DOMAINE DE L' INVENTION

La présente invention concerne un moteur rapport volumétrique variable, mettant en œuvre une bielle dont la longueur variable est pilotée.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L' INVENTION

Parmi les solutions permettant de rendre variable le rapport volumétrique d'un moteur, on connaît celles mettant en œuvre une bielle dont l'entraxe (c'est-à-dire la longueur de la bielle) peut être piloté. Par exemple, lorsque la bielle présente une première longueur, le moteur est configuré pour présenter un premier rapport volumétrique, et lorsque la bielle présente une deuxième longueur, le moteur est configuré pour présenter un deuxième rapport volumétrique.

La bielle peut être du type télescopique, comme cela est par exemple connu de US2016237889 ou du type excentrique. D'une manière générale, la bielle est munie d'un dispositif, souvent de nature hydromécanique, permettant l'ajustement de sa longueur.

Quelle que soit la forme retenue, la bielle peut être configurée pour permettre un ajustement continu de sa longueur, entre sa première longueur et sa deuxième longueur, de manière à ajuster continûment le rapport volumétrique du moteur (bielle dite « à taux continu »). Alternativement, la bielle peut être dite « bistable » ou « bi-taux » : alors seule sa première et sa deuxième longueur forment des positions stables permettant de définir deux modes de fonctionnement du moteur, chaque mode correspondant à un rapport volumétrique déterminé. La bielle peut également être « tri-taux », trois longueurs définies formant dans ce cas des positions stables associées à des rapports volumétriques du moteur définis.

Le pilotage de la bielle consiste à commander le dispositif hydromécanique d'ajustement de sa longueur à une longueur cible, de manière à conférer au moteur un rapport volumétrique de consigne.

Selon une première approche connue par exemple du document US2017089257, la transmission de la consigne est réalisée mécaniquement. Par exemple, le pilotage est obtenu par entrechoquement, alors que la bielle est entraînée par le vilebrequin, entre un actionneur du dispositif d'ajustement (par exemple le tiroir d'un distributeur hydraulique) et une pièce de commande fixée au carter moteur. L'entrechoquement se produit à très haute vélocité, et ce pilotage au choc demande un positionnement extrêmement précis de la pièce de commande dans le bloc moteur, ce qui rend sa fabrication particulièrement complexe et onéreuse. Par ailleurs, ce mode de pilotage conduit à une émission acoustique importante et à une usure rapide des pièces qui entrent en contact.

Selon une autre approche connue, la transmission de la consigne est réalisée par des moyens hydrauliques. Ainsi, le document US2016237889 précité prévoit d'utiliser le circuit de lubrification des coussinets de la bielle pour agir sur un actionneur du dispositif d'ajustement de la longueur de bielle. L'inconvénient de ce type de pilotage hydraulique est une forte inertie à la commande et une grande sensibilité au régime moteur. OBJET DE L' INVENTION

La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients précités. Elle concerne en particulier une bielle à longueur variable pilotée par transmission mécanique, susceptible de coopérer avec un organe de pilotage extérieur, sans choc.

BREVE DESCRIPTION DE L' INVENTION

L'invention concerne une bielle à longueur variable dont le corps s'étend selon un axe longitudinal et comprenant :

• Une tête de bielle, destinée à établir une liaison pivot, selon un axe transverse perpendiculaire à l'axe longitudinal, avec un maneton d'un vilebrequin,

• Un circuit hydraulique de commande de la longueur de la bielle,

• Un système de pilotage du circuit hydraulique.

Le système de pilotage comporte :

• Au moins un tiroir hydraulique linéaire, agencé dans un logement de la tête de bielle, et susceptible d'occuper une première position de repos et au moins une deuxième position, chaque position permettant d'ouvrir ou de fermer une communication fluidique avec le circuit hydraulique,

• Au moins un premier patin disposé sur un flanc de la tête de bielle et solidaire d'une extrémité du tiroir, apte à subir une force d'appui exercée par un organe de pilotage annulaire, coaxial au maneton et extérieur à la bielle, ladite force d'appui permettant de déplacer le tiroir dans la deuxième position,

• Un moyen de rappel, pour ramener le tiroir dans la première position de repos, en l'absence de la force d'appui,

• Au moins un deuxième patin disposé sur le flanc de la tête de bielle et apte à subir la force d'appui. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable :

- le premier et deuxième patin sont agencés de sorte que le barycentre des efforts subis par les patins lorsque la force d'appui leur est appliquée se situe sensiblement au centre de la tête de bielle ;

- au moins l'un des patins comprend des butées de fin de course, pour limiter son déplacement possible selon l'axe transverse ;

- le circuit hydraulique comprend au moins deux chambres hydrauliques, chacune étant reliée au tiroir par au moins un conduit, les chambres étant associées à au moins un piston hydraulique dont le déplacement est apte à modifier la longueur de la bielle selon l'axe longitudinal ; en particulier, les chambres étant associées à un piston central dans le cas d'une bielle télescopique, et les chambres étant associées respectivement à un premier piston et à un deuxième piston dans le cas d'une bielle à excentrique ;

- le (au moins un) tiroir permet, selon la position qu'il occupe, d'établir une circulation d'huile entre une chambre hydraulique et une alimentation d'huile, ou d'établir une circulation d'huile entre une chambre hydraulique et une évacuation d'huile, ou d'établir une circulation d'huile entre les deux chambres hydrauliques, ou de bloquer toute circulation d'huile avec les deux chambres hydrauliques ;

- l'alimentation d'huile est configurée de manière à récupérer l'huile de lubrification de coussinets de la tête de bielle ;

- le (au moins un) tiroir comprend au moins un clapet permettant de définir le sens de circulation d'huile ;

- le circuit hydraulique comprend un conduit reliant les deux chambres hydrauliques et muni d'un clapet permettant de définir le sens de circulation d'huile ;

- la bielle comprend un élément de rappel ou de repoussement relié à au moins un piston hydraulique ; - au moins un conduit, reliant une chambre hydraulique et le tiroir, comprend un dispositif obturateur configuré pour autoriser la circulation d'huile entre ladite chambre hydraulique et le tiroir lorsque le piston hydraulique atteint une position déterminée.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles :

• La figure la présente une bielle télescopique conforme à l'invention ;

• Les figures lb et le présentent une bielle à excentrique conforme à l'invention ;

• Les figures 2a (vue éclatée), 2b et 2c présentent tout ou partie d'un système de pilotage d'une bielle conforme à l'invention ;

• Les figures 3a et 3b présentent le schéma hydraulique pour un fonctionnement en « bi-taux », sans transvasement entre les chambres du circuit hydraulique de commande de la longueur de bielle, respectivement d'une bielle à excentrique et d'une bielle télescopique conformes à l'invention ;

• Les figures 3c et 3d présentent le schéma hydraulique pour un fonctionnement en « bi-taux », avec transvasement entre les chambres du circuit hydraulique de commande de la longueur de bielle, respectivement d'une bielle télescopique et d'une bielle à excentrique conformes à l'invention ;

• Les figures 4a et 4b présentent le système de pilotage d'une bielle à excentrique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « bi-taux », sans transvasement entre les chambres hydrauliques ;

• Les figures 5a et 5b présentent le système de pilotage d'une bielle télescopique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « tri-taux », avec transvasement entre les chambres hydrauliques ;

• Les figures 5c et 5d présentent une variante du système de pilotage d'une bielle télescopique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « tri-taux », avec transvasement entre les chambres hydrauliques ;

• Les figures 6a, 6b et 6c présentent le système de pilotage d'une bielle à excentrique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « taux continu », sans transvasement entre les chambres hydrauliques ;

• Les figures 7a, 7b, 7c et 7d présentent le système de pilotage d'une bielle télescopique conforme à l'invention, et le schéma hydraulique associé pour un fonctionnement en « taux continu », avec transvasement entre les chambres hydrauliques ; • Les figures 8a, 8b et 8c présentent des organes de pilotage portés par le vilebrequin et configurés pour coopérer avec une bielle conforme à l'invention ;

• La figure 8d présente le système de pilotage d'une bielle conforme à l'invention coopérant avec un organe de pilotage porté par le vilebrequin.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L' INVENTION

La présente invention concerne une bielle 10 à longueur variable pour un moteur à rapport volumétrique piloté.

