WO2011027051A2 - Moteur à combustion interne à détente multicylindre; cap vers les économies d'énergie - Google Patents

Moteur à combustion interne à détente multicylindre; cap vers les économies d'énergie Download PDF

Info

Publication number
WO2011027051A2
WO2011027051A2 PCT/FR2010/000598 FR2010000598W WO2011027051A2 WO 2011027051 A2 WO2011027051 A2 WO 2011027051A2 FR 2010000598 W FR2010000598 W FR 2010000598W WO 2011027051 A2 WO2011027051 A2 WO 2011027051A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylinder
engine
air
igniter
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2010/000598
Other languages
English (en)
Other versions
WO2011027051A9 (fr
Inventor
Jean Joseph Seel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2011027051A2 publication Critical patent/WO2011027051A2/fr
Publication of WO2011027051A9 publication Critical patent/WO2011027051A9/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02—Engines with prolonged expansion
    • F02B41/06—Engines with prolonged expansion in compound cylinders

Definitions

  • Multi-cylinder expansion internal combustion engine towards energy savings.
  • multi-cylinder internal combustion engine with the aim of saving energy or "environmentally friendly internal combustion engine and sustainable development” offers several ways to achieve the most complete and least polluting combustion possible, and to improve the efficiency by addressing several foci of losses of the current internal combustion engines in order to realize the ecological engine fuel efficient and polluting the least possible; if desired and thanks to the best quality materials used, the engine of sustainable development, robust, indestructible, non disposable because repairable and recyclable as a last resort because of energy losses.
  • the implementation of the new engine also requires the installation of new elements such as: - engine cylinder supercharging pumps,
  • ADAMS successive mic to the temperature -effort of compression plus 7-10-1947 the most favorable possible so low allowing one to get from each reaction, saving energy, maximum heat released. -discount of losses of
  • combustion gases are trans-ferred control crankshaft side in a second cylinder "diad the higher jacket valve difficibooks air containing.
  • Cylinder-piston lubrication can only be achieved by adding the oil to the fuel, which is a source of pollution.
  • Gianni ZANIERI Produces two successive explosions -The transfer between two cylinders 2-5-1991 in two cylinders of the same diameter requires the diameter; the 2nd explosion uses the blocking of the combustion gases of the exhaust gas of the 1st cylinder in relaxation in the 1st cylinder in the presence of air weakly while the 2nd cylinder mixed then lit or injected sucks the mixture which after compression. brakes the 1st cylinder piston and impairs engine performance.
  • Multicylinder expansion poses a problem in the transmission of torque to the crankshaft. This is, in my opinion, the reason why these ancient inventions have never found industrial application. In fact, if the two pistons in opposite movement, subjected to the pressure forces of the combustion gases of the two transfer cylinders and directly connected by their respective connecting rod to two opposite crank pins, the latter will have to undergo two opposing pairs during the transfer resulting in harmful vibrations to which are added the vibrations created by the different weight proportional to the diameter of the pistons.
  • the balance is constituted, in the manner of a swing, a central pivot in the middle of two or more arms at the ends of which are articulated the connecting rods of the pistons according to their direction of movement. All pistons of the engine cylinders (1), (2) and (3) are always connected to the same beam that absorbs vibrations due to transfers and different diameters of the pistons, to transmit only the engine torque to the crankshaft.
  • the arms that can be offset between them are centered on the axis of the pistons of the cylinders.
  • a structure connects the ends of the arms to increase the rigidity and mechanical strength of the balance to which the reciprocating movements of the pistons print a swing movement.
  • a hot engine reduces the compression effort in that it requires less compression volume, but the segment-to-cylinder seal must remain equally effective since the compression ratio must remain the same at the end of the cycle. movement. The work to be done is therefore less important, which represents a considerable saving of energy when one knows the compression ratio necessary for the ignition of the fuel. But this compression ratio is lower cold which requires the installation of a starter pump.
  • the coolant circulating water pump becomes superfluous eliminating significant mechanical losses. The ideal would be to be able to reach and keep the temperature of spontaneous ignition of the fuel (diesel).
  • Figure 1 represents and comments on the actual Beau de Rochas imagined cycle of a three-cylinder engine that illustrates this long relaxation during two transfers on three cylinders with two successive combustions.
  • the higher operating temperature requires the use of metals with higher tribological properties (hardness, wear and friction) for the cylinders and more refractory for the cylinder head and the top of the pistons.
  • the purchase of these metals and their implementation will be more expensive, but it is the price to pay to obtain the ecological engine of sustainable development that is durable, repairable, recycled as a last resort because of energy expenditure, but recovered and only rectified, refurbished and equipped with the latest innovations, it will be ready for a new long life.
  • the two control energies are produced in the following way: -A small air vacuum valve located in the intake manifold and communicating with the storage tank using a hose of the air vacuum (49), momentarily opens when the vacuum is highest (these moments are indicated in the tables "motor operation cycle" leaves 21 to 25 after the sign ⁇ ).
  • An oil lubricator which lubricates the cylinder piston seals and the valve spool, is mounted on the compressed air supply line of the cylinders and valves.
  • the use of two energy sources makes it possible to add the force created by the compressed air on one side of the piston and the force generated by the air depression on the other side of the piston. It offers two advantages: the first is to be able to reduce the diameter of the cylinder and to obtain a saving of space; the second is that the compressed air is automatically recovered during the control - the opposite movement of the cylinder by the vacuum tank (49). The regeneration of the air vacuum through the small valve will send this air with any lubricating oil mist residues in the igniter booster pump to be burned in the engine cylinders thus avoiding any risk of pollution .
  • FIG. 2 shows the drawing of an igniter (1) provided with an inlet valve (1) and a transfer valve (41) or (42) with the expander (3) or the post-inflammation (2).
  • the valves are each controlled by a double-acting cylinder (45) controlled by a monostable 4/2 distributor with electromagnetic control.
  • Figure 3 shows a double valve control by two parallel cylinders. This process saves space in front and at the back since the section of the cylinders could be divided by two.
