Brevet FR2883919A1 — publié le 20061006

Machine à piston La présente invention est relative à des machines à piston améliorées. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de pompes et de moteurs à piston(s). La plupart des pompes et moteurs thermiques à piston comportent un piston déplaçable dans un cylindre, c'est-à-dire une portion de carter de forme cylindrique. Dans le cas particulier d'un moteur thermique à combustion interne, une chambre de combustion est prévue entre la face supérieure du piston et la tête du cylindre; la partie inférieure du piston est généralement reliée à un vilebrequin (ou arbre à manivelle) par l'intermédiaire d'une bielle, de manière à transformer le mouvement de translation alternative du piston dans le cylindre, en un mouvement de rotation du vilebrequin selon l'axe de celui-ci; la partie inférieure du piston est généralement prolongée à sa périphérie par une jupe. La présente invention a pour objectif de proposer des machines à piston(s) améliorées, et en particulier des moteurs thermiques à combustion interne améliorés. Selon un premier aspect, l'invention propose une machine à piston qui comporte un carter, un arbre ou vilebrequin monté rotatif dans le carter, un piston déplaçable dans une portion du carter ou chemise qui est de forme torique, une bielle reliant le piston à l'arbre ou vilebrequin, ainsi qu'un bras de guidage du piston qui est monté pivotant dans le carter et qui est relié au piston. Dans la présente demande, les termes et expressions carter supérieur , portion de carter , bloc , bloc moteur , chemise , sont utilisés indifféremment pour désigner la partie de la machine délimitant la ou les chambre(s) de forme torique dans laquelle (ou lesquelles) se déplace(nt) le(s) piston(s). Le bras de guidage, qui sert à guider le piston lors de son déplacement alternatif dans la portion de carter torique, permet d'éviter un contact du piston avec la paroi interne de cette portion de carter; grâce à la présence du bras de guidage, le jeu entre la périphérie du piston et cette paroi interne peut être très réduit, par exemple réduit à une valeur qui est de l'ordre de 1 à 5 ou 10 centième(s) de millimètre; en outre, la partie inférieure du piston peut être dénuée de jupe. Selon des modes préférés de réalisation de l'invention: - la longueur de la bielle est réduite; de préférence encore, le rapport de cette longueur au diamètre (ou diamètre équivalent) du piston est inférieur à 2; en particulier, ce rapport peut être situé dans une plage allant de 1 à 1,8, notamment dans une plage allant de 1 à 1,5; - la longueur séparant la face supérieure du piston de l'extrémité supérieure de la bielle est réduite; de préférence encore, le rapport de cette longueur au diamètre (ou diamètre équivalent) du piston est inférieur à 1; en particulier, ce rapport peut être situé dans une plage allant de 0,15 à 0,75, notamment dans une plage allant de 0,15 à 0,5, - la longueur du bras de guidage mesurée entre l'axe de la liaison (en particulier du pivot) bras/carter et l'axe de la liaison (en particulier du pivot) bras/piston est réduite; de préférence encore, le rapport de cette longueur, qui correspond au rayon de l'arc décrit par le centre du piston dans sa course, au diamètre (ou diamètre équivalent) du piston est inférieur à 2; en particulier, ce rapport peut être situé dans une plage allant de 1 à 1,8, notamment dans une plage allant de 1 à 1,5; la longueur faible du bras et/ou de la bielle ainsi que la faible distance séparant la tête de bielle de la tête du piston favorise(nt) l'obtention d'une machine compacte, favorise(nt) le refroidissement du piston par conduction et par échange (convection) avec un fluide de refroidissement tel que de l'huile, et diminue(nt) les contraintes mécaniques susceptibles de résulter de l'échauffement ce ces pièces; - le piston et/ou le bras pivotant et/ou la bielle sont de préférence réalisés dans un matériau présentant une température de fusion élevée, en particulier une température de fusion de l'ordre de 650 C ou supérieure à cette valeur; - la course du piston, qui correspond à la longueur (curviligne) de l'arc décrit par le centre du piston dans sa course, est adaptée au type de machine et aux performances souhaitées; de préférence, le rapport de cette course au diamètre (ou diamètre équivalent) du piston est situé dans une plage allant de 0,5 à 2; en particulier, ce rapport peut être situé dans une plage allant de 0,75 à 1, 5, notamment dans une plage allant de 0,75 à 1,25; ceci peut faciliter également l'obtention d'une machine compacte; - la machine présente des premiers