Notons que les mêmes références sur les figures pourront être utilisées pour des éléments de même type ou réalisant la même fonction.

La bielle 10 comprend un corps 101 s'étendant selon un axe longitudinal z. La bielle 10 selon l'invention peut être de type télescopique (figure la) ou à excentrique (figure lb,lc) : un mécanisme à vérin central ou un mécanisme à excentrique est alors aménagé dans le corps 101 de la bielle 10. Ces mécanismes font partie d'un circuit hydraulique de commande 104, compris dans la bielle 10. Dans les deux configurations de bielle, le circuit hydraulique 104 comprend préférentiellement au moins deux chambres hydrauliques 1041,1042 associées à au moins un piston hydraulique. En particulier, les chambres hydrauliques 1041,1042 sont associées à un piston central 1045 dans le cas d'une bielle télescopique (figure la), et les chambres 1041,1042 sont associées respectivement à un premier piston et à un deuxième piston dans le cas d'une bielle à excentrique (figure le). La modification de l'alimentation, de l'évacuation ou de la circulation d'huile dans ou entre ces deux chambres hydrauliques 1041,1042 va induire le déplacement du (ou des) piston (s) hydraulique (s), lequel déplacement permet de modifier la longueur de bielle selon l'axe longitudinal z.

Avantageusement, dans le cas de la bielle télescopique (figure la), on privilégiera un guidage long, entre la partie solidaire du pied de bielle (corps 101) et la partie solidaire de la tête de bielle 102, qui peut être réalisé d'une part au niveau du piston 1045 et d'autre part au niveau de la liaison pivot glissant 1048, afin d'assurer la reprise des efforts extérieurs lorsque la bielle 10 est inclinée et en limiter les frottements voire les coincements. Comme illustré sur la figure la, le piston central 1045 est maintenu par un écrou avec un goujon se prolongeant jusque sous l'alésage du pied de bielle réalisant ainsi la liaison pivot glissant 1048. Par ailleurs, on privilégiera un ressort double à pas opposé 1049 dans le but d'éviter la création d'un couple antagoniste dans le mécanisme.

La bielle 10 comprend également une tête de bielle 102, destinée à établir une liaison pivot, selon un axe transverse y perpendiculaire à l'axe longitudinal z, avec un maneton 2 du vilebrequin 200 du moteur à rapport volumétrique piloté. Comme sur un moteur classique, des coussinets 103 sont prévus pour limiter les frottements entre tête de bielle 102 et maneton 2.

La bielle 10 comprend en outre un système de pilotage 110, destiné à piloter le circuit hydraulique 104 ; ledit système de pilotage 110 va permettre de gérer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104, c'est-à-dire d'ouvrir ou de fermer ladite communication pour ajuster la circulation d'huile entre le circuit hydraulique 104 et l'extérieur et/ou la circulation d'huile dans le circuit hydraulique 104. Notons que l'huile destinée à circuler dans ce circuit hydraulique 104 est celle du moteur.

Le système de pilotage 110 comprend au moins un tiroir hydraulique linéaire 111, agencé dans un logement 112 de la tête 102 de la bielle 10 (figure 2a). Le système de pilotage 110 est en liaison fluidique avec le circuit hydraulique 104 par l'intermédiaire d'au moins un conduit 104a aménagé dans la tête de bielle 102 et communiquant avec le logement 112.

Le logement 112 est préférentiellement parallèle à l'axe transverse y. Le tiroir 111 est de forme cylindrique et présente un diamètre extérieur compris typiquement entre 4 et 6 mm.

De manière avantageuse, le logement 112 présente une section centrale dans laquelle est logé le tiroir 111, une section antérieure 112a en communication avec l'alimentation d'huile 11 et une section postérieure 112b, opposée à la section antérieure 112a (figures 2b, 2c). Dans certains modes de réalisation décrits ultérieurement, la section postérieure 112b communique avec l'évacuation d'huile 12.

Le faible encombrement du tiroir 111 présente l'avantage de limiter la déformation de son logement 112 quand des efforts sont transmis à la bielle 10 ; il présente en outre l'avantage d'une plus grande facilité de placement du tiroir 111 dans la tête 102.

Il n'est pas prévu d'étanchéité entre le tiroir 111 et le logement 112 : la fuite engendrée permet un renouvellement progressif de l'huile du circuit hydraulique 104. Le faible diamètre du tiroir 111 permet de mieux contrôler cette fuite.

Dans les modes de réalisation pour lesquels la section postérieure 112b du logement 112 communique avec l'évacuation d'huile 12, l'huile issue de cette fuite est évacuée au niveau de ladite évacuation 12, évitant ainsi une compression hydraulique dans la section 112b.

Avantageusement, le tiroir 111 comprend un filtre 1111 à travers lequel l'huile arrivant de l'alimentation 11 va passer, et au moins un premier clapet 1112 autorisant la circulation de l'huile depuis le filtre 1111 vers l'intérieur du tiroir 111. Il comprend également au moins un orifice 1113 pour établir une communication fluidique entre l'intérieur du tiroir 111 et au moins un conduit du circuit hydraulique 104 (figures 2b,2c).

Le tiroir 111 est dit linéaire car il est apte à se déplacer selon l'axe transverse y, dans le logement 112. Ainsi, il est susceptible d'occuper une première position de repos PI et au moins une deuxième position P2. Une position du tiroir 111 va permettre :

• soit d'établir une communication fluidique, à travers le tiroir 111, entre le circuit hydraulique 104 et l'alimentation d'huile 11,

• soit d'établir une communication fluidique, à travers le tiroir 111, entre le circuit hydraulique 104 et l'évacuation d'huile 12,

• soit d'établir une communication fluidique, à travers le tiroir 111, entre deux chambres hydrauliques du circuit 104,

• soit de bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104, isolant ce dernier en circuit fermé.

Ces différentes configurations seront détaillées plus loin dans les modes particuliers de réalisation.

Le système de pilotage 110 comprend également un premier patin 113 disposé sur un flanc de la tête de bielle 102 et solidaire d'une extrémité du tiroir 111. Le premier patin 113 est apte à subir au moins une force d'appui exercée par un organe de pilotage extérieur 50 à la bielle, ledit organe 50 étant par exemple porté par le vilebrequin 200. Cette force d'appui, transmise au tiroir 111 par le premier patin 113 va provoquer le déplacement linéaire dudit tiroir 111, pour lui faire occuper sa (au moins une) deuxième position P2. Dans le contexte de l'invention, l'organe de pilotage extérieur 50 présente une surface annulaire, coaxiale au maneton 2, positionnée en vis-à-vis du flanc de la tête de bielle 102.