  • Figure 4 shows the drawing of the igniter (1) and the post-igniter (2) of a three-cylinder engine equipped with their valves and their cylinder control.
  • a flue gas check valve (53) of the post-igniter (2) to the igniter (1), controlled in the same manner as the igniter-post-igniter valve (42), has been added to the ignition point. encounter of the transfer channel with the post-igniter (2). This risk exists since a second explosion is produced in the post-igniter, but control reinforced by a doubled or larger jack of the igniter-post-igniter transfer valve (42) may be sufficient to address this problem.
  • the cylinder control of the intake valve (38) of the igniter (1) consists of two superimposed cylinders section twice the size of that of a single cylinder thus saving space for the control of the adjacent transfer check valve (53), also equipped in the same way and for the same reasons.
  • the igniter-post-igniter transfer valve (42) it has been shifted and tilted forward to provide sufficient room for its control.
  • Figure 5 shows the igniter (1) and the expander (3) of a twin cylinder engine with their valves.
  • the originality of this drawing is the downward arrangement of the exhaust valve (44) whose control is found outside and next to the engine block.
  • increasing the volume of the transfer channel it has the advantage of increasing the available surface for the implantation of the valves, which can be enlarged and improve somewhat the efficiency of the engine. If space is available next to the regulator, several small section exhaust valves may be placed around the regulator to reduce bulk and increase section.
  • FIGS. 2, 4 and 5 To reduce the lost volume (non-swept by a piston) of the transfer channels, the piston crowns (8), (9) and (10) of FIGS. 2, 4 and 5 have the shape of two oblique faces in the manner of a house roof.
  • Figure 6 gives an example of the distribution of the valves on the twin-axle two-cylinder engine proposed in the industrial applications in Figure 15. (This is the most complicated model since the following coupled tricylinders only replicate the same doubled) . This figure 6 is explained and commented in the section concerning the industrial applications of the description from page 12, line 22
  • the boost or intake pumps require only one air intake valve; it is centered on the pump cylinder and is slightly smaller than the diameter of the pump. It is the engine cylinders (1), (2) and (3) that have the most valves doubled four in number. These are the two intake valves (38) or (39), air intake (40) and transfer valves (42) or (43) or exhaust (44).
  • the best way to distribute these valves on the cylinder head, the top of the transfer channel included to increase the available surface, is to draw an axis passing through the approximate center of this surface, and found in the middle and equidistant from the cylinders with which it communicates transfers of air or combustion gas. These axes are called xx ', yy' and zz 'in the drawing; the same two valves are distributed on each side of this axis.
  • the turbocharger of the cylinders used on current engines to increase the compression ratio favorable to engine performance, becomes unusable on the new proposed ecological engine, because of the multi-cylinder expansion which greatly reduces the gas pressure of the engine. exhaust. Its high operating temperature, which rapidly increases the pressure of air entering the cylinder, will tend to deny the entry of sufficient air during admission.
  • the supercharging of the cylinders becomes essential. This function will be provided by piston pumps driven by the balance of the engine cylinders or by a second special balance pump which attempts to balance the weight of the opposite crank pins crankshaft.
  • the piston of the pump supercharging a driving cylinder must move in opposite motion with respect to that of the supercharged cylinder.
  • FIG. 8 represents the simplified drawing of this starter pump on which:
  • the piston thereof is actuated by a broken connecting rod (71), the central articulation of which is connected to a decoupling lever (74) which, when locked, holds the broken rod deployed by the intermediate of the connecting rod (75).
  • the rocker (26) or (27) drives the piston of the pump (70) as long as the decoupling lever (74) is retained by the stop of the control lever (72).
  • the power supply of the electromagnet (73) after a few minutes of operation of the motor or by a temperature sensor releases the decoupling lever (74). It is the latter which is animated the reciprocating movement of the balance with the connecting rod (75) and the broken connecting rod (71) which bends and unfolds at the rhythm of the movement of the balance.
  • This device makes it possible to save energy, since the mechanical energy to be supplied for the setting in motion of these ultra-light pieces is very small and the losses due to the "pumping of air” generated by the displacements of the piston of the starter pump are removed. In addition, the effort required to maintain the broken rod deployed is very minimal.
  • the high operating temperature also requires adaptation of the fuel injectors. This consists in equipping the injectors with a retractable injection needle to allow it to cool.
  • the advance or the retreat of the needle are controlled by a cylinder identical to that of the valves provided to use a precise electronic control by crankshaft position sensor.
  • the needle with its mobile support should contain only the quantity of fuel required for injection and that this can only be achieved if the needle is almost out of the injector and is at the same time. inside the cylinder.
  • a shutter opens and closes the injection port in the cylinder and is actuated by the movable assembly supporting the needle when it almost reaches the end of travel. Due to the high temperature and the consequent dilatations, the use of segments to ensure the mobile support sealing of the needle-tube which guides it would not be superfluous.
  • the device comprises a single acting hydraulic cylinder (80) with spring (82). At rest, the cylinder rod is held in the retracted position by the rack (83).
  • the unlocking lever of the broken connecting rod (91) pivoting clockwise releases the broken connecting rod (89) which bends slightly under the effect of the return spring (95) causing the unlocking lever of the jack (85) and the rack for holding the rod of the jack (83) to pivot due to the stop (84).
  • a manual control lever (86) allows the "normal operation of the motor” to be returned to the "normal operation” position by a few “pumping movements” by means of the rack (87) serving as a fulcrum at the pointed end of the manual control lever ( 86). Prior to this maneuver, the entire mechanism was put in "normal operation” position (in thick line) by pulling on the handle (100).
  • FIG. 1 represents and comments on the imagined real cycle of rochas Beau of the three-cylinder engine of FIG. 15.
  • Figure 2 shows the design of the reflector equipped with an intake valve and a transfer valve each controlled by a double-acting cylinder controlled by a 4/2 monostable valve electromagnetically controlled.
  • FIG. 3 illustrates a cylinder valve controlled by two cylinders in parallel.
  • FIG. 4 represents the drawing of a igniter and a post-enfiammer equipped with their valves, sometimes with superimposed cylinders and an inclined valve to allow the housing of the their entire order.