moyens de réglage permettant d'ajuster la position du point (et/ou de l'axe) de pivotement du bras par rapport au carter; grâce à ces moyens, il est possible d'ajuster la position du piston dans la chambre torique afin de le centrer au mieux; ces moyens de réglage comportent de préférence encore un montage à excentrique permettant, par sa rotation, de faire varier la position du point et/ou de l'axe de pivotement du bras (par rapport au carter); - la machine peut comporter un carter en deux parties (reliées de manière étanche) et/ou des seconds moyens de réglage permettant de faire varier le volume de la chambre de compression (ou combustion) lorsque le piston est au point mort haut; de préférence encore, ces moyens de réglage comportent un pivot reliant une portion supérieure de carter délimitant la chambre torique à une portion inférieure de carter recevant le vilebrequin, ainsi que des moyens pour faire pivoter la portion supérieure de carter par rapport à la portion inférieure de carter, et pour modifier ainsi la position relative de la tête de piston (au point mort haut en particulier) par rapport à la chambre torique; ceci permet de modifier le taux de compression et/ou le rapport volumétrique de la machine; de préférence encore, l'axe de pivotement du bras de guidage de piston et l'axe de pivotement de la partie supérieure de carter sont sensiblement confondus et sont parallèles à l'axe de rotation du vilebrequin, ces trois axes étant perpendiculaires au plan contenant ledit arc; - le piston est équipé d'une ou plusieurs gorge(s) périphérique(s) recevant chacune au moins un organe d'étanchéité ou segment d'étanchéité, ainsi que d'un organe de maintien ou index prévu pour limiter ou empêcher la rotation de l'organe d'étanchéité ; de préférence encore, chacun de ces organes ou segments présente une forme sensiblement annulaire de section transversale évolutive (c'est-à-dire non constante) ; en particulier, l'organe ou segment d'étanchéité peut présenter une première portion comportant, en profil ou section transversal, une face externe bombée (convexe), une seconde portion comportant, en profil ou section transversal, une face externe creusée (concave), ainsi qu'une troisième et une quatrième portions comportant, en profil ou section transversal, une face externe plane et/ou cylindrique, ces troisième et une quatrième portions s'étendant entre lesdites première et seconde portions de segment. L'invention s'applique en particulier à des pompes pour fluides divers, à des compresseurs de gaz et à des moteurs thermiques; ces machines peuvent comporter un seul piston ou bien plusieurs pistons; dans ce cas, les chambres toriques ou toroïdales peuvent être disposées en ligne, à plat, en V , ou radialement autour d'un axe (en étoile ) ; l'invention s'applique aux moteurs à deux temps ou à quatre temps ; l'alimentation de ces moteurs en comburant peut être atmosphérique, ou (turbo)compressée; divers carburants peuvent être utilisés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif des modes préférentiels de réalisation de l'invention. Sauf indication contraire, des repères identiques ou similaires sont utilisés pour désigner des éléments identiques ou similaires. La figure 1 illustre en perspective de façon schématique un piston solidaire d'un bras pivotant et accouplé à une bielle de transmission de mouvement à un vilebrequin, ainsi qu'une vue avec arraché d'une portion supérieure de carter recevant le piston, dans une machine selon l'invention. Les figures 2 à 4 illustrent un mode préféré de réalisation d'un ensemble piston et bras oscillant pour une machine selon l'invention; la figure 2 illustre cet ensemble en vue de dessous; la figure 3 illustre cet ensemble en vue de coté en perspective, tandis que la figure 4 est une vue de dessus de cet ensemble. La figure 5 est une vue en perspective schématique avec arraché illustrant une machine équipée de deux modules identiques ou similaires à celui de la figure 1, qui entraînent un vilebrequin commun à ces modules. La figure 6 est une vue en coupe schématique par un plan de coupe contenant 15 l'arc de cercle décrit par le centre du piston dans sa course, de la partie supérieure d'une machine selon l'invention. La figure 7 est une vue similaire à la figure 6 illustrant un mode préféré de réalisation d'une machine incorporant des moyens de réglage du rapport volumétrique ainsi que des moyens de réglage.. Les figures 8 à 10 illustrent un mode préféré de réalisation d'un segment d'étanchéité d'un piston d'une machine selon l'invention; la figure 8 est une vue en perspective schématique du