L'organe de pilotage extérieur 50 est configuré pour se déplacer selon l'axe transverse y et peut ainsi rentrer en contact avec le premier patin 113 et exercer une force d'appui sur celui-ci. Des exemples de réalisation de l'organe de pilotage 50 extérieur à la bielle 10 et coopérant avec celle-ci seront décrits plus loin.

A titre d'exemple, comme illustré sur les figures 2a,2b et 2c, le premier patin 113 est maintenu solidaire de l'extrémité du tiroir 111 au moyen de goupilles cylindriques 113a. Le premier patin 113 comprend également des butées de fin de course 113b, pour limiter son déplacement possible selon l'axe transverse y. Ces butées peuvent être réalisées grâce à deux goupilles cylindriques 113b, solidaires de la tête 102, enfichées dans des fenêtres 113c aménagées dans le premier patin 113, limitant ainsi le déplacement du premier patin 113 en translation selon l'axe transverse y, à la taille de la fenêtre. L'utilisation de telles butées 113b permet également l'assemblage préalable des tiroirs 111 de la bielle 10 avant montage sur le vilebrequin 200.

De manière avantageuse, la section antérieure 112a du logement 112 est configurée pour loger partiellement le premier patin 113. Dans l'exemple des figures 2b,2c, la section antérieure 112a présente un logement élargi autorisant le premier patin 113 à établir une liaison glissière selon l'axe transverse y, avec la tête de bielle 102.

Le système de pilotage 110 comprend également un moyen de rappel 114 (figure 2a), par exemple des ressorts, pour ramener le tiroir 111 dans la première position PI de repos, en l'absence de la force d'appui exercée sur le premier patin 113. Le système de pilotage 110 comprend aussi un deuxième patin 115 disposé sur le même flanc de la tête de bielle 102 que le premier patin 113 (figures la et lb). Le deuxième patin 115 est lui aussi apte à subir la force d'appui exercée par l'organe de pilotage extérieur 50. Il est avantageusement configuré pour équilibrer la force d'appui exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 et éviter l'apparition de couple parasite entre le premier patin 113 et l'organe de pilotage 50. Pour cela, les premier 113 et deuxième 115 patins sont agencés de sorte que le barycentre des efforts subis par lesdits patins lorsque la force d'appui leur est appliquée se situe sensiblement en centre de la tête de bielle 102. Selon un mode de réalisation possible, le deuxième patin 115 est symétrique au premier patin 113 par rapport au centre de la tête de bielle 102 et présente une surface de contact équivalente au premier patin 113. Comme illustré sur les figures la et lb, les premier 113 et deuxième 115 patins pourront être alignés selon l'axe longitudinal z, le premier au plus près du corps 101 de la bielle 10 et le deuxième au niveau du chapeau de la tête de bielle 102. Alternativement, plusieurs deuxièmes patins 115 pourraient être disposés sur le flan de la tête de bielle 102, et agencés de manière à équilibrer les efforts.

Comme le premier patin 113, le deuxième patin 115 établit un liaison glissière selon l'axe transverse y avec la tête de bielle 102 : son amplitude de déplacement est équivalente à celle du premier patin 113. Des moyens de rappel 114 et des butées de fin de course pourront être utilisées, comme énoncé précédemment pour le premier patin 113.

Notons que l'alimentation d'huile 11 pourra être réalisée à partir d'un perçage à travers un coussinet 103 débouchant dans la section antérieure 112a de le logement 112, comme illustré sur la figure 2b. Alternativement, le premier patin 113 pourra être muni d'une cavité 113d configurée pour collecter l'huile de lubrification des coussinets 103 au niveau du flanc de la tête de bielle 102, la cavité 113d communicant par ailleurs avec la section antérieure 112a du logement 112 (figure 2c).

Système de pilotage pour bielle télescopique ou excentrique

Une bielle de longueur variable dite à excentrique et une bielle de longueur variable dite télescopique ont en point commun la similarité entre leurs circuits hydrauliques 104. En effet, dans chaque cas, l'objectif est de pouvoir piloter le volume d'huile d'au moins deux chambres hydrauliques 1041,1042 (figures 3a, 3b). La différence de fonctionnement se trouve dans la mécanique d'allongement de la bielle et non dans le pilotage. Ainsi, un même système de pilotage 110 peut être utilisé au choix pour une bielle à excentrique ou une bielle télescopique.

La figure 3a illustre un système de pilotage comprenant deux tiroirs 111a,111b, adapté pour une bielle à excentrique, et la figure 3b illustre le même système de pilotage pour une bielle télescopique. Le système de pilotage 111 reste identique dans les deux cas et est ainsi constitué d'un premier patin 113 (et d'une deuxième patin 115 - non représenté), sur lequel un organe de pilotage extérieur 50 exerce une force d'appui, permettant 1'actionnement d'un premier tiroir 111a et d'un second tiroir 111b, lesquels pilotent l'alimentation et l'évacuation en huile respectivement de la première chambre hydraulique 1041 et de la deuxième chambre hydraulique 1042. Notons que dans les exemples des figures 3a et 3b, le système de pilotage 111 ne permet pas le transvasement d'huile entre les deux chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104.

Le mode de fonctionnement du système de pilotage 111 illustré sur les figures 3a et 3b est détaillé plus loin, en référence à une bielle de longueur variable à excentrique fonctionnant à « bi-taux ». Un autre aspect important de la bielle de longueur variable selon la présente invention concerne la volonté ou non de transvaser une partie de l'huile d'une chambre 1041,1042 du circuit hydraulique 104 dans l'autre, lors du changement de longueur de la bielle. Dans le cas où le transvasement de l'huile entre les chambres hydrauliques 1041,1042 est voulu, il est nécessaire d'adapter le circuit hydraulique 104 en conséquence par l'ajout d'une connexion fluidique entre les deux chambres 1041,1042. Notons que cette connexion fluidique pourra être indépendante ou dépendante de la position du (ou des) tiroir(s) 111a,111b. Comme par exemple illustré sur les figures 3c et 3d, la connexion fluidique pourra être assurée par un conduit de transvasement 104c. Le conduit de transvasement 104c comprend avantageusement un dispositif d'orientation du flux d'huile 1046 comme par exemple un clapet anti-retour.

Cette capacité de transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 est plus communément envisagée dans le cas de bielles télescopiques mais pourrait être appliqué à des bielles à excentrique. Les figures 3c et 3d illustrent un système de pilotage 110 respectivement pour une bielle télescopique et une bielle à excentrique, avec transvasement entre les deux chambres hydrauliques 1041,1042. Le système de pilotage 110 comprend un seul tiroir 111 actionné par le premier patin 113 sur lequel l'organe de pilotage extérieur 50 exerce la force d'appui. Le système de pilotage 110 reste identique dans les deux cas de bielles.