  • Figure 5 shows the igniter and expander of a two-cylinder engine with the exhaust valve located outside the engine block, in order to increase the section of the valves and substantially the efficiency of the engine.
  • Figure 6 gives an example of arrangement of the pipes and transfer channels with integrated valves of the three-cylinder engine of Figure 15 respecting the concepts of the invention.
  • Figure 7 shows a system for unlocking the intake valve of the air recovery pumps rejected by some cylinders, when the latter are empty.
  • Figure 8 shows a front view of the coupling and decoupling system of the starter pump.
  • Figure 9 shows a front view of the device "fire cylinder”.
  • Figure 10 shows a front and top view of a twin-cylinder engine with a single beam.
  • FIG. 11 represents a front and top view of a two-cylinder engine with two rockers.
  • Figure 12 shows a front and top view of a motor coupling two bicylinders with a single beam.
  • Figure 13 shows a front and top view of a motor coupling two bicylinders with two rockers.
  • Figure 14 shows a front and top view of a three-cylinder engine with a single beam.
  • FIG. 15 represents a front and top view of a three-cylinder engine with two rockers.
  • FIG. 16 represents a front and top view of a motor coupling two tricylinders with a single beam.
  • FIG. 17 represents a front and top view of a motor coupling two tricylinders with two rockers.
  • the three-cylinder engine with two combustions in two successive cylinders and two transfers and a motor torque on three half-turns on the two rounds of the cycle and a partial torque during the first transfer.
  • the engine coupling two three-cylinder engines with combustion and engine torque -The engine coupling two three-cylinder engines with combustion and engine torque at each half-lap, thanks to the shift of one revolution of the operating cycle of the two engines, accumulated to the four couples created by the four secondary non-combustion transfer detents during a cycle.
  • a first four-stroke cylinder called “igniter” (1) produces a combustion and expansion, which is then transferred to a second larger diameter cylinder called “expander” (3), whose piston movement is reversed and containing previously introduced air.
  • the transfer in the presence of air is intended to ensure the continued combustion of unburnt and carbon monoxide which converts to CO2 with the release of heat through the presence of air.
  • This phase which is carried out in the catalytic converter of the current engines by losing a large part of mechanical energy, can be recovered by the piston of the expander (3) in the proposed engine with a large part of the energy of the heat stored by the structure of the engine at a high temperature, which slows down the cooling of the gases due to the expansion, the potential mechanical energy of which can be prolonged and recovered during the transfer.
  • the tops of the engine cylinders or the pump exchanging gases must be brought together as closely as possible in order to reduce as much as possible the length of the transfer channel which forms a lost volume (not swept by a piston).
  • the pistons of the engine cylinders or pumps, exchanging a gas are always in opposite movements; they must therefore be connected, via their connecting rod, to two opposite arms of the balance. It is the distance between these two arms that determines the angle of inclination of the inverted V between the axes of two communicating cylinders. This angle also depends on the distance between the pivot of the balance and the cylinder head; this one is chosen as short as possible in order to reduce maximun the length and thus the weight of the connecting rods, but without the cylinders hindering the pivoting of the rocker (s).
  • the motor cylinders and pumps have, at their upper end, a flange tightened on the cylinder head by means of screws and a ring (only shown in the drawings of FIGS. 4 and 5). with threads and surrounding each cylinder to ensure cylinder-breech sealing.
  • the best way to obtain a tight cylinder-head assembly and able to withstand the expansions due to very large temperature differences between stopping and running the engine is to split the cylinder head into several parts. It is this principle which is applied in FIG. 6 showing the three-cylinder engine of FIG. 15 equipped with the pipes and transfer channels with their incorporated valves. The parts of the breech are.
  • the reflector cylinder (1) is surmounted by two regular sections in the manner of a roof of a house whose ridge is located on the axis xx ', exceeding having a constant thickness around the cylinder and having orifices at the locations of the valves; the unit forming a single piece obtained by molding.
  • All other engine cylinders or pumps have at their upper end the collar, shown in the drawings of the motors, and which serves as a clamping band to the clamping flanges of the pipes and transfer channels.
  • the intake manifold of the igniter in the form of an angular tube of bent oval section incorporating the two intake valves (38) of the igniter.
  • a clamping flange at both ends allows it to be fastened on the left side of the top of the igniter (1) and on the flange of the pump (4).
  • a second clamping sole of the same size located on the top of the intake manifold and above the pump 4, inclined towards the recovery pump (7a) and having the same opening diameter as the cylinder of the pump (4), receives one of the four soles of the transfer channel expander (3), recovery pumps (7a) and (7b) and pump (4) and the other three soles are attached to the recovery pumps (7a) and (7b) and on the post-blower-expander transfer channel.
  • the air intake valves (50) of the pump (4), the automatic air intake valve (51) of the recovery pump (7a) shown in Fig. 7, and the two air valves of air intake (40) of the expander are incorporated in the same transfer channel.
  • the igniter-post-igniter transfer channel is fixed by means of two clamping flanges located at both ends on the flamer right side (1) and on the collar of the post-igniter (2).
  • the upper face of this channel whose contours are sometimes overflowed by clamping bands receiving the clamping flanges of the other transfer channels, has two flat surfaces. The middle one is inclined towards the expander and receives the clamping plate of the post-blower-expander transfer channel; the second being tight on the collar of the regulator (3).
  • the second flat surface, located on the right is bent from the axis yy 'representing the ridge to the clamping plate on the post-igniter, accommodates the transfer channel from the pump (5) to the post-igniter ( 2).
  • the two intake (40) and exhaust (44) valves of the expander (3) are incorporated in the post-blower-expander transfer channel; while the two post-igniter intake valves (39) and the post-igniter-expander transfer valves (43) are integrated into the igniter-post-igniter transfer channel.
  • the air intake valve (52) of the pump (5) closes the connection pipe (23) and is fixed on the upper face of the pump transfer channel (5) -post-igniter (2).
  • the clamping between flange, sole or clamping band is made by bolts evenly distributed around these parts.
