Moteur à compression variable / Fonctionnement du moteur à compression variable

Introduit par Infiniti, mais longtemps considéré par de nombreux autres constructeurs, le moteur à compression variable est désormais disponible sur le marché automobile.

Compression?

Tout d'abord, il est important de connaître le taux de compression du moteur. Il s'agit d'une relation assez simple entre le volume d'air non comprimé (quand le piston est en bas : point mort bas) et quand il est comprimé (quand le piston est en haut : point mort haut). Cette vitesse ne change pas, car la position du piston en bas ou en haut reste toujours la même, donc les ronds-points vont du point A (PMB) au point B (PMH).

Sur ce moteur en V classique, on voit TDC et PMA en même temps. Air comprimé à gauche et air non comprimé à droite

PMB : piston en bas

PMH : le piston est en haut

L'avantage d'un taux de compression élevé ?

A noter que plus vous augmentez le taux de compression, plus vous augmentez le rendement du moteur, donc il devient moins gourmand en puissance. Par conséquent, l'objectif des concepteurs est de l'élever le plus haut possible. Cependant, il est logique que plus la pression est élevée, plus la charge sur les éléments mécaniques est importante, il faut donc veiller à ne pas en faire trop. De plus, la compression du gaz augmente sa température, ce qui est le principe physique des moteurs diesel. A un certain stade, si on comprime trop l'essence dans le gaz (donc l'air), la température sera tellement élevée que l'essence brûlera d'elle-même avant même que la bougie ne l'allume... Alors l'allumage se fera trop tôt , endommageant les cylindres (mais aussi les soupapes) et provoquant des cognements.

Le phénomène de cliquetis va s'intensifier avec une grande quantité de carburant, c'est-à-dire lors du chargement (plus on appuie sur la pédale, plus on injecte de carburant).

Dans un tel cas, l'idéal serait d'avoir un taux de compression élevé à faible charge et un taux qui "se calme" un peu lorsqu'on appuie fort.

Taux de compression variable : mais comment ?

Sachant que le taux de compression dépend de la hauteur à laquelle le piston peut se déplacer (PMH), alors il suffit de pouvoir changer la longueur des bielles (ce sont les « bielles » qui retiennent les pistons et les relient au vilebrequin). Le système, inventé par Infiniti, modifie donc cette hauteur grâce au système électromagnétique, donc les manivelles peuvent désormais être rallongées ! Les deux ratios possibles passent alors de 8:1 à 14:1, après quoi le mélange gaz/carburant peut être compressé jusqu'à 8 ou 14 fois, ce qui fait une grande différence !

On parle d'un vilebrequin mobile, les connaisseurs remarqueront vite qu'il ne ressemble pas à ce qu'on a l'habitude de voir.

Ceci contraste avec un moteur conventionnel, dont les bielles sont de simples bielles reliées au vilebrequin.

Voici deux étiquettes qu'Infiniti a désignées pour représenter les deux TDC possibles.

A faible charge, le rapport sera à son maximum, c'est-à-dire 14:1, alors qu'à forte charge il chutera à 8:1 pour éviter une combustion spontanée avant que la bougie n'ait fait son travail. Il faut donc s'attendre à voir des économies quand on a le pied léger, la conduite sportive n'y change finalement rien tant la compression redevient "normale". Reste à voir si ce type de manivelle mobile sera fiable sur le long terme, car ajouter des pièces mobiles est toujours risqué...

Tous les commentaires et réactions

Derernier commentaire posté :

piano (Date : 2019, 10:03:20)

Voici une explication précise et claire de la technologie prometteuse. A suivre, merci.

Il I. 1 réaction(s) à ce commentaire :

• administrateur ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-10-06 15:24:45): Merci beaucoup, cependant l'avenir semble sortir de la chaleur...

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Extension 2 Commentaires :

Lili (Date : 2017, 05:30:18)

Salut, Merci pour tous vos articles qui sont très bien expliqués et m'ont beaucoup appris. Si j'ai bien compris, les moteurs essence sont désormais équipés de l'injection directe, tout comme les diesels. Alors pourquoi continue-t-on à "contrôler" le taux de compression pour éviter l'auto-inflammation alors que l'air comprimé ne contient pas de carburant ? Il I. 5 réaction(s) à ce commentaire : Enkidu (2017-10-17 21:18:18) : C'est toujours dommage qu'un article soit écrit sans connaissance du sujet. Le moteur à compression variable fonctionne en français et même en "ardéchois" ! Meilleurs voeux à vous tous. sergio57 (2018-06-04 09:57:29) : Bonjour à tous, je dirais même plus : Ingénieur de l'Ecole Nationale de Metz 1983 Monsieur J. (2018-06-17 21:15:03) : Technique intéressante... à voir bientôt. Taureau MEILLEUR PARTICIPANT (2018-10-21 09:04:20): Les commentaires sont hors sujet. Jesse (2021-10-11 17:08:53): À cet égard, vous parlez de la façon dont le taux de compression peut passer de 8:1 à 14:1 grâce au système. Comment se fait-il qu'abaisser le taux de compression (jusqu'à 8 : 1) donne plus de puissance ? N'est-ce pas l'inverse ? Je me souviens qu'en compétition nous avons fait un peu de travail sur les pièces du moteur pour pouvoir augmenter légèrement le taux de compression et ainsi augmenter la puissance du moteur. Plus le taux de compression est élevé, plus la course du piston est longue et donc plus le rapport comburant/carburant injecté est important, donc meilleur est le rendement et donc la puissance délivrée, non ? (Votre publication sera visible sous le commentaire)

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