La longueur de la bielle 10 est maximale en l'absence de force d'appui appliquée sur le premier patin 113, le tiroir 111 étant alors dans sa position de repos PI et autorisant la circulation de l'huile de la première chambre hydraulique 1041 à la deuxième chambre hydraulique 1042 ; le transvasement d'huile entre la deuxième chambre 1042 à la première chambre 1041 est aussi possible via le conduit de transvasement 104c. Un élément de rappel ou de repoussement 1042a (illustré par un ressort 1042a disposé dans la chambre hydraulique 1042 sur les figures 3c,3d) permet de garantir l'allongement de la bielle 10 grâce à un effort, indépendant des efforts externes s'appliquant sur la bielle, au cours d'un cycle moteur. Ainsi la deuxième chambre 1042, par l'action du ressort 1042a, va s'étendre en repoussant le piston 1045. Notons que l'élément de rappel ou de repoussement 1042a pourra se trouver en-dehors de la chambre 1042 (en particulier dans le cas de la bielle à excentrique) et réaliser la même fonction que décrite ci-dessus.

La longueur de bielle est minimale lorsque l'organe de pilotage extérieur 50 applique une force d'appui sur le premier patin 113, lequel déplace le tiroir 111 dans une deuxième position P2 qui va bloquer la circulation d'huile et isoler le circuit hydraulique 104 en circuit fermé. L'huile ne peut alors transvaser que de la chambre hydraulique 1042 vers la chambre hydraulique 1041 du fait du clapet 1046 sur le conduit de transvasement 104c. Le transvasement se produit progressivement lorsque la bielle est soumise aux efforts externes de compression (en particulier lors des phases de compression et combustion du cycle moteur), provoquant le changement de longueur de bielle par effet cliquet, jusqu'à atteindre la longueur minimale.

Bielle bi-taux

Selon un premier mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en bi-taux, sans transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 3a, 3b, 4a, 4b). Rappelons qu'une bielle 10 est dite « bi-taux », lorsqu'elle peut fonctionner avec deux longueurs définies : une longueur maximale correspondant à un taux de compression maximal du moteur, et une longueur minimale correspondant à un taux de compression minimal.

Le premier mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle à excentrique (figure 3a, 4a, 4b). Notons néanmoins que le système de pilotage 110 selon ce premier mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle télescopique (figure 3b).

Le circuit hydraulique de commande 104 de la bielle 10 comprend donc un mécanisme à excentrique. Ce mécanisme est muni de deux biellettes fixées respectivement à un premier et à un deuxième piston hydraulique coulissant respectivement dans une première 1041 et une deuxième chambre 1042 (figure le).

Dans ce premier mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b (figures 4a, 4b). Et le circuit hydraulique 104 comprend un conduit 104a pour relier l'un des deux tiroirs 111a à la première chambre 1041 et un conduit 104b pour relier l'autre tiroir 111b à la deuxième chambre 1042.

Chaque tiroir comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du premier patin 113, à travers lequel passe l'huile venant de l'alimentation d'huile 11. Chaque tiroir 111a, 111b comprend également un premier clapet d'entrée 1112, qui autorise la circulation de l'huile depuis le filtre 1111 vers l'intérieur du tiroir et pas la circulation inverse. Chaque tiroir 111a, 111b comprend enfin deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'un et/ou l'autre orifice 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104b dudit circuit 104.

La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, la circulation d'huile s'établit alors de l'alimentation 11 vers le conduit 104a,104b, en passant par le tiroir 111a,111b ; alternativement la communication fluidique peut consister à évacuer l'huile du circuit hydraulique de commande 104, la circulation d'huile s'établit alors du conduit 104a,104b vers l'évacuation 12, en passant par le tiroir 111a,111b.

La figure 4b illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce premier mode de réalisation. La première position PI de repos des tiroirs 111a,111b est obtenue lorsqu'aucune force d'appui n'est exercée sur le premier patin 113 par l'organe de pilotage extérieur 50.

Dans cette première position PI de repos, l'un des tiroirs 111a est configuré pour alimenter en huile la première chambre 1041 à laquelle il est relié par le conduit 104a. En pratique, l'huile venant de l'alimentation 11 et ayant traversé le filtre 1111 dudit tiroir traverse le premier clapet 1112 pour atteindre l'orifice 1113 du tiroir 111a, placé en vis-à-vis du conduit 104a, lorsque le tiroir 111a est dans la première position de repos PI. Les efforts externes de combustion et d'inertie subis par le piston de combustion du moteur et agissant sur le mécanisme à excentrique de la bielle vont favoriser la circulation de l'huile vers la première chambre 1041, le retour de l'huile de la première chambre 1041 en sens inverse étant interdite par le premier clapet 1112.

Toujours dans la première position PI de repos, l'autre tiroir 111b est configuré pour évacuer l'huile de la deuxième chambre 1042 à laquelle il est relié par le conduit 104b. En pratique, l'orifice 1114 du tiroir 111b, qui communique avec la section postérieure 112b du logement 112 et donc avec l'évacuation 12, est placé en vis-à-vis du conduit 104b. Les efforts de combustion et d'inertie vont ici encore favoriser la circulation de l'huile de la deuxième chambre 1042 vers l'évacuation 12.

Dans la première position PI de repos des tiroirs 111a,111b, la première chambre 1041 est alimentée en huile et la deuxième chambre 1042 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle à une longueur maximale, correspondant à un taux maximum du moteur.

La deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b est obtenue suite à une translation des tiroirs 111a,111b le long de l'axe transversal y, lorsque qu'une force F est appliquée sur le premier patin 113, par l'organe de pilotage extérieur 50. Dans cette deuxième position P2, l'un des tiroirs 111a est configuré pour évacuer l'huile de la première chambre 1041 via le conduit 104a. En pratique, l'orifice 1114 du tiroir 111a, qui communique avec la section postérieure 112b du logement 112 et donc avec l'évacuation 12, est placé en vis-à-vis du conduit 104a. Les efforts de combustion et d'inertie vont ici encore favoriser la circulation de l'huile.

Toujours dans cette deuxième position P2, l'autre tiroir 111b est configuré pour alimenter en huile la deuxième chambre 1042 via le conduit 104b. En pratique, l'huile venant de l'alimentation 11 et ayant traversé le filtre 1111 dudit tiroir traverse le premier clapet 1112 pour atteindre l'orifice 1113 du tiroir 111b, placé en vis-à-vis du conduit 104b. La circulation d'huile vers la deuxième chambre 1042 est favorisée par les efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle 10.

Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, la deuxième chambre 1042 est alimentée en huile et la première chambre 1041 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle 10 à une longueur minimale, correspondant à un taux minimum du moteur.

Le changement d'entraxe de la bielle 10 selon l'invention s'opère grâce aux efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle 10, qui provoquent la circulation de l'huile dans le circuit hydraulique 104 et à travers le ou les tiroirs 111,111a,111b du système de pilotage 110, induisant progressivement le changement de longueur de la bielle. Ceci est vrai pour le premier mode de réalisation qui vient d'être décrit et également pour les autres modes de réalisation à suivre dans la description.

Selon un deuxième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en bi-taux, avec transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 3c, 3d). Le deuxième mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle télescopique (figure 3c). Notons néanmoins que le système de pilotage 110 selon ce deuxième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle à excentrique (figure 3d).

Le circuit hydraulique 104 de commande de la bielle 10 comprend un mécanisme télescopique. Le mécanisme télescopique est aménagé dans le corps 101 de la bielle 10 et muni d'un vérin central définissant une chambre supérieure 1042 (ou deuxième chambre) et une chambre inférieure 1041 (ou première chambre) de part et d'autre d'un piston hydraulique 1045 appelé piston central 1045, la chambre inférieure 1041 se trouvant du côté de la tête de bielle 102 (figure 3c). Avantageusement, la chambre supérieure 1042 et la chambre inférieure 1041 présentent des sections équivalentes.