  • the parts hidden by the passage of the pipes or transfer channels are tightened by bolts passing through the thickness of these elements and guided by holes formed in aerodynamic ribs arranged in the direction of circulation of the fluids. To avoid too many ribs, they can extend if necessary, to guide the bolts on two neighboring cylinders.
  • the rockers consist of an ultra-light and high-temperature resistant assembly, of flat and bent parts obtained by molding in composite materials (nanotechnology). These are arranged vertically to allow the passage between the structures of the oil projections generated by the rotation of the oil sprockets. They may optionally be ribbed or bent at the ends to increase their rigidity.
  • the parts to be assembled are provided with penetrations, obtained during manufacture, which must coincide between the assembled parts in order to allow the passage of the fibrous reinforcements and the cast resin during the realization of the assemblies in order to obtain a structure of very strong set.
  • All cylinders of the engine operate in four stages except the supercharging pumps (4), (5) and (6) two-cylinder and two-cylinder engines that need only two times to perform their function, one to suck from air, the other to supercharge the engine cylinder. It is the same with the regulator (3), which sucks and rejects the air it does not need. If during the two dead times, during which these cylinders do not perform any function, their air intake valves remained closed, the displacements of their piston would be considerably slowed down and the efficiency of the engine notably affect. It is therefore essential to open their intake or air intake valve and to provide the necessary air during the lowering of their piston and to recover the filtered air rejected during its recovery.
  • the free rod piston recovery pumps (7a) and (7b) which have been doubled and have unequal diameters to reduce the bulk of engines.
  • the pistons of these pumps go down to store the air rejected by a cylinder and rise if a cylinder needs air during the following times.
  • the volume of recoverable air from the pumps must be at least equal to the maximum volume of air rejected by the cylinders at one point in the cycle. It must then be ensured that they are emptied by the air requirements of the cylinders during the following times, so that they are able to recover the air rejected by these same elements again.
  • the automatic air intake valve (51) of the recovery pump (7a) is allowed to open only if the pistons of the two pumps (7a) and (7b) are both in position. high position.
  • Figure 7 shows the simplified drawing of such a locking system in the closed position of the valve (51) allowed to open only if both pumps are empty.
  • the release system of the intake valve (51) can also be controlled by means of two upper position sensors of the pump pistons (7a) and (7b).
  • pistons are drawn in any position in thick continuous line and thick dash for the support lever (66) of the ratchet lever; and in the high position in fine dotted line.
  • FIG. 10 represents the front view and the top view of a two-cylinder expansion engine with two air recovery pumps, a transmission of the engine torque and a drive of the pump by a single rocker and a two-pin crankshaft. on the same side.
  • the recovery pumps (7a) and (7b) are inclined to reduce the length of the communication channels with the engine or pump cylinders. They are also not connected to the opposite arms of a pendulum that would justify a slope.
  • the balance (27) in the form of an isosceles triangle pivoting approximately in the middle of its height about an axis supported by three bearings.
  • a articulated connecting rod (15) at the top of the triangle activates the igniter (1).
  • the regulator (3) and the igniter booster pump (4) whose pistons move in the same direction have been aligned parallel to the base of the balance triangle.
  • the tops at the ends of this base form the joints of the connecting rods of their pistons.
  • Two other arms arranged downward, more or less perpendicular to the triangle of the balance according to the location of the crankshaft, drives its two crank pins on the same side by means of two connecting rods.
  • the axis of the crankshaft is located on the tangent to the circle of the joints of the balance, at the point of attachment halfway of the connecting rod of the crankshaft side pendulum.
  • FIG. 11 represents the front view and the top view of a two-cylinder expansion engine with two air recovery pumps, an igniter and an in-line regulator, a transmission of the engine torque by a first beam, a pump drive. by a second beam, the two rockers in opposite movement and a crankshaft with two opposite crank pins.
  • the purpose of the proposed model is to control two opposite crank pins with two rockers moving in opposite directions.
  • the inclined igniter (1) and the vertical expansion valve (3) are in line and actuate the three-armed balance (25) of the engine cylinders.
  • the boost pump (4), inclined and located at the rear of the igniter is driven by the balance of two-arm pumps (26).
  • the two arms directed downwards of the two rockers (25) and (26) are connected to the two opposite crank pins (31) of the crankshaft (29) by two rods (28).
  • the two recovery pumps (7a) and (7b) located at the rear of the pressure reducer communicate via a transfer channel between them, the pump (4) and the expander (3).
  • FIG. 12 represents the front view and the view from above of a motor coupling two twin-cylinder engines with a transmission of the engine torque and a drive of the pump by a single rocker, a crankshaft with two cranks on the same side, a regulator common to both twin-cylinders and a booster boost pump doubled.
  • This engine has three advantages: l) The operating cycle of the two twin-cylinder engines is shifted by one revolution, which makes it possible to obtain a motor torque at each half-turn, as in a four-stroke, four-cylinder engine. 2) The supercharging or air intake pumps suck the air and then supercharging a cylinder engine of the first twin, they then renew these same operations to supercharge a cylinder engine of the second twin, etc .... There is more downtime, the recovery pumps can be removed. 3) The regulator receives and processes successively the combustion gases one and then the other two-cylinder. Only one is enough. A motor coupling two twin-cylinder engines is not so much more complicated than a two-cylinder engine.
  • the engine torque is transmitted to the two crankshaft crank pins symmetrically and by a single, dimensionally stable piece, in this case the pendulum.
  • the regulator (3) is placed in the middle with its air intake pump (6); the igniter (1-1) or (1-2) with one of the doubled pumps (4a) or (4b) of each two-cylinder arranged on both sides. Because the supercharging pumps (4a) and (4b) are doubled, they must be connected by a pipe bypassing the regulator and not shown in Figure 12, in order to be able to feed successively one or the other of two cylinders.
  • the hose connection, not shown in the drawings, between the doubled (4a) and (4b) or (5a) and (5b) supercharged or lined (6a) and (6b) air intake pumps is required on each engine whenever these pumps are doubled. The volume of this pipe has been compensated for by a higher pump diameter.
