « moteur thermique », correspond au ratio entre le volume de la chambre de combustion lorsque le piston est au point mort bas, et le volume de ladite chambre de combustion lorsque le piston est au point mort haut. Ce ratio dépend en particulier de la longueur de la bielle. En faisant varier cette longueur, on fait également 15 varier le taux de compression du moteur thermique.

On rappelle également que la charge du moteur thermique peut se définir comme étant la pression moyenne qui s’exerce sur la calotte du piston lors d’un cycle moteur complet, cette pression moyenne permettant de déterminer le travail fourni par le moteur durant le cycle, sachant que la phase de combustion-détente s’étale sur une rotation d’environ 180° du 20 vilebrequin et que les autres phases du cycle ne produisent pas de travail.

On rappelle par ailleurs, qu’un moteur thermique à quatre temps possède un cycle complet qui s’étale sur une rotation de 720° du vilebrequin, comprenant un cycle d’admission des gaz frais, suivi d’un cycle de compression, puis d’un cycle de combustion-détente et enfin d’un cycle d’échappement des gaz brûlés. Durant ces cycles, la bielle est soumise alternativement 25 à des efforts de compression ou de traction, selon la phase du cycle complet dans laquelle on se trouve et selon les phases d’accélération et de décélération subies par le piston de combustion. Ainsi, la courbe des efforts subis par la bielle est très dépendante du régime et de la charge du moteur. Sur la majeure partie d’un cycle complet, la bielle se trouve en compression. Sur la phase du cycle qui correspond à la fin du cycle d’échappement suivie du 30 début de la phase d’admission du cycle suivant, la bielle se trouve en général soumise à un effort de traction, qui résulte des inerties des masses en mouvement, hormis si le moteur est fortement suralimenté et que son régime de rotation est trop faible, par exemple inférieur à 1500 t/mn. Dans ce cas, les gaz frais admis durant le cycle d’admission génèrent une pression sur la calotte du piston, qui se transmet à la bielle sous forme d’un effort de 35 compression. Un léger retard à l’ouverture des soupapes d’admission, par exemple d’une valeur de 10° ou 15° de rotation du vilebrequin, a pour effet d’annuler les effets de la suralimentation sur la calotte du piston pendant le tout début de la phase d’admission, quel que soit le régime moteur, ce qui entraîne nécessairement une mise en traction de la bielle, car le piston doit alors « aspirer » les gaz frais. En revanche, lorsque le régime moteur est plus élevé, par exemple supérieur à 2500 t/mn, l’inertie du piston lors de la phase de décélération en fin de cycle d’échappement, puis d’accélération en sens inverse en début de cycle d’admission des gaz frais, a pour effet de soumettre la bielle à un effort de traction.

On connaît d’ores et déjà de multiples solutions dans l’état de l’art permettant d’ajuster de façon autonome, c’est-à-dire sans pilotage extérieur, le taux de compression d’un moteur thermique à pistons. Ainsi le document GB 2 110 791 divulgue une solution permettant d’ajuster la distance séparant la calotte du piston de l’axe du pied de bielle, faisant ainsi varier la position de ladite calotte du piston au point mort haut de sa course, ce qui a pour effet de modifier le taux de compression du moteur thermique. Plus particulièrement, le document GB 2 110 791 divulgue un dispositif hydraulique agissant entre la bielle et la calotte d’un piston du moteur thermique et comprenant :

un cylindre solidaire de la calotte d’un piston du moteur thermique ;

un piston hydraulique mobile dans le cylindre ci-avant, solidaire de la tête de bielle et définissant dans le cylindre une première chambre hydraulique apte à transmettre les efforts de compression transmis par la calotte du piston du moteur thermique et une seconde chambre hydraulique apte à transmettre les efforts de traction transmis par la bielle ;

au moins un conduit reliant la première chambre hydraulique à la deuxième chambre hydraulique ci-dessus, l’écoulement se faisant au travers d’au moins une vanne de décharge calibrée de sorte à permettre un transfert de fluide rapide entre la première chambre hydraulique et la deuxième chambre hydraulique lorsque la pression dans la première chambre hydraulique dépasse un seuil prédéterminé ; cette disposition permettant une réduction rapide du taux de compression lorsque la pression dans la chambre de combustion dépasse un certain seuil ; par ailleurs, une deuxième vanne de décharge calibrée à une valeur de pression inférieure permet une réduction du taux de compression plus lente lorsque la pression de combustion est plus faible ; en outre, des vannes de décharge calibrées reliées à chacune des chambres hydrauliques ci-dessus permettent de vidanger le fluide hydraulique de façon contrôlée afin d’accroître ou de réduire le taux de compression du moteur ;

un dispositif de rappel permettant de ramener à son maximum la distance séparant la calotte du piston de l’axe du pied de bielle, simplement grâce à l’inertie du piston qui, durant la fin de la phase d’échappement et le début de la phase d’admission, tend à accroître le volume de la première chambre hydraulique apte à transmettre les efforts de combustion décrite ci-dessus, tandis que le volume de la deuxième chambre décroît de façon contrôlée grâce à l’une des vannes de décharge mentionnées ci-dessus ;

au moins un conduit muni d’un clapet anti-retour reliant chaque chambre hydraulique ci-avant à une alimentation en fluide hydraulique, permet de faire un remplissage de chacune des chambres hydrauliques afin de faire varier les volumes respectifs de chacune de ces chambres à la hausse, ceci permettant d’assurer une variation du taux de compression ; les calibrations des vannes de décharge et des clapets anti-retour étant prévues pour trouver un équilibre de taux de compression à une valeur optimale en fonction de la charge moyenne du moteur thermique ;

des clapets de décharge calibrés à des valeurs prédéfinies sont reliés à chacune des chambres ci-dessus et permettent de limiter la pression maximale rencontrée dans chaque chambre ;

les vannes de décharge mentionnées ci-dessus peuvent être disposées verticalement, dans la direction du mouvement du piston, ou au contraire inclinées à une valeur choisie de façon à limiter les effets de l’inertie des parties mobiles et des ressorts desdites vannes lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente ;

Les caractéristiques des éléments décrits ci-dessus sont prévues pour permettre une variation rapide du taux de compression lorsque la charge du moteur atteint des niveaux élevés. Le taux de compression oscille autour d’une valeur moyenne fonction de la charge du moteur.