segment, tandis que les figures 9 et 10 sont respectivement des vues en coupe selon IX-IX et selon X-X du segment de la figure 8. Par référence aux figures 1 à 4 en particulier, le piston 11 est solidaire d'un bras coudé 12 avec lequel il forme une seule pièce; le piston présente une section sensiblement circulaire, une face supérieure 13 et une face inférieure 14 à partir de laquelle s'étend le bras coudé ; ce dernier est percé d'un orifice 15 au voisinage de son extrémité 16 le reliant à la face inférieure du piston, et est percé d'un second orifice 17 au voisinage de son extrémité libre 18. A la périphérie du piston sont prévues deux gorges 19 annulaires superposées qui sont prévues pour recevoir chacune un segment tel que celui illustré figures 8 à 10. L'ensemble illustré figure 1 comporte en outre une bielle 20 et un vilebrequin 21 (partiellement et schématiquement représenté). La bielle est fixée à l'extrémité 16 du bras 12, sous la face inférieure du piston, par un pivot coopérant avec un arbre ou moyeu (non représenté) engagé dans l'orifice 15 du bras 12, à l'extrémité supérieure de la bielle; la bielle 20 est également fixée par l'intermédiaire d'un second pivot 22 au vilebrequin, à son extrémité inférieure; les axes respectifs 23 et 24 de ces deux pivots sont parallèles à l'axe 25 de rotation du vilebrequin, ainsi qu'à l'axe 26 de l'orifice 18 recevant un pivot (non représenté) pour le pivotement du bras 12 par rapport au carter ou bloc moteur de la machine. La partie supérieure de ce carter (ou bloc ou chemise) comporte une portion 27 délimitant une chambre 28 de forme toroïdale dans laquelle le piston peut effectuer un mouvement alternatif selon une trajectoire curviligne, c'est-à-dire le long d'un arc de cercle; cet arc correspond aux centres des sections transversales de la chambre torique. Par référence aux figures 2 et 4 en particulier, le bras 12 de guidage du piston 11 présente une forme de fourche à deux portions 16a, 16b de raccordement du bras à la face inférieure du piston; chacune de ces portions présente respectivement un alésage 15a, 15b; ces deux alésages sont alignés selon l'axe 23 de pivotement de l'extrémité supérieure de la bielle (repère 20 figure 1) ; l'espace compris entre ces deux portions d'extrémité du bras reçoit l'extrémité supérieure de la bielle; un arbre ou moyeu (non représenté) s'étendant selon l'axe 23 dans les alésages 15a, 15b et dans l'alésage prévu en tête de bielle permet le pivotement de celle-ci par rapport au piston et au bras 12. Par référence à la figure 5, la machine illustrée comporte deux pistons 11 mobiles respectivement solidaires de deux bras 12 de guidage des pistons dans deux chemises ou portions 27 supérieures de carter juxtaposées; les deux axes 26 de pivotement des bras par rapport au carter sont confondus; les pistons entraînent en rotation selon l'axe 25 un vilebrequin respectivement relié à chacun des pistons par une bielle 20; pour simplifier cette figure, les axes respectifs de pivotement des deux bielles sont illustrés sensiblement confondus, alors qu'ils seront généralement répartis (déphasés de 180 environ) autour de l'axe 25. Sur la figure 6 l'ensemble piston et bras ainsi que la bielle sont illustrés de façon superposée dans deux configurations correspondant respectivement au point mort haut et au point mort bas du piston. Entre ces deux positions extrêmes du piston dans la chambre délimitée par les faces internes 29, 31 de la portion supérieure 27 de carter, le centre 38 de la face supérieure 13 du piston 11 se déplace sur un arc de cercle contenu dans le plan de la figure 6 et centré sur le point de la figure correspondant à l'axe 26 de pivotement du bras; cet arc de cercle fait partie d'un cercle 40 centré en 26 et de rayon 41. Ce rayon 41 correspondant à la longueur active du bras pivotant, le diamètre 42 du piston, la distance 44 séparant l'axe (repère 23 figure 1) de pivotement de la tête de bielle 20 de la face supérieure 13 du piston, et la longueur 43 de la bielle (mesurée entre ses deux axes d'articulation), sont situés dans les rapports susmentionnés. La paroi 32, 33 de carter s'étendant entre la chambre où se déplace le piston et la zone de pivotement du bras est munie d'un évidement 35 où circule un fluide de refroidissement du carter; un autre évidement 30 remplissant la même fonction est prévu dans la partie du carter ceinturant la chambre recevant le piston. L'alésage d'axe 26 prévu à l'extrémité libre du bras 12 reçoit un arbre ou moyeu 39 de pivotement qui est fixé au carter 34, 37 par l'intermédiaire d'une bague 36 excentrique; le pivotement de cette