  • the pistons of the igniters (8-1) and (8-2) and that of the intake pump (13), which move in the same direction, are connected via connecting rods with three joints located left of the pivot (35) of the balance (27).
  • the piston (10) of the regulator as well as the pistons (11a) and (11b) of the supercharging pumps, which move in the same direction but contrary to the previous ones, are connected by means of connecting rods to the three joints situated right of the pivot (35) of the balance (27).
  • FIG. 13 represents the front view and the top view of a motor coupling two twin-cylinder engines with a rocker "motor cylinder” and a rocker “pumps” in reverse movement operating a conventional crankshaft with four crank pins and a pump. Doubled expander air intake.
  • This model uses the classic four-crank crankshaft:
  • the crank pins 1 and 4 actuate the pumps thanks to the balance (26) and rods (28), the engine torque being transmitted to the crank pins 2 and 3 by the rocker "engine cylinders" (25 ) and the connecting rods (28).
  • the igniters (1-1) and (1-2) and the regulator (3) have not moved and are respectively connected to the left and right of the balance "engine cylinder” (25) following the vertices of an isosceles triangle .
  • the pumps were swapped to allow the second pump pump (26) to move in reverse movement. It is the air intake pump (6a) and (6b) of the regulator which is doubled on both sides thereof.
  • the supercharging pump (4) is disposed in the middle between the two igniters (1-1) and (1-2) it alternately supercharges to the left of the expander (3).
  • the forces on the crankshaft are transmitted symmetrically by one piece at the two crank pins at a time and not on a single crankpin, so without symmetry, as in the current engines.
  • FIG. 14 represents the front view and the plan view of a parked motor. 00598
  • the supercharging pumps of the engine cylinders feed only one uncoupled engine, so they intervene for only two out of four times.
  • the recovery pumps (7a) and (7b) again become essential to collect and then offer the air of the cylinders two dead time.
  • the motor cylinders namely the igniter (1), the post-igniter (2) and the expander (3) are substantially aligned vertically and inclined alternately on one side or the other depending on the direction of movement of their piston ; while the supercharging pumps are situated to the right or to the left of the cylinder which it supercharges next, again, the direction of movement of their piston.
  • the recovery pumps (7a) and (7b) doubled to reduce the bulk, were housed in the empty space next to the expander (3) and the post-igniter (2).
  • FIG. 15 represents the front view and the top view of a three-cylinder expansion engine with two recovery pumps, a rocker "engine cylinder” and a rocker “pumps” in opposite motion operating a crankshaft usual four cranks.
  • the transmission of the engine torque is effected, symmetrically, by the triangular balance (25) to the second and third crankpin crankshaft; the first and the fourth crank pin acting in reverse movement the two supercharging pumps (4) and (5) through the second concentric beam (26). who tries to balance the weights on. the opposite crank pins.
  • the engine cylinders: igniter (1), post-igniter (2) and expander (3) are arranged in a triangle with the post-igniter at the top; the supercharging pumps (4) and (5) above or below the cylinders they are supercharging and the recovery pumps (7a) and (7b) in the vacuum next to the igniter (1) and around the regulator (3).
  • a connecting pipe bypassing the pressure reducer (3) allows the pump (5) to reject and feed air to the recovery pump (7b).
  • the pivot bearings of the rockers are not drawn, for lack of space, because too close to the crankshaft.
  • FIG. 16 represents the front view and the view from above of a motor coupling two two-cylinder engines with a transmission of the engine torque and a driving of the pumps by a single rocker, a crankshaft with two cranks on the same side, a regulator common to both two-rollers and boosting pumps for inflamed and doubled post-igniters.
  • the expander (3) is common to the two coupled tricylindres and alternately receives the combustion gases of one then the other three-cylinder.
  • the AA cut shows the difference in level between the joints of the piston rods on the balance due to the need to incline the igniter (1-1) so that it can touch the post-inflator (2-1), so that the transfer channel between the two cylinders is as short as possible and leave enough space between the cylinders to ensure their fixing by clamping ring (54).
  • This fixing solution shown in FIGS. 4 and 5, having been abandoned in the implantation of the valves of FIG. 6, practically all the cylinders of the top views of FIGS. 16 and 17 can touch this to reduce the bulk of the engine. .
  • the cylinder (1-1) keeping the contact with the cylinder (4a), can come to touch the cylinders (2-1) and (5a).
  • the elements of the two tricylinders are opposite each side of the regulator (3) and its intake pump (6).
  • FIG. 17 represents the front view and the top view of a motor coupling two two-cylinder expansion engines with a rocker "motor cylinder” and a rocker “pumps” in opposite motion operating a crankshaft usual four pennies, a pump supercharging of the igniter and a regulator air intake pump each doubled.
  • the two balances provide a symmetrical transmission to a classic four-crank crankshaft.
  • the size of the engine can be reduced by bringing some of the cylinders closer as indicated in the previous figure.
  • the rockers moving in opposite movement, the pumps (4), (5) and (6) have changed sides while remaining in contact with the cylinder they supercharged air and remained in place.
  • the pump (5) became common to the two post-igniters (2-1) and (2-2) and was permuted with the pump (6) which is doubled.
  • the pumps (4a) and (4b) have, for their part, pivoted around the igniters (1-1) and (1-2) to be connected to the other side of the balance (26).
  • the proposed ecological and sustainability engines are designed to replace all current single cylinder chopper engines in the wide range of machines powered by an internal combustion engine.
  • the two-cylinder and three-cylinder engines are rather reserved for small powers, the coupled motors bicy- lindres or three-cylinder engines with medium and large powers. 0 000598
  • the total volume of the recovery pumps (7a) and (7b) must be at least equal to the sum of the volume of air rejected by the regulator (3) and the volume of the pump (4).
  • the total volume of recovery pumps (7a) and (7b) must be at least equal to . the sum of the volume of air expelled by the regulator (3) and the volume of the pump (5) minus that of the pump (4). **** It must be ensured that the recovery pumps (7a) and (7b) are emptied of their air contents during the 2nd stage during the air intake of the regulator (3) and the intake the pump (4) to be able to recover the air rejected by these same elements during the 3rd time.