Dans ce deuxième mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend un seul tiroir 111. Le circuit hydraulique 104 comprend un conduit 104a pour relier le tiroir 111 à la chambre supérieure 1042 et un conduit 104b pour relier le tiroir 111 à la chambre inférieure 1041. Le piston de vérin 1045 comprend un conduit de transvasement 104c reliant les deux chambres 1041,1042 ; un clapet 1046 (appelé troisième clapet par la suite) disposé sur ledit conduit 104c autorise la circulation de l'huile uniquement depuis la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041.

Comme décrit précédemment, le tiroir 111 comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du premier patin 113, à travers lequel passe l'huile venant de l'alimentation d'huile 11. Il comprend également un premier clapet d'entrée 1112, qui autorise la circulation de l'huile depuis le filtre 1111 vers l'intérieur du tiroir et pas la circulation inverse. Il comprend en outre un deuxième clapet 1115, en série avec le premier clapet 1112 (figures 2b,2c). Le tiroir 111 comprend au moins deux orifices 1113,1114, chacun en aval d'un clapet 1112,1115, permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'un et/ou l'autre des orifices 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104b dudit circuit 104. La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104 et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, via les conduits 104a,104b, en passant par le tiroir 111. Alternativement, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé, un transvasement via le conduit de transvasement 104c étant uniquement possible de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041.

Dans le deuxième mode de réalisation, il est prévu que le tiroir 111 puisse occuper deux positions différentes selon l'axe transverse y. La première position PI de repos du tiroir 111 s'établit en l'absence de force d'appui exercée sur le premier patin 113 par l'organe de pilotage extérieur 50. Le tiroir 111 est alors configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile entre la chambre inférieure 1041 et la chambre supérieure 1042. En pratique, l'orifice 1113 entre le premier 1112 et le deuxième 1115 clapet est en communication fluidique avec la chambre inférieure 1041 ; et l'orifice 1114 en aval du deuxième clapet 1115 est en communication fluidique avec la chambre supérieure 1042. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, empêchant la circulation de fluide de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, l'huile issue de l'alimentation 11 et ayant passé le premier clapet d'entrée 1112 circule à travers le deuxième clapet 1115 et alimente la chambre supérieure 1042. De même, l'huile issue de la chambre inférieure 1041, bloquée par le premier clapet 1112 d'entrée circule à travers le deuxième clapet 1115 et alimente la chambre supérieure 1042. La chambre supérieure 1042 se remplit, alors que la chambre inférieure 1041 se vide, ce qui permet d'ajuster la bielle à sa longueur maximale. La deuxième position P2 du tiroir 111 correspond à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. Dans sa deuxième position P2, le tiroir 111 est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, autorisant uniquement la circulation de l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, le fluide va progressivement remplir la chambre inférieure 1041 et vider la chambre supérieure 1042, jusqu'à ajuster la bielle à une longueur minimale.

Comme évoqué précédemment, dans ce mode de réalisation ainsi que dans tous les autres modes de réalisation qui seront énoncés, les efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle 10 vont favoriser la circulation d'huile, jusqu'à atteindre la longueur de bielle 10 visée.

Bielle tri-taux

Selon un troisième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en tri-taux, avec transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 5a, 5b). Rappelons qu'une bielle 10 est dite « tri-taux », lorsqu'elle peut fonctionner avec trois longueurs définies : une longueur maximale correspondant à un taux de compression maximal du moteur, une longueur intermédiaire et une longueur minimale correspondant à un taux de compression minimal.

Le troisième mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle télescopique mais le système de pilotage 110 selon ce troisième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle à excentrique.

Dans ce troisième mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b. Le circuit hydraulique de commande 104 comprend quatre conduits indépendants 104a,104a',104b,104b', deux pour relier le premier tiroir 111a d'une part à la chambre supérieure 1042 et d'autre part à la chambre inférieure 1041, et deux pour relier le deuxième tiroir 111b d'une part à la chambre supérieure 1042 et d'autre part à la chambre inférieure 1041. Le piston central

1045 comprend un conduit de transvasement 104c entre la chambre supérieure 1042 et la chambre inférieure 1041 dont le clapet

1046 (appelé troisième clapet par la suite) autorise la circulation de l'huile uniquement depuis la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041. Le piston central 1045 comprend en outre un dispositif obturateur 1047 par exemple sous la forme d'un clapet piloté par un pointeau (et appelé quatrième clapet 1047 par la suite), sur le conduit 104b reliant le deuxième tiroir 111b et la chambre supérieure 1042.

Chaque tiroir 111a, 111b comporte un filtre 1111, un premier clapet d'entrée 1112, un deuxième clapet 1115 et au moins deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'orifice 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104a',104b,104b'. La communication fluidique peut consister à alimenter en huile le circuit hydraulique 104 et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Alternativement, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé.

Le système de pilotage comprend en outre un ressort 1116, disposé dans le logement 112, contre l'extrémité de chaque tiroir 111a,111b, opposée à l'extrémité solidaire du premier patin 113 (figure 5a).

La figure 5b illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce quatrième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y.

Dans la première position PI de repos des tiroirs (sans force appliquée au premier patin 113 par l'organe de pilotage extérieur 50), le premier tiroir 111a est configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Le deuxième tiroir 111b est quant à lui configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. La chambre supérieure 1042 se remplit, alors que la chambre inférieure 1041 se vide : la bielle 10 s'ajuste ainsi à sa longueur maximale.

Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, correspondant à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113, le premier tiroir 111a et le deuxième tiroir 111b sont configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, autorisant uniquement la circulation de l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, le fluide va progressivement remplir la chambre inférieure 1041 et vider la chambre supérieure 1042, jusqu'à ajuster la bielle à une longueur minimale.

La troisième position P3 des tiroirs 111a,111b correspond à une force d'appui médiane F _med exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. La présence du ressort 1116 dans le logement 112 derrière chaque tiroir évite que celui- ci ne se déplace jusqu'au fond du logement 112 en position extrême ; le ressort 1116 permet la mise en œuvre d'une troisième position P3 entre la première position PI de repos et la deuxième position P2 (extrême) des tiroirs 111a,111b.

Dans la troisième position P3, le premier tiroir 111a est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Le deuxième tiroir 111b est lui configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile entre la chambre inférieure 1041 et la chambre supérieure 1042, lorsque le quatrième clapet 1047 est ouvert par le pointeau : en pratique, le pointeau va ouvrir ledit clapet 1047 lorsque le piston central 1045 atteint une position déterminée, typiquement une position intermédiaire dans le vérin. La chambre supérieure 1042 va alors se remplir, et dès que le piston de vérin 1045 sera en-deçà de la position déterminée, le quatrième clapet 1047 va se fermer et bloquer la circulation de fluide entre les deux chambres. L'huile va alors tendre à passer de la chambre supérieure 1042 à la chambre inférieure 1041 (du fait des efforts de combustion et d'inertie subis par la bielle) via le troisième clapet 1046 ; le piston central 1045 va revenir à la position déterminée ou au-delà, ce qui va avoir pour conséquence d'ouvrir à nouveau le quatrième clapet 1047 et rétablir la circulation de fluide de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, et ainsi de suite. Dans la troisième position P3, les tiroirs 111a,111b du système de pilotage 110 vont donc permettre de maintenir la bielle 10 à une longueur intermédiaire, correspondant plus ou moins à la position déterminée (intermédiaire) du piston central 1045.