bague selon l'axe 26 permet, grâce à son excentricité, de déplacer l'axe 26 de pivotement du bras par rapport au carter, ce qui permet d'ajuster la position du piston dans la chambre où il se déplace. Par référence à la figure 7, le piston 11 est illustré dans sa position correspondant au point mort haut; la partie inférieure du carter recevant le vilebrequin 21 comporte des parois 100 et 101; une douille 103 d'axe confondu avec l'axe 26 de pivotement du bras 12 est solidaire de l'extrémité supérieure de la paroi 101 de carter inférieur; la partie supérieure du carter comporte une paroi 102, 104 en forme de portion de cylindre qui est montée pivotante selon l'axe de la douille autour de celle-ci, de façon à pouvoir pivoter selon cet axe par rapport au carter inférieur. Une gorge 115 est prévue en partie supérieure de la paroi 100 de carter inférieur; cette gorge reçoit, de façon étanche, une saillie 114 prévue en partie inférieure d'une paroi 127 de carter supérieur qui délimite la chambre 28 de compression; un vérin 112 est monté articulé selon un axe 113 par rapport à la paroi 100 de carter inférieur; la tige 117 de ce vérin est montée articulée selon un axe 11 par rapport à un bras 110 solidaire de la paroi 127 de carter supérieur; les axes 111 et 113 sont parallèles à l'axe 26 commun de pivotement du bras et de pivotement du carter supérieur par rapport au carter inférieur. Une extension du vérin 112, 117 permet d'écarter les axes 111 et 113, de rehausser la paroi 127 par rapport aux parois 100, 101 de carter inférieur; ceci permet d'éloigner de la face supérieure 13 du piston 11 la paroi (non représentée) du carter coiffant le piston, ce qui permet de diminuer le rapport volumétrique et/ou le taux de compression de la machine; inversement, un raccourcissement du vérin permet en sens inverse d'augmenter ce rapport et/ou ce taux. Un soufflet 120 est prévu pour assurer l'étanchéité les deux portions 101 et 102 de carter. Ces déplacements sont généralement de faible amplitude; cette amplitude peut varier d'un ou quelques centièmes de millimètre jusqu'à plusieurs millimètres; dans toutes les positions relatives des deux portions de carter, une étanchéité entre ces portions est assurée à l'aide d'organes usuels disposés à leur interface, en particulier entre la saillie 114 et la gorge 115. L'articulation du bloc moteur par rapport au carter inférieur peut être réalisé à l'arrêt ou en marche; ce réglage peut être manuel ou automatique; il peut être doté d'un asservissement hydraulique, mécanique, électrique ou pneumatique. Par référence aux figures 8 à 10, le segment d'étanchéité 50 présente une forme générale d'anneau d'axe 60; ses deux sections transversales diamétralement opposées illustrées figure 9 présentent une face supérieure 51 plane orthogonale à l'axe 60, une face inférieure 52 plane parallèle à la face supérieure 51, une face interne 53 cylindrique d'axe 60 et une face externe 54 également cylindrique d'axe 60; ainsi, dans les sections transversales du segment illustrées sur cette figure, le profil des faces externes 54 est rectiligne et parallèle à l'axe 60. Les deux sections transversales diamétralement opposées illustrées figure 10 présentent de la même façon une face supérieure 51 plane orthogonale à l'axe 60, une face inférieure 52 plane parallèle à la face supérieure 51, et une face interne 53 cylindrique d'axe 60; par contre, une région du segment présente une face externe 55 en creux par rapport à un cylindre moyen d'axe 60 et de rayon correspondant au faces externes 54, tandis que la face externe 56 de la région diamétralement opposée est en saillie par rapport à ce même cylindre. La portion de segment présentant la face externe 55 la plus en creux, qui est destinée à être disposée en regard de la portion de paroi (correspondant au repère 31 figure 6) délimitant la chambre qui est la plus proche de l'axe 26 de pivotement du bras 12, présente un rayon de courbure minimal - qui est inférieur au rayon 41 -. La portion de segment présentant la face externe 56 la plus bombée, qui est destinée à être disposée en regard de la portion de paroi (correspondant au repère 29 figure 6) délimitant la chambre qui est la plus éloignée de l'axe 26, présente un rayon de courbure maximal - qui est supérieur au rayon 41 -. Ainsi, la configuration du segment est adaptée à la forme torique de la chambre recevant le piston équipé de ce segment. Ce segment doit être correctement orienté par rapport au piston et à la chambre; ceci est obtenu par un index de maintien du segment dans une position prédéterminée par rapport au piston, et par conséquent