  • the inlet valve (51) of the recovery pumps shall only be allowed to open if the pistons thereof are in the up position. Operating cycle of a cylinder engine (continued)
  • the total volume of the recovery pumps (7a) and (7b) must be at least equal to the sum of the volume of air expelled by the regulator (3) and the volume of the pump (5) minus the volume of the pump (4). **** It must be ensured that the recovery pumps (7a) and (7b) are emptied of their air contents during the 2nd stage during the air intake of the regulator (3) and the intake the pump (4) to be able to recover the air rejected by these same elements during the 3rd time.
  • the inlet valve (51) of the recovery pumps shall only be allowed to open if the pistons thereof are in the up position.
  • Cylinder of the air intake pump deRealizes an injection of air into the regulator at the end tensioner of the exhaust. This air is intended for further combustion in the regulator
  • connection pipe between one or the two-way air circulation allows double-boosted pumps or through the following pipe that there is rejection or
  • Projection oiling gear Provides lubrication of segments, cylinders and joints and cooling of all engine components
  • Decoupling control electromagnet Provides locking of the lever (72) if it is off the starting pump, and unlocking if energized

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Moteur à combustion interne écologique et du développement durable destiné à diminuer la pollution et à améliorer le rendement des moteurs actuels par utilisation de : -Le transfert des gaz avec une ou deux combustions entre deux ou trois cylindres de diamètre croissant appelé « détente multicylindre ». -La transmission antivibratoire du couple moteur au vilebrequin par balancier. -La transformation en énergie mécanique d'une grande partie de la chaleur produite par le fonctionnement du moteur. -La commande des soupapes par vérins exploitant simultanément deux sources d'énergie produite par le fonctionnement du moteur. -De pompes de suralimentation des cylindres moteurs en remplacement du turbo de suralimentation inutilisable à cause des transferts. -D'injecteurs directs de carburant équipés d'une aiguille d'injection rétractable pour permettre son refroidissement. -Un vérin anti-incendie pour cause de température élevée. Les moteurs proposés sont destinés au remplacement de tous les moteurs à détente monocylindre actuels dans tous les domaines d'application.

Description

Moteur à combustion interne à détente multicylindre ; cap vers les économies d'énergie.
La présente invention, appelée "moteur à combustion interne à détente multicylnv dre; cap vers les économies d'énergie" ou "moteur à combustion interne écologique et du développement durable" propose plusieurs pistes destinées à obtenir la combustion la plus complète et la moins polluante possible, et à améliorer le rendement en s'attaquant à plusieurs foyers de pertes des moteurs à combustion interne actuels afin de réaliser le moteur écologique économe en carburant et polluant le moins possible; voire, si on le souhaite et grâce aux matériaux de meilleur qualité utilisés, le moteur du développement durable, robuste, inusable, non jetable parce que réparable et recyclable qu'en dernier ressort pour cause de pertes d'énergie.
0 Le moteur à combustion interne actuel, dans lequel le cycle de fonctionnement quatre temps s'effectue dans un seul et même cylindre, connu et utilisé maintenant depuis plus d'un siècle, a atteint son paroxysme en matière d'économie d'énergie. II sera difficile de faire beaucoup mieux. Malgré un dosage précis du carburant en fonction des régimes du moteur, il nécessite un pot catalytique pour poursuivre la combustion et diminuer la pollu-5 tion en pure perte, sans pouyoir récupérer la précieuse énergie mécanique de la détente ce que le piston du cylindre ne peut effectuer que sur à peine un demi-tour. Le fonctionnement de ce même moteur produit en plus d'autres pertes d'énergie importantes auxquelles il serait temps de s'attaquer, en particulier:
-la chaleur perdue dans les gaz d'échappement,
-la chaleur évacuée par le liquide de refroidissement,
0 -la mise en circulation du liquide de refroidissement par la pompe à eau,
-les pertes par frottement dans les cames, linguets ou culbuteurs pour la commande des soupapes.
La mise en œuvre du nouveau moteur nécessite en outre l'installation de nouveaux éléments comme: -des pompes de suralimentation des cylindres moteurs,
5 -une pompe de démarrage afin de compenser le déficit de compression lorsque les cylindres sont froids,
-des injecteurs gazole ou essence adaptés,
-un vérin anti-incendie.
Le transfert des gaz entre cylindres appelé -"détente multicylindre" dans la présente0 invention, déjà proposée par d'anciens brevets et qui consiste à transférer les gaz de combustion d'un premier cylindre vers un deuxième cylindre de plus grand diamètre et dont le mouvement du piston est inversé, voire un troisième cylindre de mêmes caractéristiques avec une deuxième combustion, ouvrirait de nouvelles perspectives. Elle permettrait d'optimiser la combustion en la "traitant" par le choix de la richesse du5 mélange dans un ou deux cylindres non pas sur un demi-tour comme dans les moteurs actuels mais sur plusieurs temps, avec récupération de l'énergie mécanique sur deux, trois ou quatre demi-tours, à comparer au demi-tour dans les moteurs d'aujourd'hui.
Des extraits des travaux des anciens brevets intéressant mon invention sont résumés dans le tableau ci-dessous:
Nom de l'inventeur Résumé de la partie du brevet en Points faibles que la présente Date de publication relation avec mon invention invention cherche à améliorer
Gustave Heinrich Moteur monocylindre deux temps -Pertes d'énergie dans les voOTTO suralimenté par une pompe à lumes morts des longs canaux 8-7-1913 mélange et une pompe à air pour de transfert
éviter l'auto-allumage dans la cham-combustion incomplète due bre de précombustion. Les gaz aux transferts sans présence d'échappement sont transférés sans d'air
air et détendus successivement dans -Couples antagonistes dus au trois cylindres de diamètre croissant transfert et diamètre différent avec récupération de l'énergie des pistons engendrent des vimécanique sur les pistons de ces brations nuisibles sur le vilecylindres. Ces transferts de gaz enbrequin tre les cylindres sont commandés
par les pistons obturant ou libérant
des lumières dans les cylindres.
