Moteur MCE-5 - Définition

Fonctionnement

Généralités

Le comportement acoustique et vibratoire du moteur MCE-5 est très proche de celui d'un moteur à allumage commandé classique, ainsi que ses dimensions. La différence se situe sur la cinématique des pièces à l'intérieur du moteur. Au système bielle-manivelle classique sont combinés des engrenages à longue durée de vie, semblables à ceux présents des les boîtes de vitesses.

Le vilebrequin entraîne l'axe d'une roue dentée, dénommée roue de transmission, qui d'un côté roule sur la crémaillère de commande et de l'autre, entraîne une crémaillère fixée au piston. Un rouleau synchronisé, composé de petites roues dentées, maintient la crémaillère du piston en appui sur la roue principale. La position de la crémaillère de commande dans le carter cylindre permet d'ajuster la hauteur du piston afin de varier le taux de compression.

Taux de compression

Le taux de compression, ajusté de manière conjointe à l'avance à l'allumage et à la limite du phénomène de cliquetis, varie de 1:7 à 1:18. Il varie de façon continue lors du fonctionnement du moteur et varie selon les cylindres avec une précision de l'ordre de 5/100^e de millimètre avec une vitesse de changement d'une dizaine de millisecondes. Les moteur MCE-5 sont à l'heure actuelle les seuls à proposer un taux de compression adapté à chaque cylindre et à chaque instant. Le choix continu du meilleur couple taux de compression/avance permet d'optimiser le rendement à tous les régimes et à toutes les charges moteur.

Deux méthodes sont prises en compte afin de régler initialement le taux de compression. La première consiste à mesurer la hauteur du Point Mort Haut du piston (PMH) via les puits de bougies dans la culasse tandis que la deuxième s'effectue par la mesure du volume de la chambre de combustion après assemblage. Cette dernière méthode présente l'avantage de pouvoir s'appuyer sur les dimensions réelles de la chambre.

Le vérin de commande, entouré d'huile moteur, est mû par une technique toute particulière. La pression des gaz ainsi que les inerties mises en jeu permettent le déplacement du vérin de commande. Des culbuteurs contrôlés électroniquement engendrent le déplacement des tiges de commandes et maintiennent ouverts ou fermés des soupapes, permettant ainsi le passage de l'huile de part et d'autre du vérin. Les forces exercées (pressions et inerties) sur l'huile déplacent de ce fait le vérin jusqu'à ce qu'elles se compensent de part et d'autre de ce dernier.

Suralimentation

L'utilisation d'une suralimentation par compresseur sur ce type de moteur permet de construire un moteur de relativement petite cylindrée pour une puissance et un couple à bas régime intéressant.

Histoire

L'ingénieur Vianney Rabhi, fils de l'écrivain et penseur français Pierre Rabhi, est à l'origine de l'invention de ce type de moteur. Il débute la conception en 1997 et crée une société en vue de son développement en 2000, dans la région lyonnaise. Il faut attendre près de 11 années de développement pour voir aboutir un moteur complet.

L'architecture de ce moteur étant relativement proche d'un moteur traditionnel, son industrialisation ne devrait pas poser de problèmes particuliers. La mise en production en petite série est prévue pour 2012. Le constructeur automobile PSA détient une licence de fabrication.

Performance

Les moteurs MCE-5 VCRi testé sur banc moteur en janvier 2009 développent un couple de 420 Nm à 1 500 tr/min et une puissance maximale de 217 ch pour une cylindrée de seulement 1 484 cm³. Cette puissance est celle d'un moteur à allumage commandé classique 6 cylindres en V d'une cylindrée de 3 L tandis que le couple du MCE-5 est supérieur de 40 % à ce même V6.

Le surcout de production d'un moteur MCE-5, équipé d'une suralimentation, est de l'ordre de 500 euros. Néanmoins, à consommations identiques, il se révèle être moins cher de 2 000 euros qu'un moteur Diesel, et de 3 000 à 5 000 euros moins cher qu'un moteur hybride actuel. Le principal argument de vente du moteur MCE-5, hormis ses performances et son prix, est son niveau de consommation. En effet, ce dernier peut atteindre une réduction de l'ordre de 20 % sur les petits moteurs et jusqu'à 35 % sur les moteurs de forte cylindrée.