par rapport à la chambre; cet index peut prendre la forme d'un ergot solidaire du piston et coopérant avec une saillie prévue sur le segment. Comme le piston ne rentre pas en contact avec les parois de la chambre de compression, divers matériaux peuvent être utilisés pour la fabrication de ces 5 éléments, en particulier du titane ou une céramique. Le bras de guidage peut comporter un conduit de transport d'un fluide de refroidissement du piston et/ou de lubrification, jusqu'à la tête de piston et/ou aux segments. Le guidage du piston dans sa course permet de faire fonctionner la machine à une vitesse et/ou un taux de compression élevé; cela peut permettre de diminuer la cylindrée pour une puissance identique, donc de diminuer la consommation de carburant et la pollution. L'invention permet de réaliser des machines plus fiables, plus légères et de longévité accrue. A titre d'exemple, on peut réaliser une machine dont le piston et la section transversale de la chambre toroïdale présentent un diamètre de 100 millimètres, la course du piston étant de 64 millimètres, l'entraxe des articulations de la bielle étant de 120 millimètres, pour obtenir une cylindrée de 500 cm3 environ, et une puissance d'un moteur thermique de l'ordre de 40 kW. L'excentration de la douille supportant le pivot de fixation du bras au carter permet de corriger des défauts ou imprécisions d'usinage du piston et/ou des parois délimitant la chambre de compression, lors du montage initial ou lors de la réparation de la machine; elle peut également permettre de corriger les éventuelles déformations dues à la dilatation, au retrait, à l'allongement et/ou à l'usure des pièces fixes ou mobiles de la machine. Le piston peut être fabriqué par moulage, forgeage, usinage, estampage ou électroérosion; le piston peut présenter des évidements pour absorber des dilatations ou des retraits, et /ou pour transporter un fluide de refroidissement et/ou de lubrification. La calotte du piston peut être plate, bombée, ou creuse, et peut présenter des évidements pour éviter un contact avec des soupapes; la calotte peut présenter une chambre de précombustion monobloc ou rapportée, de la même matière que le piston ou d'une matière différente. Le piston peut être réalisé dans un alliage d'aluminium, un alliage d'acier, de titane, de bronze, de cupronickel, de magnésium, ou en fonte, ainsi qu'en matériau composite ou céramique. Le piston peut être l'objet d'un traitement thermique et peut être pourvu d'un revêtement anti-friction; avant traitement thermique, on peut réaliser une ébauche du piston présentant une surépaisseur de matière par rapport à la côte finie; le piston peut subir un traitement thermique de stabilisation ou un recuit de détensionnement; la finition du piston peut comprendre l'usinage de l'ébauche, ainsi qu'un traitement anti- friction de sa calotte et/ou de ses parois périphériques ou pourtour. Un traitement anti-friction du type graphite, teflon ou molybdène peut être prévu sur les parois externes (périphériques en particulier) du piston, pour éviter les rayures au montage ou par un corps étranger, pour empêcher la détérioration du piston par frottement, et pour empêcher le gommage du piston et des segments. Les parois délimitant la chambre toroïdale peuvent faire partie d'une seule pièce ou bloc; elles peuvent être: i) fixes, usinées directement dans un bloc moteur; ii) amovibles sous forme d'une chemise présentant par exemple une forme extérieure cylindrique; iii) emmanchables comme une chemise humide, une chemise sèche, ou frettée; iv) démontables comme un bloc cylindre fixé sur le carter inférieur recevant le vilebrequin. Ce bloc moteur peut être obtenu par moulage, usinage, forgeage, estampage, ou électroérosion; il peut être réalisé à partir de différents matériaux, en particulier ceux mentionnés ci-avant pour la réalisation du piston. Les faces internes des parois délimitant la chambre de compression peuvent être revétues d'un revêtement à base de nickel, carbure de silicium, oxyde de chrome, chrome, molybdène, vanadium, graphite, carbone, céramique, ou téflon. Pour les segments de piston, on peut utiliser des segments de feu de type chrome ou molybdène ou céramique; on peut utiliser des segments coniques, à torsion, ou à anneau de cuivre; on peut également prévoir des segments racleurs d'huile à trous, à fentes, à rondelles, à expanseur, à ressort, en diverses matières. L'invention permet de réaliser un moteur à explosion fiable fonctionnant à un taux de compression, à une température, et à une vitesse élevés; son rendement et ses performances sont ainsi améliorés. L'invention appliquée à un compresseur permet également d'augmenter sa pression de fonctionnement et ses performances sans nuire à sa fiabilité. REVENDICATIONS 1. Machine à piston qui comporte un carter, un arbre ou vilebrequin (21) monté rotatif dans le carter, un piston (11) déplaçable dans une portion (27, 127) du carter ou chemise, une bielle (20) reliant le piston à l'arbre ou vilebrequin, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un bras (12) de guidage du piston qui est monté pivotant dans le carter et qui est relié au piston, et en ce que ladite portion (27, 127) de carter ou chemise est de forme torique. 