On connaît par ailleurs une autre solution, divulguée dans le document WO 2017/085408, qui utilise des dispositions similaires à celles divulguées dans le document GB 2 110 791 ciavant et qui permet d’ajuster de façon autonome le taux de compression d’un moteur thermique à pistons. Ainsi le document WO 2017/085408 divulgue une solution permettant d’ajuster la longueur de la bielle, faisant ainsi varier la position de la calotte du piston au point mort haut de sa course, ce qui a pour effet de modifier le taux de compression du moteur thermique. Plus particulièrement, le document WO 2017/085408 divulgue une bielle comprenant un cylindre solidaire d’une première extrémité de ladite bielle et un piston mobile dans ledit cylindre et solidaire de la seconde extrémité de la bielle. Le piston définit dans le cylindre une première chambre hydraulique apte à transmettre les efforts de compression qui s’appliquent sur la bielle et une seconde chambre hydraulique apte à transmettre les efforts de traction qui s’appliquent sur la bielle. Les deux chambres hydrauliques ci-dessus sont en communication fluidique par l’intermédiaire d’un conduit calibré. A la différence de la solution proposée par le document GB 2 110 791, le document WO 2017/085408 prévoit des moyens mécaniques de rappel, formés d’un ressort de compression tendant à ramener la bielle à sa longueur maximale, l’ensemble étant prévu pour former un système oscillant fortement amorti, la longueur de la bielle s’ajustant aux efforts moyens de traction et de compression qui s’y appliquent.

Cependant, les dispositifs décrits ci-avant, recherchent en premier lieu un équilibre autour d’un taux de compression moyen, qui s’établit en fonction de la charge du moteur. Ce résultat ne peut être atteint que si les variations instantanées du taux de compression restent limitées, sous peine de générer des oscillations trop importantes autour dudit point d’équilibre. La variation instantanée du taux de compression devant ainsi être limitée, cela impose de limiter le taux de compression maximal, afin d’éviter les dégradations infligées au moteur lorsque la pression dans le cylindre de combustion devient trop forte et que le taux de compression instantané ne peut pas baisser assez rapidement en conséquence, ce qui engendre un phénomène connu sous le nom de cliquetis, qui détériore rapidement la chambre de combustion du moteur thermique.

La présente invention propose une solution pour remédier à cet inconvénient, en permettant une variation instantanée plus importante du taux de compression lorsque ledit taux de compression est élevé, tout en permettant un ajustement de ce dernier autour d’une position d’équilibre sans oscillations, fonction de la charge du moteur.

L’objectif recherché est de se trouver le plus souvent possible à un niveau de taux de compression élevé, tout en permettant à celui-ci de décroître très rapidement dès l’apparition du phénomène de cliquetis. Ainsi, il n’est pas recherché de se conformer à une loi prédéterminée établissant une relation directe entre la charge moteur et le taux de compression, mais plutôt de prévoir les conditions permettant de se placer en permanence à un taux de compression élevé, tout en prévoyant la possibilité d’une réduction de taux très rapide, dès l’apparition de cliquetis.

Ainsi, l’invention prend en compte les trois paramètres ci-après, qui sont décisifs dans la détermination de la vitesse à laquelle doit diminuer le taux de compression instantané, afin d’obtenir un fonctionnement stable, sans risque d’apparition de cliquetis :

premier paramètre : la valeur instantanée du taux de compression, deuxième paramètre : la charge du moteur thermique, troisième paramètre : le régime de rotation du moteur.

Ainsi, lorsque la valeur du taux de compression instantané est élevée, sous forte charge moteur, celui-ci doit pouvoir diminuer rapidement, même à faible régime moteur, et encore plus rapidement lorsque le régime moteur est élevé. A l’inverse, sous faible charge, il n’est pas nécessaire de prévoir une diminution rapide du taux de compression instantané.

Aussi, lorsque la valeur du taux de compression est faible, même sous forte charge moteur, il n’est pas nécessaire de prévoir une diminution rapide du taux de compression instantané, quel que soit le régime moteur.

Par ailleurs, le taux de compression instantané doit pouvoir augmenter, consécutivement à une diminution intervenue auparavant, de façon à toujours se trouver au voisinage du taux de compression maximum compatible avec le risque de cliquetis. Aussi l’invention prend en compte les deux paramètres ci-après, qui sont décisifs dans la détermination de la vitesse à laquelle doit augmenter le taux de compression instantané, afin d’obtenir un fonctionnement le plus proche possible du taux de compression maximal, sans risque d’apparition de cliquetis :

premier paramètre : la valeur instantanée du taux de compression, deuxième paramètre : le régime de rotation du moteur.

Ainsi, lorsque la valeur du taux de compression instantané est élevée, quelle que soit la charge moteur, celui-ci ne doit pas pouvoir augmenter trop rapidement, en particulier pour des régimes moteur élevés, afin d’éviter d’éventuelles instabilités liées à une succession rapide de réductions du taux de compression instantané provoquées par la récurrence des phénomènes de cliquetis, suivies immédiatement après, d’augmentations de valeurs comparables, ce qui provoquerait des instabilités.

Aussi, lorsque la valeur du taux de compression instantané est faible, quelle que soit la charge moteur, il est souhaitable de prévoir une augmentation rapide dudit taux de compression instantané, en particulier lorsque le régime moteur est réduit, de façon à s’approcher le plus rapidement possible du taux de compression maximal.

Pour obtenir ce résultat, la présente invention propose une bielle de longueur variable permettant d’ajuster le taux de compression du moteur, ladite bielle de longueur variable comprenant :

un corps creux cylindrique solidaire d’une première extrémité de la bielle ;

un piston hydraulique mobile dans ledit corps creux cylindrique, solidaire d’une autre extrémité de la bielle et définissant dans le corps creux cylindrique, une première chambre hydraulique apte à transmettre les efforts de compression transmis par le piston du moteur thermique et une seconde chambre hydraulique apte à transmettre les efforts de traction transmis par le vilebrequin ; les positions extrêmes dudit piston hydraulique à l’intérieur du corps creux cylindrique sont définies par des butées mécaniques ;

au moins une gorge prévue sur la paroi intérieure du corps creux cylindrique, située au niveau de la première chambre hydraulique et définissant avec la paroi latérale du piston hydraulique, un canal d’alimentation connecté à la première chambre hydraulique et pouvant être partiellement ou totalement obturé par la position relative du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique : lorsque la position relative du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique correspond à un taux de compression élevé du moteur thermique, alors ledit canal d’alimentation ci-dessus n’est que faiblement obturé par la position relative du piston hydraulique, laissant un passage important pour l’accès du fluide hydraulique entre la première chambre hydraulique et ledit canal d’alimentation. A l’inverse, lorsque la position relative du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique correspond à un taux de compression faible du moteur thermique, alors ledit canal d’alimentation ci-dessus est totalement obturé par la position relative du piston hydraulique, ne laissant plus d’accès du fluide hydraulique entre la première chambre hydraulique et ledit canal d’alimentation ;

