19 octobre 2010

Le moteur à compression variable MCE-5 sur prototype roulant

Le moteur MCE-5 à rapport volumétrique variable, peut-être le concept VCR (Variable Compression Ratio) le plus proche de l’industrialisation, est aujourd’hui testé en deux versions. Le 4 cylindres essence de 1484 cm3 à injection indirecte développe 160 kW (217 ch) entre 4000 et 5000 tr/min et un couple de 420 Nm dès 1500 tr/min. La suralimentation est confiée à deux turbocompresseurs (basse et haute pression) montés en série et fonctionnant de façon séquentielle. Chacun dispose d’un échangeur air/eau en sortie de compresseur et leur refroidissement est assuré par une boucle froide dédiée.

Visualisation des rapports de compression par cylindre,
de la moyenne et du couple sur le véhicule prototype

La seconde version est à injection directe à effet de parois sur les pistons ; elle développe 180 kW (245 ch) de 4000 à 5000 tr/min et un couple de 480 Nm dès 1800 tr/min. Les injecteurs sont à commande par solénoïde, inclinés de 22°. La pression de suralimentation atteint une valeur absolue de 3,5 bars dans cette version. Un EGR externe est également employé afin de repousser le cliquetis et permettre d’accroître l’ouverture du papillon pour une charge donnée. Grâce à la technologie VCR, une large zone où la consommation spécifique ne dépasse pas 220 g/kW.h (rendement de 39%) est disponible sous une PME de 10 à 15 bars (pour un maxi de 40 bars) entre 1500 et 4000 tr/min. Une telle valeur sous une si faible charge relative est généralement rencontrée sur les moteurs Diesel mais pas sur ceux à essence. Une zone à 270 g/kW.h descend ensuite à seulement 5 bars de PME, ce qui couvre une grande partie du cycle NEDC avec un dernier rapport de transmission allongé.

Ce moteur a été présenté la semaine dernière aux partenaires de la société sur un prototype roulant. Nous avons alors découvert un moteur silencieux (injecteurs audibles) et très stable au ralenti. Vianney Rabhi, concepteur du moteur, nous explique : « Au ralenti, la stabilité du régime est de 3% contre environ 15% pour les moteurs classiques. Nous devrions pouvoir descendre bientôt à 550 tr/min. A ce régime, la consommation ne sera alors que de 280 g/heure au lieu de 400 ». Le ralenti était dans ce prototype à 900 tr/min et le rapport volumétrique dans ce cas à 15. Un essai nous a également donné plus d’information. Par exemple, les changements de taux de compression sont quasiment immédiats et oscillent entre 6 et 16 en transitoire. A très bas régime, le rapport volumétrique descend à 6 dès que le conducteur écrase l’accélérateur afin de faciliter la relance du premier turbo. Sur un cycle NEDC, ce type de voiture devrait émettre 158 g/km de CO2, soit une baisse de 40% comparé à un modèle similaire propulsé par un V6 atmosphérique conventionnel et 15% de moins qu’un moteur downsizé à injection directe, EGR interne et calage variable des arbres à cames.
Voir aussi : www.mce-5.com/

  Yvonnick Gazeau

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