Thomas Hamilton Cherche à créer deux réactions chiAvantages:
ADAMS miques successives à la température -effort de compression plus 7-10-1947 la plus favorable possible afin faible permettant une d'obtenir de chaque réaction, le économie d'énergie, maximum de chaleur dégagée. -diminution des pertes de
La 1ère réaction 2C+ 02→2CO qui chaleur par refroidissement, produit le maximum de chaleur à -optimisation des dégagements 1500°C est engendrée par une de chaleur des réactions. injection substantielle de gazole Points faibles:
dans l'air comprimé d'un 1er cy-auto-allumage en cas d'admislindre en alliage de molibdène- sion de mélange avec essence chrome sans liquide de refroidis-nécessité d'adapter l'injecteur sement permettant de conserver une d'essence à la température é- température de fonctionnement élelevée du cylindre,
vée ce qui présente l'avantage, -vibrations nuisibles sur le vi- parmi d'autres, de pouvoir obtenir brequin dû au transfert et au la température d'inflammation avec diamètre différent des pistons. un effort de compression plus faible.
La 2e réaction chimique
2CO+02-»2C02, qui produit un
maximum de chaleur à la
température ambiante, est obtenue
par transfert du mortoxyde de
carbone dans un 2e cylindre de
diamètre plus élevé en présence
d'air, comprimé puis injecté d'une
faible quantité de carburant.
Hurd A. FRASER Après une première explosion et -lubrification d'étanchéïté entre 16-11-76 détente dans un 1er cylindre d'un le 2e cylindre et la chemise- mélange très riche en carburant soupape délicate (faibles dépour diminuer les oxydes d'azote, placements).
les gaz de combustion sont trans-commande côté vilebrequin férés dans un 2e cylindre de " diade la chemise-soupape difficimètre plus élevé contenant de l'air le.
faiblement mélangés puis compressés -transfert et diamètre différent Nom de l'inventeur Résumé de la partie du brevet en Points faibles que la présente Date de publication relation avec mon invention invention cherche à améliorer
Hurd A. FRASER allurriés ou injectés afin de parfaire des pistons créent des vibra16-11-76 la combustion. Le transfert est tions dommageable au vilecommandé par la chemise mobile brequin.
du grand cylindre formant soupape -dans l'application industriel, la plaquée contre la culasse. lubrification cylindre-piston ne peut être réalisée qu'en a- joutant l'huile au carburant ce qui est source de pollution.
Gianni ZANIERI Produit deux explosions successives -Le transfert entre deux cylindres 2-5-1991 dans deux cylindres de même de même diamètre nécessite le diamètre; la 2e explosion utilise les blocage des gaz de combustion gaz d'échappement du 1er cylindre en détente dans le 1er cylindre en présence d'air faiblement pendant que le 2e cylindre mélangé puis allumé ou injecté aspire le mélange ce qui après compression. freine le piston du 1er cylindre et nuit au rendement du moteur.
-vibrations néfastes au vilebrequin dû au transfert.
La détente multicylindre pose un problème dans la transmission du couple au vilebrequin. C'est, à mon avis, la raison pour laquelle ces anciennes inventions n'ont jamais trouvées d'application industrielle. En effet, si les deux pistons en mouvement contraire, soumis aux forces de pression des gaz de combustion des deux cylindres en transfert et directement reliés par leur bielle respective à deux manetons opposés du vilebrequin, celui- ci aura à subir deux couples antagonistes durant le transfert entraînant des vibrations nuisibles auxquelles s'ajoutent les vibrations créées par le poids différent proportionnel au diamètre des pistons. Comme solution à ce problème, qui interdit l'utilisation de la détente multicylindre, je propose d'intercaler un balancier en matériaux composites ultra-légers monté entre les bielles, allégées si possible elles aussi, du vilebrequin et les bielles des deux ou trois pistons des cylindres moteurs en transfert à un moment du cycle. Le balancier est constitué, à la manière d'une balançoire, d'un pivot central au milieu de deux ou de plusieurs bras aux extrémités desquels viennent s'articuler les bielles des pistons suivant leur sens de déplacement. Tous les pistons des cylindres moteurs (1), (2) et (3) sont toujours raccordés à un même balancier qui absorbe les vibrations dues aux transferts et aux diamètres différents des pistons, pour ne transmettre que le couple moteur au vilebrequin. Les bras qui peuvent être décalés entre eux, sont centrés sur l'axe des pistons des cylindres. Une structure relie les extrémités des bras afin d'augmenter la rigidité et la résistance mécanique du balancier auquel les mouvements alternatifs des pistons impriment un mouvement de balançoire.
Je propose ensuite de transformer une grande partie de la chaleur produite par le fonctionnement du moteur en énergie mécanique, en associant la détente multicylindre à une température de fonctionnement du moteur plus élevée par suppression du liquide de re- frp djssement suivant le conseil éclairé d'ADAMS. Un moteur chaud permet de réduire l'effort de compression en ce sens qu'il nécessite moins de volume de compression, mais l'é- tanchéïté segment-cylindre doit rester tout aussi efficace puisque le taux de compression doit demeurer identique à la fin du mouvement. Le travail à fournir est donc moins important, ce qui représente une économie d'énergie non négligeable quand on connaît le taux de compression nécessaire à l'inflammation du carburant. Mais ce taux de compression est plus faible à froid ce qui nécessite l'installation d'une pompe de démarrage. La pompe à eau de mise en circulation du liquide de refroidissement devient superflue éliminant d'importantes pertes mécaniques. L'idéal serait de pouvoir atteindre et conserver la température d'inflammation spontanée du carburant (diesel). Cette valeur ne peut être avoisi- née dans l'état actuel de la tenue aux températures élevées des lubrifiants assurant étan- chéïté segments-chemise dont la technologie devra encore progresser, mais la température de fonctionnement peut être augmentée substantiellement afin de récupérer une partie con- séquente de l'énergie mécanique de la chaleur grâce à la détente multicylindre. L'utilisation d'une température de fonctionnement élevée est tributaire des recherches en lubrifiant. Il s'agit de trouver un nouveau lubrifiant participant à l'étanchéïté; liquide ou gras qui reste visqueux sans solidifier à température élevée, ou solide sans vieillissement et collant ou restant en place aux endroits qui glissent. On sait en effet que la chaleur maintient la pression des gaz plus élevée, la détente des gaz sera donc plus longue. La figure 1 représente et commente le cycle réel imaginé de Beau de Rochas d'un moteur tricylindre qui illustre cette longue détente durant deux transferts sur trois cylindres avec deux combustions successives. La température de fonctionnement plus élevée nécessite l'utilisation de métaux aux propriétés tribologiques (dureté, usure et frottements) supérieures pour les cylindres et plus réfractaires pour la culasse et le haut des pistons. L'achat de ces métaux et leur mise en œuvre reviendront plus cher, mais c'est le prix à payer pour obtenir le moteur écologique du développement durable inusable, réparable, recyclé qu'en dernier ressort pour cause de dépenses d'énergie, mais récupéré et seulement rectifié, remis en état et équipé des dernières innovations, il sera prêt pour une nouvelle longue vie.