au moins un premier conduit prévu dans le piston hydraulique ou dans le corps creux cylindrique, pour relier ledit canal d’alimentation décrit ci-avant avec ladite deuxième chambre hydraulique, l’écoulement se faisant au travers d’au moins une vanne de décharge à fort débit, calibrée de sorte à permettre un transfert de fluide rapide entre la première chambre hydraulique et la deuxième chambre hydraulique lorsque la pression dans la première chambre hydraulique dépasse un seuil prédéterminé ; cette disposition permettant une réduction rapide du taux de compression lorsque la pression dans la chambre de combustion du moteur thermique dépasse un certain seuil, tandis que la position du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique correspond à un taux de compression élevé du moteur thermique ;

un deuxième conduit peut être prévu dans le piston hydraulique ou dans le corps creux cylindrique, pour relier directement la première chambre hydraulique avec la deuxième chambre hydraulique, l’écoulement se faisant au travers d’une deuxième vanne de décharge à plus faible débit que celui de la vanne de décharge à fort débit mentionnée ci-avant, ladite vanne de décharge à plus faible débit étant calibrée pour s’ouvrir à un seuil de pression prédéterminé similaire au seuil évoqué ci-avant pour la vanne de décharge à fort débit, afin de permettre une réduction du taux de compression plus lente lorsque la pression dans la première chambre hydraulique atteint ledit seuil prédéterminé, et ceci quelle que soit la position relative dudit piston hydraulique dans ledit corps creux cylindrique ;

un troisième conduit de section relativement importante peut être prévu dans le piston hydraulique ou dans le corps creux cylindrique, pour relier ledit canal d’alimentation décrit ci-avant avec la partie du conduit située juste en amont de ladite vanne de décharge à fort débit évoquée ci-dessus, l’écoulement entre ledit canal d’alimentation et la partie du conduit située juste en amont de ladite vanne de décharge à fort débit, se faisant au travers d’une vanne de décharge calibrée à une valeur de pression prédéterminée, plus élevée que le seuil de pression prévu pour la vanne de décharge à fort débit, et dont les éléments mobiles sont soumis aux forces d’accélération engendrées par le mouvement alternatif de la bielle, ladite vanne de décharge étant positionnée de telle sorte que le déplacement desdits éléments mobiles qui la composent se fasse effectivement dans la même direction que le mouvement alternatif de la bielle. Ainsi, lorsque le régime de rotation du moteur thermique sera élevé, les éléments mobiles évoqués ci-avant auront tendance à favoriser l’ouverture de la vanne de décharge calibrée ci-dessus, ce qui aura pour effet d’accroître le débit de transfert entre la première chambre hydraulique et la deuxième chambre hydraulique, permettant ainsi une réduction du taux de compression plus rapide lorsque le régime de rotation du moteur thermique est élevé. Il sera prévu dans ce cas, que le débit de ladite vanne de décharge à fort débit permettra d’assurer l’écoulement global du fluide hydraulique provenant à la fois dudit premier conduit évoqué ci-dessus ainsi que du fluide hydraulique provenant dudit troisième conduit de section relativement importante ci-dessus ;

des clapets de décharge calibrés à des valeurs prédéfinies sont reliés à chacune des chambres hydrauliques ci-dessus et permettent de vidanger le fluide hydraulique vers le carter moteur de façon contrôlée, afin de limiter la pression maximale rencontrée dans chacune desdites première et deuxième chambres hydrauliques ;

Les forces de rappel permettant de ramener à son maximum la distance séparant la calotte du piston de l’axe de la tête de bielle, de façon à revenir vers un taux de compression maximum, proviennent simplement de l’inertie du piston de combustion qui, durant la fin de la phase d’échappement et le début de la phase d’admission, tend à exercer un effort de traction sur le pied de bielle, ce qui a pour effet d’accroître le volume de la première chambre hydraulique décrite ci-dessus, tandis que le volume de la deuxième chambre hydraulique, apte à transmettre les efforts de traction transmis par le vilebrequin, décroît de façon contrôlée grâce aux vannes de décharge décrites ci-après ;

au moins une gorge prévue sur la paroi intérieure dudit corps creux cylindrique, située au niveau de la deuxième chambre hydraulique et définissant avec la paroi latérale du piston hydraulique, un canal d’alimentation connecté à la deuxième chambre hydraulique et pouvant être partiellement ou totalement obturé par la position relative du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique : lorsque la position relative du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique correspond à un taux de compression faible du moteur thermique, alors ledit canal d’alimentation ci-dessus n’est que faiblement obturé par la position relative du piston hydraulique, laissant un passage important pour l’accès du fluide hydraulique entre la deuxième chambre hydraulique et ledit canal d’alimentation. A l’inverse, lorsque la position relative du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique correspond au taux de compression maximum permis par la bielle de longueur variable, cette dernière ayant dans ce cas son élongation maximale, alors ledit canal d’alimentation ci-dessus est totalement obturé par la position relative du piston hydraulique, ne laissant plus d’accès du fluide hydraulique entre la deuxième chambre hydraulique et ledit canal d’alimentation ;

au moins un conduit dit principal, prévu dans le piston hydraulique ou dans le corps creux cylindrique, pour relier ledit canal d’alimentation décrit ci-dessus avec ladite première chambre hydraulique, l’écoulement se faisant au travers d’au moins une vanne de décharge calibrée, dite principale, de sorte à permettre un transfert rapide de fluide hydraulique entre la deuxième chambre hydraulique et la première chambre hydraulique lorsque la pression dans la deuxième chambre hydraulique dépasse un seuil prédéterminé ; cette disposition permettant un accroissement relativement rapide du taux de compression du moteur thermique, lorsque la pression dans la chambre de combustion est faible, en fin de phase d’échappement et en début de phase d’admission, et que l’inertie du piston de combustion exerce un effort de traction sur la bielle, tandis que la position du piston hydraulique dans le corps creux cylindrique correspond à un taux de compression faible du moteur thermique ; lorsque le taux de compression du moteur thermique augmente, alors ledit canal d’alimentation ci-dessus est progressivement obturé par la position relative du piston hydraulique, réduisant ainsi l’accès au fluide hydraulique, ce qui ralentit l’accroissement du taux de compression ;