A titre d'exemple, partant de la première position PI de repos des tiroirs 111a,111b, la troisième position P3 peut être obtenue par une translation des tiroirs 111a,111b de 1mm, et la deuxième position P2 peut être obtenue par une translation de 2mm.

Selon une variante de ce troisième mode de réalisation de la bielle 10 conforme à l'invention, le système de pilotage 110 comprend au moins un troisième patin 116 disposé sur l'autre flanc de la bielle 10, opposé au flanc sur lequel sont disposés le premier patin 113 et le deuxième patin 115 (figure 5c, 5d).

Le système de pilotage 110 comprend également un quatrième patin 117, avantageusement symétrique du troisième patin 116 par rapport au centre de la tête de bielle 102, jouant le même rôle que le deuxième patin 115 mais sur l'autre flan, d'équilibrage des forces d'appui susceptibles de s'exercer sur le troisième patin 116. On comprend que dans cette variante, deux organes de pilotage 50,50' seront nécessaires pour exercer des forces d'appui, d'une part sur les premier 113 et deuxième 115 patins disposés sur un flanc de la tête de bielle 102, et d'autre part sur les troisième 116 et quatrième 117 patins disposés sur l'autre flanc de la tête de bielle 102.

Dans cette variante du troisième mode de réalisation, le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b. Chaque tiroir peut être déplacé dans un sens selon l'axe transverse y du fait d'une force appliquée sur le premier patin 113, et dans l'autre sens toujours selon l'axe transverse y, du fait d'une force appliquée sur le troisième patin 116.

Le circuit hydraulique 104 comprend quatre conduits indépendants 104a,104a',104b,104b', un conduit de transvasement 104c muni d'un clapet 1046 et un dispositif obturateur 1047, par exemple sous forme d'un clapet piloté par un pointeau comme décrit dans le troisième mode de réalisation.

Le tiroir 111a comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du premier patin 113, et le tiroir 111b comporte un filtre 1111, au niveau de son extrémité solidaire du troisième patin 116, à travers lesquels passe l'huile venant de l'alimentation d'huile 11. Chaque tiroir 111a, 111b comprend également un premier clapet d'entrée 1112, un deuxième clapet 1115 et au moins deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 (figure 5c). La communication fluidique peut consister à alimenter en huile le circuit hydraulique 104 et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Alternativement, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé.

La figure 5d illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à cette variante du troisième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y.

Dans la première position PI de repos des tiroirs (sans force d'appui appliquée au premier patin 113 ou au troisième patin 116 par un organe de pilotage extérieur 50,50'), le premier tiroir 111a est configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042. Le deuxième tiroir 111b est quant à lui configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. La chambre supérieure 1042 se remplit, alors que la chambre inférieure 1041 se vide : la bielle 10 s'ajuste ainsi à sa longueur maximale.

Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, correspondant à une force d'appui maximale F exercée par l'un des organes de pilotage extérieurs 50' sur le troisième patin 116 (aucune force n'étant exercée sur le premier patin 113), le premier tiroir 111a et le deuxième tiroir 111b sont configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Du fait de la présence du troisième clapet 1046, autorisant uniquement la circulation de l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, le fluide va progressivement remplir la chambre inférieure 1041 et vider la chambre supérieure 1042, jusqu'à ajuster la bielle à une longueur minimale.

La troisième position P3 des tiroirs correspond à une force d'appui médiane F _med exercée par l'autre organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113 (aucune force n'étant exercée sur le troisième patin 116). Notons qu'un clapet (illustré sur la figure 5d) pourra être placé sur le circuit d'huile indépendant (appelé plus loin circuit fluidique de pilotage) actionnant les organes de pilotage extérieurs 50,50' pour permettre 1'actionnement de l'un et l'autre organe de pilotage 50,50' respectivement pour deux pressions d'huile différentes.

Dans la troisième position P3, le premier tiroir 111a est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. Le deuxième tiroir 111b est lui configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1042 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, lorsque le quatrième clapet 1047 est ouvert par le pointeau, ce qui correspond à une position déterminée (intermédiaire) du piston central 1045. La chambre supérieure 1042 va alors se remplir, et dès que le piston central 1045 sera en-deçà de la position déterminée, le quatrième clapet 1047 va se fermer et bloquer la circulation de fluide entre les deux chambres. Dans la troisième position P3, les tiroirs 111a,111b du système de pilotage 110 vont donc permettre de maintenir la bielle 10 à une longueur intermédiaire, correspondant à la position déterminée (intermédiaire) du piston central 1045.

Bielle taux continu

Selon un quatrième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en taux continu, sans transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 6a, 6b, 6c). La bielle 10 peut ainsi fonctionner avec une pluralité de longueurs.

Le quatrième mode de réalisation est décrit ci-après avec une bielle à excentrique mais le système de pilotage 110 selon ce quatrième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle télescopique.

Le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b. Et le circuit hydraulique de commande 104 comprend deux conduits 104a, 104a' indépendants pour relier l'un des deux tiroirs 111a à la première chambre 1041 et deux conduits 104b, 104b' indépendants pour relier l'autre tiroir 111b à la deuxième chambre 1042.

Comme illustré sur les figures 6a et 6b, chaque tiroir comporte un filtre 1111, un premier clapet d'entrée 1112 et deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 lorsque l'un ou l'autre des orifices 1113,1114 est en vis-à-vis d'un conduit 104a,104a',104b,104b' . La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, la circulation d'huile s'établit alors de l'alimentation 11 vers l'un des conduits 104a,104a',104b,104b' en passant par le tiroir 111a,111b. La communication fluidique peut alternativement consister à évacuer l'huile du circuit hydraulique de commande 104, la circulation d'huile s'établit alors du conduit 104a,104a',104b,104b' vers l'évacuation 12, en passant par l'un des tiroirs 111a,111b. Enfin, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé.

Le système de pilotage 110 comprend un ressort 1116, disposé dans le logement 112, contre l'extrémité de chaque tiroir 111a,111b, opposée à l'extrémité solidaire du premier patin 113.

La figure 6c illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce quatrième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y, respectivement nommées première position PI, deuxième position P2 et troisième position P3. Par souci de clarté, nous parlerons de la première position PI de repos après avoir évoqué les deux autres positions.

La deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b correspond à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. Dans cette deuxième position P2, l'un des tiroirs 111a est configuré pour évacuer l'huile de la première chambre 1041 à laquelle il est relié par le conduit 104a', l'orifice 1114 du tiroir 111a en communication fluidique avec la section postérieure 112b de le logement 112 (et donc avec l'évacuation d'huile 12) se trouvant en vis-à-vis dudit conduit 104a'. L'autre tiroir 111b est configuré pour alimenter en huile la deuxième chambre 1042 à laquelle il est relié par le conduit 104b (via l'orifice 1113 du deuxième tiroir 111b, en communication fluidique avec l'alimentation d'huile 11). Dans la deuxième position P2 des tiroirs 111a,111b, la deuxième chambre 1042 est alimentée en huile et la première chambre 1041 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle à une longueur minimale, correspondant à un taux minimum du moteur.