2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle le jeu entre la périphérie du piston et la paroi interne (29, 31) de la portion (27, 127) de carter torique est réduit à une valeur qui est de l'ordre de 1 à 5 ou 10 centième(s) de millimètre, et dans laquelle la partie inférieure du piston est dénuée de jupe. 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle le rapport de la longueur (43) de la bielle au diamètre (ou diamètre équivalent) (42) du piston est inférieur à 2, et dans laquelle le rapport de la distance (44) séparant la face supérieure (13) du piston de l'extrémité supérieure de la bielle, au diamètre (ou diamètre équivalent) du piston, est inférieur à 1. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le rapport de la longueur (41) du bras de guidage mesurée entre l'axe de la liaison (en particulier du pivot) bras/carter et l'axe de la liaison (en particulier du pivot) bras/piston, qui correspond au rayon de l'arc décrit par le centre du piston dans sa course, au diamètre (ou diamètre équivalent) du piston, est inférieur à 2. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le piston et/ou le bras pivotant et/ou la bielle sont réalisés dans un matériau présentant une température de fusion de l'ordre de 650 C ou supérieure à cette valeur. 6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, qui présente des premiers moyens de réglage permettant d'ajuster la position du point (et/ou de l'axe) (26) de pivotement du bras par rapport au carter, et permettant d'ajuster la position du piston dans la chambre torique afin de le centrer au mieux. 7. Machine selon la revendication 6, dans laquelle lesdits moyens de réglage comportent un montage à excentrique (36) permettant, par sa rotation, de faire varier la position du point et/ou de l'axe de pivotement du bras. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, qui comporte des seconds moyens de réglage permettant de faire varier le volume de la chambre de compression (ou combustion) lorsque le piston est au point mort haut, ces moyens de réglage comportant de préférence un pivot (103) reliant une portion supérieure (102, 104) de carter délimitant la chambre torique (28) à une portion inférieure (100, 101) de carter recevant le vilebrequin, ainsi que des moyens (112, 117) pour faire pivoter la portion supérieure de carter par rapport à la portion inférieure de carter, et pour modifier ainsi la position relative de la tête de piston par rapport à la chambre torique, afin de modifier le taux de compression et/ou le rapport volumétrique de la machine, l'axe (26) de pivotement du bras de guidage de piston et l'axe de pivotement de la partie supérieure de carter étant sensiblement confondus et parallèles à l'axe (25) de rotation du vilebrequin, ces axes étant perpendiculaires au plan contenant l'arc (40) décrit par le centre du piston dans sa course. 9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le piston est équipé d'une ou plusieurs gorge(s) périphérique(s) recevant chacune au moins un organe d'étanchéité ou segment (50) d'étanchéité, ainsi que d'un organe de maintien ou index prévu pour limiter ou empêcher la rotation de l'organe d'étanchéité. 10. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le piston est équipé d'une ou plusieurs gorge(s) périphérique(s) recevant chacune au moins un organe d'étanchéité ou segment (50) d'étanchéité, chacun de ces organes ou segments présentant une forme sensiblement annulaire de section transversale évolutive, l'organe ou segment d'étanchéité présentant une première portion comportant, en profil ou section transversal(e), une face externe bombée (convexe), une seconde portion comportant, en profil ou section transversal(e), une face externe creusée (concave), ainsi qu'une troisième et une quatrième portions comportant, en profil ou section transversal(e), une face externe plane et/ou cylindrique, ces troisième et une quatrième portions s'étendant entre lesdites première et seconde portions de segment.