un conduit dit secondaire, de section relativement importante, peut être prévu dans le piston hydraulique ou dans le corps creux cylindrique, pour relier ledit canal d’alimentation connecté à la deuxième chambre hydraulique, avec la partie du conduit située juste en amont de ladite vanne de décharge calibrée principale évoquée ci-dessus, l’écoulement entre ledit canal d’alimentation et la partie du conduit situé juste en amont de ladite vanne de décharge calibrée principale se faisant au travers d’une vanne de décharge calibrée dite secondaire, dont le seuil d’ouverture est réglé à une valeur de pression prédéterminée, moins élevée que le seuil de pression prévu pour la vanne de décharge calibrée principale, et dont les éléments mobiles sont soumis aux forces d’accélération engendrées par le mouvement alternatif de la bielle, ladite vanne de décharge calibrée secondaire étant positionnée de telle sorte que le déplacement desdits éléments mobiles qui la composent se fasse effectivement dans la même direction que le mouvement alternatif de la bielle. Ainsi, lorsque le régime de rotation du moteur thermique sera élevé, les éléments mobiles évoqués ci-avant auront tendance à favoriser la fermeture de la vanne de décharge calibrée secondaire ci-dessus, ce qui aura pour effet de réduire le débit de transfert entre la deuxième chambre hydraulique et la première chambre hydraulique, limitant ainsi la vitesse d’accroissement du taux de compression lorsque le régime de rotation du moteur thermique est élevé. II sera prévu dans ce cas, que le débit de ladite vanne de décharge calibrée principale permettra d’assurer l’écoulement global du fluide hydraulique provenant à la fois dudit conduit principal évoqué ci-dessus ainsi que du fluide hydraulique provenant dudit conduit secondaire de section relativement importante ci-dessus ;

au moins un conduit muni d’un clapet anti-retour reliant chaque chambre hydraulique ci-avant à une alimentation en fluide hydraulique provenant du circuit de lubrification sous pression des paliers du vilebrequin, permettant de faire un remplissage de chacune des chambres hydrauliques, afin de faire varier les volumes respectifs de chacune de ces chambres à la hausse, ceci permettant d’assurer une variation du taux de compression ; les calibrations des vannes de décharges et des clapets anti-retour évoqués ci-avant étant prévues pour trouver un équilibre de taux de compression à une valeur optimale en fonction de la charge moyenne du moteur thermique ;

les vannes de décharge et clapets anti-retour mentionnés ci-dessus peuvent être disposés verticalement, dans la direction du mouvement du piston, ou au contraire inclinés à une valeur choisie de façon à limiter ou au contraire augmenter les effets de l’inertie des parties mobiles et des ressorts desdites vannes et clapets, lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente ;

D’autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description qui va suivre, se rapportant à un mode de réalisation du dispositif proposé par l’invention, ayant valeur d’exemple non limitatif et dont la compréhension sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints, qui constituent des représentations schématiques du dispositif proposé par l’invention :

Figure 1 : représentation simplifiée de la bielle de longueur variable (1) dans sa position de longueur maximale, offrant ainsi un taux de compression maximum.

Figure 2 : représentation simplifiée de la bielle de longueur variable (1) dans sa position de longueur minimale, offrant ainsi un taux de compression minimum.

Figure 3 : représentation schématique des conduits et vannes de décharge calibrées permettant une réduction rapide du taux de compression, la longueur de la bielle (1) étant à une valeur intermédiaire.

Figure 4 : représentation schématique des conduits et vannes de décharge calibrées permettant un accroissement du taux de compression, la longueur de la bielle (1) étant à une valeur intermédiaire.

Figure 5 : représentation schématique de l’ensemble des conduits et vannes de décharge calibrées permettant une réduction ou un accroissement du taux de compression, la longueur de la bielle (1) étant à une valeur intermédiaire.

Figure 6 : représentation schématique de l’ensemble des conduits et vannes de décharge calibrées permettant une alimentation en fluide hydraulique des chambres hydrauliques (21) et (22), ainsi que des clapets de décharge (27a) et (27b), prévus pour limiter la pression maximale dans les chambres hydrauliques (21) et (22).

Figure 7 : diagramme de la vitesse recherchée de diminution de la longueur de la bielle (1) en cas de cliquetis, grandeur en relation directe avec le taux de compression du moteur, en fonction des trois paramètres suivants : charge du moteur thermique - taux de compression instantané - régime de rotation du moteur.

Figure 8 : diagramme de la vitesse recherchée d’accroissement de la longueur de la bielle (1), grandeur en relation directe avec le taux de compression du moteur, lorsque ce taux de compression n’est pas à sa valeur maximale, en fonction des deux paramètres suivants : taux de compression instantané - régime de rotation du moteur, ceci quelle que soit la charge du moteur thermique.

Figure 9 : diagramme des efforts subis par la bielle (1) au cours d’un cycle moteur complet, en fonction de l’angle de rotation du vilebrequin, pour des régimes de rotation de 2500 tr/mn et de 5500 tr/mn, lorsque le moteur thermique est en pleine charge.

L’exemple d’un mode de réalisation de la présente invention décrit une bielle (1) de longueur variable permettant d’ajuster le taux de compression du moteur, ladite bielle (1) comprenant (Figure 5) :

un corps creux cylindrique (2) solidaire d’une première extrémité (11) de la bielle (i);

un piston hydraulique (3) mobile dans le corps creux cylindrique (2) ci-avant, solidaire d’une autre extrémité (12) de la bielle (1) et définissant dans ledit corps creux cylindrique (2), une première chambre hydraulique (21) apte à transmettre les efforts de compression transmis par le piston du moteur thermique et une seconde chambre hydraulique (22) apte à transmettre les efforts de traction transmis par le vilebrequin ; les positions extrêmes dudit piston hydrauliques (3) à l’intérieur du corps creux cylindrique (2) sont définies par des butées mécaniques (26a) et (26b) simplement schématisées ici ; l’étanchéité entre le piston hydraulique (3) et les parois intérieures (23) du corps creux cylindrique (2), est assurée par des segments ou joints toriques (32), connus de l’homme de l’art et simplement schématisés ici ; l’étanchéité entre l’extrémité (12) de la bielle (1) et le corps creux cylindrique (2), est assurée par des segments ou joints toriques (28), connus de l’homme de l’art et simplement schématisés ici ;

au moins une gorge (24a) (Figure 3), prévue sur la paroi intérieure (23) du corps creux cylindrique (2), située au niveau de la première chambre hydraulique (21) et définissant avec la paroi latérale (31) du piston hydraulique (3), un canal d’alimentation (29a) connecté à la première chambre hydraulique (21) et pouvant être partiellement ou totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) : lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression élevé du moteur thermique (Figure 1), alors ledit canal d’alimentation (29a) ci-dessus n’est que très partiellement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), laissant un passage important pour l’accès du fluide hydraulique entre la première chambre hydraulique (21) et ledit canal d’alimentation (29a). A l’inverse, lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression faible du moteur thermique (Figure 2), alors ledit canal d’alimentation (29a) ci-dessus est totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), ne laissant plus d’accès du fluide hydraulique dans ledit canal d’alimentation (29a), ce qui réduit fortement la vitesse de diminution éventuelle du taux de compression ;