La troisième position P3 des tiroirs 111a,111b correspond à une force d'appui médiane F _me d exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113. La présence du ressort 1116 dans le logement 112 derrière chaque tiroir 111a,111b évite que celui-ci ne se déplace jusqu'au fond du logement 112 en position extrême ; le ressort 1116 permet la mise en œuvre de la troisième position P3 entre la première position PI de repos et la deuxième position P2 (extrême) des tiroirs 111a,111b.

Dans cette troisième position P3, l'un des tiroirs 111a est configuré pour alimenter en huile la première chambre 1041 et l'autre tiroir 111b est configuré pour évacuer l'huile de la deuxième chambre 1042. Dans la troisième position P3 des tiroirs 111a,111b, la première chambre 1041 est alimentée en huile et la deuxième chambre 1042 est vidée, ce qui permet d'ajuster la bielle à une longueur maximale, correspondant à un taux maximum du moteur.

La première position PI de repos des tiroirs 111a,111b est obtenue lorsqu'aucune force n'est exercée sur le premier patin 113. Les deux tiroirs 111a,111b sont alors configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104. En mettant les tiroirs 111a,111b dans la première position PI de repos, le circuit hydraulique 104 se retrouve en circuit fermé : la bielle 10 peut ainsi être maintenue à une longueur intermédiaire, entre sa longueur maximale et sa longueur minimale, correspondant à un taux intermédiaire du moteur. Il est possible de modifier progressivement cette longueur intermédiaire en appliquant des impulsions sur le premier patin 113, à une force maximale F ou à une force médiane F _med , selon que l'on souhaite limiter ou augmenter la longueur intermédiaire.

Selon un cinquième mode de réalisation, la bielle 10 de longueur variable fonctionne en taux continu, avec transvasement entre les chambres 1041,1042 du circuit hydraulique 104 (figures 7a, 7b, 7c, 7d). Le cinquième mode de réalisation est décrit ci- après avec une bielle télescopique mais le système de pilotage 110 selon ce cinquième mode de réalisation pourrait indifféremment être appliqué à une bielle à excentrique.

Le système de pilotage 110 comprend deux tiroirs 111a,111b (figures 7a). Le circuit hydraulique 104 comprend quatre conduits indépendants 104a,104a',104b,104b', pour relier chaque tiroirs 111a,111b aux deux chambres 1041,1042.

Chaque tiroir comporte un filtre 1111, un premier clapet d'entrée 1112, un deuxième clapet 1115,1115', et au moins deux orifices 1113,1114 permettant d'établir une communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 via les conduits 104a,104a',104b,104b' .

La communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, et à faire circuler l'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, via les conduits 104a,104a', en passant par le premier tiroir 111a. Alternativement, la communication fluidique peut consister à alimenter le circuit hydraulique 104, et à faire circuler l'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, via les conduits 104b,104b', en passant par le deuxième tiroir 111b. Enfin, la communication fluidique peut être bloquée, mettant le circuit hydraulique 104 en circuit fermé. Le système de pilotage comprend en outre un ressort 1116, disposé dans le logement 112, contre l'extrémité de chaque tiroir 111a,111b, opposée à l'extrémité solidaire du premier patin 113.

La figure 7d illustre le fonctionnement de la bielle 10 conformément à ce cinquième mode de réalisation. Il est prévu que les deux tiroirs 111a,111b puissent occuper trois positions différentes selon l'axe transverse y.

Dans la première position PI de repos, occupée par les tiroirs 111a,111b en l'absence de force d'appui exercée par l'organe de pilotage extérieur 50, le premier tiroir 111a et le deuxième tiroir 111b sont configurés pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104 (figure 7a). Le circuit hydraulique 104 se trouve alors en circuit fermé, le piston central 1045 est bloqué dans sa position, par exemple une position intermédiaire. La bielle 10 présente ainsi une longueur intermédiaire.

Dans la deuxième position P2 des tiroirs (figure 7c), correspondant à une force d'appui maximale F exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113, le premier tiroir 111a est configuré pour alimenter en huile la chambre inférieure 1041 et autoriser une circulation d'huile de la chambre supérieure 1042 vers la chambre inférieure 1041, à travers le deuxième clapet 1115' du premier tiroir 111a ; cette position P2 du tiroir 111a autorise donc un transvasement entre les deux chambres 1041,1042. Le deuxième tiroir 111b est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104.

Dans cette deuxième position P2 des tiroirs, la chambre inférieure 1041 se remplit et la chambre supérieure 1042 se vide : la longueur de bielle diminue jusqu'à atteindre une longueur minimale. En ramenant les tiroirs 111a,111b dans la première position PI de repos (le circuit hydraulique 104 repassant alors en circuit fermé), on peut maintenir la bielle 10 à diverses longueurs entre la longueur intermédiaire et la longueur minimale.

Dans la troisième position P3 des tiroirs 111a,111b (figure 7b) correspondant à une force d'appui médiane F _me d exercée par l'organe de pilotage extérieur 50 sur le premier patin 113, le deuxième tiroir 111b est configuré pour alimenter en huile la chambre supérieure 1041 et autoriser une circulation d'huile de la chambre inférieure 1041 vers la chambre supérieure 1042, via le deuxième clapet 1115 du deuxième tiroir 111b. Cette position P3 du tiroir 111a autorise un transvasement entre les deux chambres 1041,1042. Le premier tiroir 111a est configuré pour bloquer la communication fluidique avec le circuit hydraulique 104.

Dans cette troisième position P3 des tiroirs, la chambre supérieure 1043 se remplit et la chambre inférieure 1044 se vide : la longueur de bielle augmente jusqu'à atteindre une longueur maximale. En ramenant les tiroirs dans la première position PI de repos (le circuit hydraulique 104 repassant alors en circuit fermé), on peut maintenir la bielle 10 à diverses longueurs entre la longueur intermédiaire et la longueur maximale. La bielle 10 selon ce cinquième mode de réalisation procure des valeurs continûment variables de longueurs, pour piloter un moteur à rapport volumétrique piloté à taux continu.

Notons que dans tous les modes de réalisation énoncés dans lesquels il n'est pas établi de communication fluidique spécifique avec l'évacuation d'huile 12, le fait que les tiroirs 111,111a,111b soient montés dans le logement 112 de la tête de bielle 102 sans étanchéité permet un renouvellement progressif de l'huile du circuit hydraulique 104, ce qui évite une dégradation de la qualité de l'huile (dégradation qui pourrait s'opérer dans un circuit fermé étanche). Organe de pilotage extérieur exerçant la force d'appui

Les modes de mise en œuvre suivants décrits en référence aux figures 8a, 8b, 8c et 8d sont donnés à titre d'exemples et illustrent des organes de pilotage 50 extérieurs à la bielle 10, compatibles avec une bielle 10 conforme à la présente invention.

Le vilebrequin 200 supportant la bielle 10 comprend au moins un maneton 2 et au moins un tourillon 3 reliés par un bras de liaison 4. Il comprend en outre au moins un organe de pilotage 50. L'organe de pilotage 50 est apte à se déplacer en translation selon l'axe transversal y pour coopérer avec le premier patin 113 (et le deuxième patin 115) du système de pilotage 110 de la longueur de bielle 10.

Préférentiellement, la course totale de l'organe de pilotage 50 varie de 1 à 2mm environ, en fonction des configurations et modes de réalisation. Bien-sûr, d'autres courses pourront être envisagées en fonction des dimensions du moteur.

L'organe de pilotage 50 est disposé au niveau du bras de liaison 4, à une extrémité du maneton 2. Il comprend une partie annulaire 51 dont une surface plane 52 s'étend dans un plan (x,z) normal à l'axe transverse y. La partie annulaire 51 est coaxiale au maneton 2 et elle est susceptible d'établir un contact continu, par sa surface plane 52, avec le premier patin 113 (et le deuxième patin 115) du système de pilotage 110, quelle que soit la position angulaire du vilebrequin 1. Une telle configuration présente l'avantage d'une transmission mécanique sans choc, par application d'une force d'appui continue sur les premier 113 et deuxième 115 patins.

Le vilebrequin 100 comprend également un circuit fluidique de pilotage 60 configuré pour déplacer l'organe de pilotage 50 selon l'axe transverse y. Le circuit fluidique 60 comporte au moins un orifice 61 destiné à faire communiquer un fluide avec une surface arrière (opposée à la surface plane 52) de l'organe de pilotage 50, pour lui appliquer une pression et provoquer son déplacement. Le fluide pourra être un gaz ou un liquide. Un fluide gazeux présente l'avantage d'être moins influencé par la rotation du vilebrequin, comparativement à un fluide liquide, du fait de sa très faible densité.

Avantageusement, le circuit fluidique de pilotage 60 est formé par des conduits percés 62 sur toute la longueur du vilebrequin 100, depuis l'une de ses extrémités jusqu'au dernier maneton 2, opposé à cette extrémité. Le circuit fluidique 60 présente au moins un orifice 61 de sortie du fluide au niveau du bras de liaison 4, comme énoncé précédemment, pour communiquer avec la surface arrière de l'élément de pilotage 50. Les perçages 62 dans le vilebrequin 100 sont indépendants de ceux de lubrification reliant maneton 2 et tourillon 3. L'étanchéité du circuit fluidique de pilotage 60 est assurée par une série de bouchonnage 63 au niveau du débouché de chaque perçage 62 vers l'extérieur du vilebrequin 1.

Selon un mode particulier de mise en œuvre de l'organe de pilotage 50, une cavité annulaire 40 est aménagée dans le bras de liaison 4, à une extrémité du maneton 2 (figure 8b). Cette cavité 40 est destinée à former le corps de vérin d'un piston annulaire, lui-même formé par l'organe de pilotage 50. Un orifice de sortie 61 du fluide du circuit fluidique de pilotage 60 débouche dans la cavité 40. Le bras de liaison 4 comporte également un centrage extérieur 41, coaxial au maneton 2 ainsi que deux logements d'ergots 42, dont nous détaillerons plus tard la fonction. L'élément de pilotage 50 comprend deux demi- armatures 53, par exemple à profil en H, destinées à être assemblées autour du maneton 2, puis positionnées dans la cavité annulaire 40. Avantageusement, les demi-armatures 53 sont métalliques. Des goupilles sont prévues pour aligner et solidariser les deux demi-armatures 53 après leur montage.

Sur chacune des demi-armatures 53, vient se surmouler un élastomère 54 destiné à assurer l'étanchéité entre la surface arrière 55 et la surface plane 52 de l'organe de pilotage 50, lorsque ce dernier est disposé dans la cavité annulaire 40. Notons qu'avec ce type de piston annulaire avec étanchéité, le couple de frottement engendré par ces mêmes étanchéités est supérieur à celui du contact avec le patin 113 de la bielle 10. Il semble par conséquent inutile d'ajouter un système anti rotation au niveau de l'organe de pilotage 50.

Le vilebrequin 200 comprend un étrier 45 venant se centrer au niveau du centrage extérieur 41 et s'enclipser directement sur le bras de liaison 4, au niveau des logements d'ergots 42. L'étrier 45 forme une butée de fin de course de l'organe de pilotage 50, lorsque ce dernier se déplace selon l'axe transverse y, dans la première direction Y1. Il présente préférentiellement un segment annulaire, permettant d'uniformiser les points de butée contre la partie annulaire 51 de l'organe de pilotage 50. Avantageusement, l'étrier 45 peut également jouer le rôle de butée latérale de tête de bielle 10.

La partie annulaire 51 de l'organe de pilotage 50 (formant le piston annulaire) présente une surface plane 52 susceptible d'établir un contact continu contre le premier 113 et le deuxième 115 patin. Le contact avec les patins 113,115 peut s'établir lorsque l'élément de pilotage 50 est déplacé dans la première direction Y1 (figures 8a, 8c). Ce déplacement est provoqué par l'application d'une pression de fluide sur la surface arrière 55 de l'organe de pilotage 50. Le fluide est acheminé jusqu'à la cavité annulaire 40 (à l'arrière de l'organe de pilotage 50) par un conduit 62 du circuit fluidique de pilotage 60. La mise en dépression du circuit fluidique 60 provoque un déplacement de l'élément de pilotage 50 dans la deuxième direction Y2, et interrompt ainsi le contact avec les patins 113,115. Alternativement, un élément de rappel peut être aménagé, de manière à repousser l'organe de pilotage 50 lorsque la pression de fluide sur sa surface arrière 55 passe en dessous d'une valeur seuil. Selon une variante, un organe de pilotage 50,50' est disposé au niveau de chaque bras de liaison 4, de part et d'autre de chaque maneton 2 du vilebrequin 200. Une telle configuration peut permettre le pilotage d'une bielle 10 tri-taux comportant un premier 113 et un deuxième 115 patins sur un flanc de la tête de bielle 102, et un troisième 116 et un quatrième 117 patins sur l'autre flanc, comme détaillé dans la variante du troisième mode de réalisation de la bielle 10 (bielle tri-taux).

Notons que cette variante d'organe de pilotage permet également le pilotage de deux bielles 10, lorsque le maneton 2 est justement configuré pour recevoir deux bielles 10.

Moteur à rapport volumétrique variable

L'invention concerne également un moteur à rapport volumétrique variable piloté, qui pourra présenter une architecture en ligne ou en V. Le moteur comprend un bloc-moteur et un vilebrequin 200 tel que décrit précédemment, disposé dans le bloc-moteur. Le moteur comprend en outre au moins une bielle 10 à longueur variable telle que décrite précédemment, associée à un maneton 2 du vilebrequin 200.

Le circuit fluidique de pilotage 60 du vilebrequin 200 est relié à l'extérieur par l'extrémité du vilebrequin 200. Ladite extrémité est aménagée pour recevoir une étanchéité tournante permettant la liaison entre partie tournante (vilebrequin) et partie fixe (bloc-moteur) et permettant ainsi la connexion fluidique du circuit de pilotage 60 avec un ensemble externe de pilotage, disposé à l'extérieur du bloc-moteur. L'ensemble externe de pilotage est configuré pour acheminer le fluide dans le circuit de pilotage 60. Il comprend notamment une source de pression telle que par exemple un compresseur à air, lorsque le fluide est de l'air comprimé. Pour mettre le circuit de pilotage 60 en dépression (et piloter le déplacement de l'élément de pilotage 50 dans la deuxième direction Y2), l'ensemble externe de pilotage peut également comprendre une pompe à vide dédiée ou mutualisée. L'ensemble externe de pilotage est commandé par l'unité de contrôle du moteur (calculateur), en fonction du régime et de la charge du moteur.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de mise en œuvre sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.