- au moins un premier conduit (4) (Figure 3), prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), permet de relier ledit canal d’alimentation (29a) décrit ci-avant avec ladite deuxième chambre hydraulique (22), l’écoulement se faisant au travers d’au moins une vanne de décharge à fort débit (41), donc l’axe est préférentiellement orienté perpendiculairement à l’axe de la bielle (1), afin de ne pas faire subir aux éléments mobiles composant ladite vanne de décharge à fort débit (41), les effets de l’accélération liée au mouvement de la bielle (1), tandis que ladite vanne de décharge à fort débit (41) est calibrée de sorte à permettre un transfert de fluide hydraulique rapide entre la première chambre hydraulique (21) et la deuxième chambre hydraulique (22) lorsque la pression dans la première chambre hydraulique (21) dépasse un seuil prédéterminé, correspondant à l’apparition de cliquetis dans la chambre de combustion du moteur thermique ; cette disposition permettant une réduction rapide du taux de compression lorsque la pression dans la chambre de combustion du moteur thermique dépasse un certain seuil, tandis que la position du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression élevé dudit moteur thermique ; tandis que le côté amont de ladite vanne de décharge à fort débit (41) est relié audit conduit (4) au moyen d’un conduit (42) de section plus étroite que le conduit (4), et le côté aval de ladite vanne de décharge à fort débit (41) est relié à la deuxième chambre hydraulique (22) au moyen d’un conduit (43) de section similaire à la section du conduit (4) ; ladite vanne de décharge à fort débit (41) ne sera pas décrite ici et sera, dans cet exemple, réalisée à partir d’un principe bien connu dans l’état de l’art, constituée d’une bille poussée par un ressort sur un siège conique et qui s’écarte dudit siège conique lorsque la pression en amont excède le seuil déterminé par le ressort qui pousse la bille contre le siège conique ; l’homme de l’art n’aura aucune difficulté pour choisir les paramètres permettant de réaliser le débit souhaité ainsi que la calibration du ressort permettant d’obtenir le seuil d’ouverture recherché ;

un deuxième conduit (5) (Figure 3), peut être prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), pour relier directement la première chambre hydraulique (21) avec la deuxième chambre hydraulique (22), l’écoulement se faisant au travers d’une deuxième vanne de décharge à plus faible débit (51) que celui de la vanne de décharge à fort débit (41) mentionnée ci-avant, ladite vanne de décharge à plus faible débit (51) étant calibrée pour s’ouvrir à un seuil de pression prédéterminé similaire au seuil évoqué ci-avant pour la vanne de décharge à fort débit (41), afin de permettre une réduction du taux de compression plus lente lorsque la pression dans la première chambre hydraulique atteint ledit seuil prédéterminé, et ceci quelle que soit la position relative dudit piston hydraulique (3) dans ledit corps creux cylindrique (2), en particulier lorsque le canal d’alimentation (29a) est fortement ou totalement obturé par la position relative dudit piston hydraulique (3) dans ledit corps creux cylindrique (2) ;

un troisième conduit de section relativement importante (45) (Figure 3), peut être prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), afin de relier ledit conduit (4) décrit ci-avant avec la partie du conduit (42) située juste en amont de ladite vanne de décharge à fort débit (41) évoquée ci-dessus, l’écoulement entre ledit conduit (4) et la partie du conduit (42) située juste en amont de ladite vanne de décharge à fort débit (41), se faisant au travers d’une vanne de décharge (44), calibrée à une valeur de pression prédéterminée, plus élevée que le seuil de pression prévu pour la vanne de décharge à fort débit (41), et dont les éléments mobiles sont soumis aux forces d’accélération engendrées par le mouvement alternatif de la bielle (1), ladite vanne de décharge (44) étant positionnée de telle sorte que le déplacement desdits éléments mobiles qui la composent se fasse effectivement dans la même direction que le mouvement alternatif de la bielle (1) ; tandis que le côté aval de ladite vanne de décharge (44) est reliée à la partie du conduit (42) située juste en amont de ladite vanne de décharge à fort débit (41) ; ainsi, lorsque le régime de rotation du moteur thermique sera élevé, les éléments mobiles de la vanne de décharge (44) évoqués ci-avant, auront tendance à favoriser l’ouverture de ladite vanne de décharge (44) calibrée ci-dessus, ce qui aura pour effet d’accroître le débit de transfert hydraulique entre la première chambre hydraulique (21) et la deuxième chambre hydraulique (22), permettant ainsi une réduction du taux de compression plus rapide lorsque le régime de rotation du moteur thermique est élevé. Il sera prévu dans ce cas, que le débit de ladite vanne de décharge à fort débit (41) permettra d’assurer l’écoulement global du fluide hydraulique provenant à la fois dudit conduit (42) évoqué ci-dessus ainsi que du fluide hydraulique provenant dudit troisième conduit de section relativement importante (45) ci-dessus ;

des clapets de décharge (27a) et (27b) (Figure 6), calibrés à des valeurs prédéfinies, sont reliés à chacune des chambres hydrauliques (21) et (22) ci-dessus et permettent de vidanger le fluide hydraulique vers le carter moteur de façon contrôlée, afin de limiter la pression maximale rencontrée dans chacune desdites chambres hydrauliques (21) et (22) ;

Les forces de rappel permettant de ramener à son maximum la distance séparant la calotte du piston de l’axe de la tête de bielle (1), de façon à revenir vers un taux de compression maximum, proviennent simplement de l’inertie du piston de combustion qui, durant la fin de la phase d’échappement et le début de la phase d’admission, tend à exercer un effort de traction sur le pied de bielle (1) (Figure 9), ce qui a pour effet d’accroître le volume de la première chambre hydraulique (21) décrite ci-dessus, tandis que le volume de la deuxième chambre hydraulique (22), apte à transmettre les efforts de traction transmis par le vilebrequin, décroît de façon contrôlée grâce aux vannes de décharge (61) et (64) (Figure 4) décrites ci-après ; pour les cas où le moteur thermique serait équipé d’un compresseur ou d’un turbocompresseur visant à accroître la quantité de gaz frais admise durant la phase d’admission, il pourrait s’avérer utile de retarder légèrement l’ouverture des soupapes d’admission, de quelques degrés vilebrequin seulement, afin de réduire la pression s’exerçant sur le piston de combustion durant cette phase, permettant ainsi d’accroître les effets des forces d’inerties produites par ledit piston en début de phase d’admission et qui tendent à exercer un effort de traction sur la bielle (1) de longueur variable. Cette disposition est particulièrement utile à faibles régimes moteur, lorsque les forces d’inerties exercées sur le piston de combustion sont moindres (Voir le diagramme des efforts en Figure 9, à des régimes moteur relativement faibles de 2500 t/mn et relativement élevés à 5500 t/mn) ; il est à noter que de multiples dispositifs permettant de contrôler le phasage de l’ouverture des soupapes d’admission sont connus dans l’état de l’art.

au moins une gorge (24b) (Figure 4), prévue sur la paroi intérieure (23) du corps creux cylindrique (2), située au niveau de la deuxième chambre hydraulique (22) et définissant avec la paroi latérale (31) du piston hydraulique (3), un canal d’alimentation (29b) connecté à la deuxième chambre hydraulique (22) et pouvant être partiellement ou totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) : lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression faible du moteur thermique (Figure 2), alors ledit canal d’alimentation (29b) ci-dessus n’est que très partiellement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), laissant un passage important pour l’accès du fluide hydraulique entre la deuxième chambre hydraulique (22) et ledit canal d’alimentation (29b), permettant ainsi un accroissement rapide du taux de compression du moteur. A l’inverse, lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond au taux de compression maximum permis par la bielle (1) de longueur variable (Figure 1), alors ledit canal d’alimentation (29b) ci-dessus est totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (2), ne laissant plus d’accès du fluide hydraulique dans ledit canal d’alimentation (29b), ce qui évite un accroissement supplémentaire du taux de compression ;

au moins un conduit (6), dit principal (Figure 4), prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), permettant de relier ledit canal d’alimentation (29b) décrit ci-dessus avec ladite première chambre hydraulique (21), l’écoulement se faisant au travers d’au moins une vanne de décharge calibrée (61), dite principale, de sorte à permettre un transfert rapide du fluide hydraulique entre la deuxième chambre hydraulique (22) et la première chambre hydraulique (21), lorsque la pression dans la deuxième chambre hydraulique (22) dépasse un seuil prédéterminé ; cette disposition permettant un accroissement du taux de compression du moteur thermique, lorsque la pression dans la chambre de combustion est faible, en fin de phase d’échappement et en début de phase d’admission, et que l’inertie du piston de combustion exerce un effort de traction sur la bielle (1), tandis que la position du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression faible du moteur thermique ; lorsque le taux de compression du moteur thermique augmente, alors ledit canal d’alimentation (29b) ci-dessus est progressivement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), réduisant ainsi l’accès au fluide hydraulique dans ledit canal d’alimentation (29b), ce qui ralentit l’accroissement du taux de compression ; tandis que le côté amont de ladite vanne de décharge calibrée principale (61) est relié audit conduit (6) au moyen d’un conduit (62), et le côté aval de ladite vanne de décharge calibrée principale (61) est relié à la première chambre hydraulique (21) au moyen d’un conduit (63) ;

un conduit (65), dit secondaire (Figure 4), de section relativement importante, peut être prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), afin de relier ledit conduit (6) décrit ci-avant avec la partie du conduit (62) située juste en amont de ladite vanne de décharge calibrée principale (61) évoquée ci-dessus, l’écoulement entre ledit conduit (6) et la partie du conduit (62) située juste en amont de ladite vanne de décharge calibrée principale (61) se faisant au travers d’une vanne de décharge calibrée dite secondaire (64), dont le seuil d’ouverture est réglé à une valeur de pression prédéterminée, moins élevée que le seuil de pression prévu pour la vanne de décharge calibrée principale (61), et dont les éléments mobiles sont soumis aux forces d’accélération engendrées par le mouvement alternatif de la bielle (1), ladite vanne de décharge calibrée secondaire (64) étant positionnée de telle sorte que le déplacement desdits éléments mobiles qui la composent se fasse effectivement dans la même direction que le mouvement alternatif de la bielle (1). Ainsi, lorsque le régime de rotation du moteur thermique sera élevé, les éléments mobiles évoqués ci-avant auront tendance à favoriser la fermeture de la vanne de décharge calibrée secondaire (64) ci-dessus, ce qui aura pour effet de réduire le débit de transfert entre la deuxième chambre hydraulique (22) et la première chambre hydraulique (21), limitant ainsi la vitesse d’accroissement du taux de compression lorsque le régime de rotation du moteur thermique est élevé. Il sera prévu dans ce cas, que le débit de ladite vanne de décharge calibrée principale (61) permettra d’assurer l’écoulement global du fluide hydraulique provenant à la fois dudit conduit (62) évoqué ci-dessus ainsi que du fluide hydraulique provenant dudit conduit secondaire (65) de section relativement importante ci-dessus ;

au moins un conduit (7) (Figure 6), relié à une alimentation en fluide hydraulique provenant du circuit de lubrification sous pression des paliers du vilebrequin, bien connu de l’homme de l’art, permet de faire un remplissage de chacune des chambres hydrauliques (21) et (22), au moyen de conduits respectivement (72) et (74), connectés audit conduit (7) par l’intermédiaire de clapets anti-retour, respectivement (71) et (73) ; ceci permet de faire varier alternativement les volumes respectifs de chacune des chambres hydrauliques (21) et (22) à la hausse, assurant ainsi une variation du taux de compression ; les calibrations des vannes de décharges et des clapets anti-retour évoqués ci-avant étant prévues pour trouver un équilibre de taux de compression à une valeur optimale en fonction de la charge moyenne du moteur thermique ;

les vannes de décharge et clapets anti-retour mentionnés ci-dessus peuvent être disposées verticalement, dans la direction du mouvement du piston de combustion, ou au contraire inclinées à une valeur choisie de façon à limiter ou au contraire augmenter les effets de l’inertie des parties mobiles et des ressorts desdites vannes lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente ;

Afin d’illustrer, à titre d’exemple, un mode de fonctionnement recherché de la bielle (1) de longueur variable permettant d’ajuster le taux de compression du moteur, on considère un piston hydraulique (3) de diamètre 30 mm, se déplaçant dans le corps creux cylindrique (2) de diamètre intérieur pratiquement identique, avec néanmoins un jeu fonctionnel permettant le coulissement du piston hydraulique (3). La course du piston de combustion sera considérée égale à 90 mm. La bielle (1) aura une longueur maximale de 160 mm par exemple, correspondant à un taux de compression maximal de 20, et pourra voir sa longueur réduite à une valeur minimale de 153 mm, correspondant par exemple à un taux de compression de 8,7. Ainsi, dans cet exemple illustratif, l’objectif consiste à permettre une 5 réduction de la longueur de la bielle (1) pour passer de 160 mm à 153 mm sur un nombre de cycles moteurs le plus faible possible, lorsque le risque d’apparition de cliquetis le justifie. Idéalement, la décroissance du taux de compression instantané du moteur thermique devrait pouvoir s’effectuer au cours de deux ou trois cycles de combustion, afin d’éliminer tout risque lié au phénomène de cliquetis. Ainsi, pour un moteur thermique tournant à un régime 10 élevé, 6000 tr/mn par exemple, soit 100 tr/s, la durée d’une rotation de 1 tour est de 0,01 s.

La partie du cycle correspondant à la phase de combustion-détente s’étale sur environ 180° de rotation du vilebrequin, soit un demi-tour de rotation moteur, qui correspond à une durée de 0,005 s au régime de 6000 tr/mn. Durant cette phase de combustion-détente, en cas d’apparition de cliquetis, les vannes de décharge (41), (44) et (51) décrites ci-dessus sont en 15 pleine ouverture pour permettre une réduction instantanée du taux de compression du moteur thermique. En prenant comme hypothèse que les vannes de décharge (41), (44) et (51) cidessus sont calibrées pour permettre un débit cumulé maximum de 0,21 1/s, ce que saura faire l’homme de l’art, la vitesse correspondante du déplacement relatif du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) sera d’environ 300 mm/s, compte tenu du 20 débit de fluide hydraulique transféré de la première chambre hydraulique (21) à la deuxième chambre hydraulique (22), connaissant le diamètre de 30 mm pris par hypothèse pour le piston hydraulique (3). En effet, chaque mm de déplacement du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2), correspond à un volume de 0,7 ml de fluide hydraulique qui est transféré entre les deux chambres hydrauliques (21) et (22) ci-avant. Il en résulte qu’un 25 débit de 0,21 1/s, soit 210 ml/s, génère une vitesse de déplacement de : (210 : 0,7) = 300 mm/s. Ainsi, sur chaque cycle moteur complet, durant la phase de combustion-détente qui dure 0,005 s pour un régime moteur de 6000 tr/mn, la réduction de la longueur de la bielle (1) sera de : 300 mm/s x 0 ,005 s = 1,5 mm. Cela entraîne qu’au bout de seulement trois cycles moteur complets, la bielle (1) verra sa longueur réduite de 4,5 mm, permettant de 30 passer d’un taux de compression de 20 à un taux de compression d’environ 10,75, limitant ainsi les risques liés au cliquetis.

Afin de préciser le fonctionnement recherché dans le cas du présent exemple réalisé conformément à l’invention, les Figures 7 et 8 représentent les diagrammes des vitesses de 35 diminution et d’accroissement de la longueur de la bielle (1), grandeur directement reliée au taux de compression, en fonction des trois paramètres suivants : charge du moteur thermique

- taux de compression instantané - régime de rotation du moteur.

Ainsi, le diagramme en Figure 7 représente les vitesses recherchées de diminution de la longueur de la bielle (1), vitesses exprimées en mm/s, en fonction des trois paramètres suivants :

charge du moteur thermique en abscisse, exprimée en bars et couvrant une plage ordinaire pour un moteur thermique, comprise entre 10 bars et 30 bars taux de compression instantané en ordonnée, couvrant une plage étendue de 8 à 20 régime de rotation du moteur pour une valeur faible à 1500 tr/mn et une valeur élevée à 6000 tr/mn

Ainsi, la vitesse de diminution de la longueur de la bielle (1) sera (Figure 7) :

- élevée (300 mm/s), pour des charges moteur importantes et un fort taux de compression, à un régime de rotation moteur élevé.

- faible (50 mm/s), pour des charges moteur importantes mais un faible taux de compression et un régime de rotation moteur réduit.

- égale à zéro pour les faibles charges du moteur, quels que soient le taux de compression et le régime de rotation moteur.

Aussi, le diagramme en Figure 8 représente les vitesses recherchées d’accroissement de la longueur de la bielle (1), vitesses exprimées en mm/s, en fonction des deux paramètres suivants :

taux de compression instantané en ordonnée, couvrant une plage étendue de 8 à 20 régime de rotation du moteur pour une valeur faible à 1500 tr/mn et une valeur élevée à 6000 tr/mn

Ainsi, la vitesse d’accroissement de la longueur de la bielle (1) sera (Figure 8) :

- élevée (100 mm/s), pour un faible taux de compression, à un régime de rotation moteur réduit.

- moyenne (50 mm/s), pour un taux de compression moyen (environ 12), quel que soit le régime de rotation moteur.

- faible (25 mm/s) pour un fort taux de compression et un régime de rotation moteur élevé.

Claims

REVENDICATIONS

1/ Bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable, permettant d’ajuster le taux de compression du moteur, ladite bielle (1) comprenant :

un corps creux cylindrique (2) solidaire d’une extrémité (11) de la bielle (1) ;

un piston hydraulique (3) mobile dans le corps creux cylindrique (2) ci-avant, solidaire de l’autre extrémité (12) de la bielle (1) et définissant dans ledit corps creux cylindrique (2), une première chambre hydraulique (21) apte à transmettre les efforts de compression transmis par le piston du moteur thermique et une seconde chambre hydraulique (22) apte à transmettre les efforts de traction transmis par le vilebrequin ;

Ladite bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable, étant caractérisée par le fait que :

au moins une gorge (24a) est prévue sur la paroi intérieure (23) du corps creux cylindrique (2), située au niveau de la première chambre hydraulique (21) et définissant avec la paroi latérale (31) du piston hydraulique (3), un canal d’alimentation (29a) connecté à la première chambre hydraulique (21) et pouvant être partiellement ou totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2), en sorte que lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression élevé du moteur thermique, alors ledit canal d’alimentation (29a) cidessus n’est que très partiellement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), laissant un passage important pour l’accès du fluide hydraulique dans ledit canal d’alimentation (29a), tandis qu’à l’inverse, lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression faible du moteur thermique, alors ledit canal d’alimentation (29a) est totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), ne laissant plus d’accès du fluide hydraulique dans ledit canal d’alimentation (29a) ;

au moins un premier conduit (4) prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), permet de relier le canal d’alimentation (29a) avec la deuxième chambre hydraulique (22), l’écoulement se faisant au travers d’au moins une vanne de décharge à fort débit (41), calibrée de sorte à permettre un transfert de fluide hydraulique rapide entre la première chambre hydraulique (21 ) et la deuxième chambre hydraulique (22) lorsque la pression dans la première chambre hydraulique (21) dépasse un seuil prédéterminé, correspondant à l’apparition de cliquetis dans la chambre de combustion du moteur thermique ; tandis que le côté amont de ladite vanne de décharge à fort débit (41) est relié audit conduit (4) au moyen d’un conduit (42), et le côté aval de ladite vanne de décharge à fort débit (41) est relié à la deuxième chambre hydraulique (22) au moyen d’un conduit (43) ;

au moins une gorge (24b) est prévue sur la paroi intérieure (23) du corps creux cylindrique (2), située au niveau de la deuxième chambre hydraulique (22) et définissant avec la paroi latérale (31) du piston hydraulique (3), un canal d’alimentation (29b) connecté à la deuxième chambre hydraulique (22) et pouvant être partiellement ou totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2), en sorte que lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond à un taux de compression faible du moteur thermique, alors ledit canal d’alimentation (29b) cidessus n’est que très partiellement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), laissant un passage important pour l’accès du fluide hydraulique dans ledit canal d’alimentation (29b), tandis qu’à l’inverse, lorsque la position relative du piston hydraulique (3) dans le corps creux cylindrique (2) correspond au taux de compression maximum permis par la bielle (1) de longueur variable, alors ledit canal d’alimentation (29b) ci-dessus est totalement obturé par la position relative du piston hydraulique (3), ne laissant plus d’accès du fluide hydraulique dans ledit canal d’alimentation (29b) ;

au moins un conduit (6), dit principal , est prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), permettant de relier le canal d’alimentation (29b) avec ladite première chambre hydraulique (21), l’écoulement se faisant au travers d’au moins une vanne de décharge calibrée (61), dite principale, de sorte à permettre un transfert rapide du fluide hydraulique entre la deuxième chambre hydraulique (22) et la première chambre hydraulique (21), lorsque la pression dans la deuxième chambre hydraulique (22) dépasse un seuil prédéterminé ; tandis que le côté amont de la vanne de décharge calibrée principale (61) est relié au conduit (6) au moyen d’un conduit (62), et le côté aval de la vanne de décharge calibrée principale (61) est relié à la deuxième chambre hydraulique (21) au moyen d’un conduit (63) ;
2/ Bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’un deuxième conduit (5) est prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), pour relier directement la première chambre hydraulique (21) avec la deuxième chambre hydraulique (22), l’écoulement se faisant au travers d’une deuxième vanne de décharge (51) à plus faible débit que celui de la vanne de décharge à fort débit (41), ladite vanne de décharge (51) à plus faible débit étant calibrée pour s’ouvrir à un seuil de pression prédéterminé similaire au seuil prévu pour la vanne de décharge à fort débit (41), afin de permettre une réduction du taux de compression plus lente lorsque la pression dans la première chambre hydraulique (21) atteint ledit seuil prédéterminé, et ceci quelle que soit la position relative dudit piston hydraulique (3) dans ledit corps creux cylindrique (2), en particulier lorsque le canal d’alimentation (29a) est fortement ou totalement obturé par la position relative dudit piston hydraulique (3) dans ledit corps creux cylindrique (2) ;
3/ Bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu’un troisième conduit de section relativement importante (45) est prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), afin de relier le conduit (4) avec la partie du conduit (42) située juste en amont de ladite vanne de décharge à fort débit (41), l’écoulement entre ledit conduit (4) et la partie du conduit (42) située juste en amont de ladite vanne de décharge à fort débit (41), se faisant au travers d’une vanne de décharge (44), calibrée à une valeur de pression prédéterminée, plus élevée que le seuil de pression prévu pour la vanne de décharge à fort débit (41), et dont les éléments mobiles sont soumis aux forces d’accélération engendrées par le mouvement alternatif de la bielle (1), la vanne de décharge (44) étant positionnée de telle sorte que le déplacement desdits éléments mobiles qui la composent se fasse effectivement dans la même direction que le mouvement alternatif de la bielle (1), permettant de favoriser l’ouverture de ladite vanne de décharge (44) pour les régimes de rotation élevés du moteur ; tandis que le débit de ladite vanne de décharge à fort débit (41) permettra d’assurer l’écoulement global du fluide hydraulique provenant à la fois dudit conduit (42) ainsi que du fluide hydraulique provenant du troisième conduit de section relativement importante (45) ;
4/ Bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que des clapets de décharge (27a) et (27b), calibrés à des valeurs prédéfinies, sont reliés à chacune des chambres hydrauliques (21) et (22) ci-dessus et permettent de vidanger le fluide hydraulique vers le carter moteur de façon contrôlée, afin de limiter la pression maximale rencontrée dans chacune desdites chambres hydrauliques (21) et (22) ;
5/ Bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que au moins un conduit (7), relié à une alimentation en fluide hydraulique provenant du circuit de lubrification sous pression des paliers du vilebrequin, permet de faire un remplissage de chacune des chambres hydrauliques (21) et (22), au moyen de conduits respectivement (72) et (74), connectés audit conduit (7) par l’intermédiaire de clapets anti-retour, respectivement (71) et (73) ;
6/ Bielle (1) de longueur variable pour moteur à combustion interne à taux de compression variable selon les revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’un conduit (65), dit secondaire, de section relativement importante, est prévu dans le piston hydraulique (3) ou dans le corps creux cylindrique (2), afin de relier ledit conduit (6) avec la partie du conduit (62) située juste en amont de ladite vanne de décharge calibrée principale (61), l’écoulement entre ledit conduit (6) et la partie du conduit (62) située juste en amont de ladite vanne de décharge calibrée principale (61) se faisant au travers d’une vanne de décharge calibrée dite secondaire (64), dont le seuil d’ouverture est réglé à une valeur de pression prédéterminée, moins élevée que le seuil de pression prévu pour la vanne de décharge calibrée principale (61), et dont les éléments mobiles sont soumis aux forces d’accélération engendrées par le mouvement alternatif de la bielle (1), ladite vanne de décharge calibrée secondaire (64) étant positionnée de telle sorte que le déplacement desdits éléments mobiles qui la composent se fasse effectivement dans la même direction que le mouvement alternatif de la bielle (1), permettant, pour des régimes de rotation du moteur élevés, de favoriser la fermeture de ladite vanne de décharge calibrée secondaire (64), tandis que le débit de ladite vanne de décharge calibrée principale (61) permettra d’assurer l’écoulement global du fluide hydraulique provenant à la fois dudit conduit (62) ainsi que du fluide hydraulique provenant dudit conduit secondaire (65) de section relativement importante ;
7/ Moteur thermique à taux de compression variable, caractérisé en ce qu’il comprend une bielle (1) selon l’une ou plusieurs des revendications précédentes.