Afin de supprimer les pertes par frottements des cames, culbuteurs ou linguets, qui constituent une transmission bien compliquée des mouvements d'ouverture et de fermeture des soupapes, je propose d'actionner chacune de celles-ci par un vérin double effet piloté par un distributeur 4/2 monostable à commande électromagnétique commandé par des détecteurs de position du vilebrequin et d'un diviseur électronique par deux (bascule RS ou JK) des impulsions (cycle sur deux tours). Les vérins sont commandés simultanément par deux sources d'énergie produites par la fonctionnement du moteur qui sont: La dépression d'air et l'air comprimé. Chaque position de soupape est obtenue en injectant conjointement une dépression d'air dans la chambre du vérin vers laquelle le piston doit se déplacer et de l'air comprimé dans la chambre opposée.
La production des deux énergies de commande s'effectue de la manière suivante: -Une petite soupape de dépression d'air située dans la tubulure d'admission du mo- leur et communiquant à l'aide d'un tuyau avec le réservoir de stockage de la dépression d' air (49), s'ouvre momentanément lorsque la dépression est la plus élevée (ces moments sont indiqués dans les tableaux "cycle fonctionnement des moteurs" feuilles 21 à 25 après le signe §).
-Une deuxième petite soupape d'air comprimé, située dans le détendeur (3), ou dans certains canaux de transfert entre les pompes et cylindres moteurs suivant le type de moteur (voir tableaux "cycle fonctionnement des moteurs") et communiquant à l'aide d'un tuyau avec le réservoir de stockage de l'air comprimé (48), s'ouvre momentanément lorsque la compression qui y règne est la plus élevée (ces moments sont indiqués dans les tableaux "cycle fonctionnement des moteurs" feuilles 21 à 25 après le signe §).
Un graisseur d'huile, assurant la lubrification des joints de piston des vérins et de tiroir des distributeurs, est monté sur la canalisation d'alimentation en air comprimé des vérins et distributeurs.
L'utilisation de deux sources d'énergie permet d'additionner la force créée par l'air comprimé d'un côté du piston et la force engendrée par la dépression d'air de l'autre côté du piston. Elle offre deux avantages: le premier est de pouvoir réduire le diamètre du vé- rin et d'obtenir un gain de place; le deuxième est que l'air comprimé est récupéré automatiquement lors de la commande - du mouvement contraire du vérin par le réservoir de dépression d'air (49). La régénération de la dépression d'air à travers la petite soupape enverra cet air avec les résidus de brouillard d'huile de lubrification éventuels dans la pompe de suralimentation de l'enflammeur pour être brûlés dans les cylindres du moteur évitant ainsi tout risque de pollution.
Tous les dessins en vue de face de cylindres de moteurs équipés de leurs soupapes des figures 2 à 5 sont représentés, pour simplifier, avec une seule soupape de fonction (admission, prise d'air, transfert ou échappement). Il est vivement conseillé de les doubler, comme dans les moteurs actuels, afin de ne pas nuire au rendement.
La figure 2 représente le dessin d'un enflammeur (1) muni d'une soupape d'admission^) et d'une soupape de transfert (41) ou (42) avec le détendeur (3) ou le post-enflam- meur (2). Les soupapes sont commandées chacune par un vérin double effet (45) pilotés par un distributeur 4/2 monostable à commande électromagnétique.
La figure 3 représente une commande doublée de soupape par deux vérins parallè- les. Ce procédé permet un gain de place à l'avant et à l'arrière puisque la section des vérins a pu être divisé par deux. La figure 4 représente le dessin de l'enflammeur (1) et du post-enflammeur (2) d'un moteur tricylindre équipés de leurs soupapes et de leur commande par vérin. Une soupape anti-retour des gaz de combustion (53) du post-enflammeur (2) vers l'enflammeur (1), commandée de la même façon que la soupape enflammeur-post-enflammeur (42), a été ajoutée au point de rencontre du canal de transfert avec le post-enflammeur (2). Ce risque existe puisqu'une deuxième explosion est produite dans le post-enflammeur, mais une commande renforcée par un vérin doublé ou plus grand de la soupape de transfert enflammeur-post-enflammeur (42) peut suffire à régler ce problème. Sur ce même dessin, la commande par vérin de la soupape d'admission (38) de l'enflammeur (1) est constituée de deux vérins superposés de section deux fois plus petite que celle d'un vérin unique permettant ainsi un gain de place pour la commande de la soupape anti-retour de transfert (53) voisine, elle aussi équipée de la même façon et pour les mêmes raisons. Quant à la soupape de transfert enflammeur-post-enflammeur (42), elle a été décalée et inclinée vers l'avant pour assurer une place suffisante à sa commande.
Dans le cas du post-enflammeur (2) et du détendeur (3), on peut profiter du canal de transfert avec le cylindre précédent, c'est à dire respectivement avec l'enflammeur (1) et le post-enflammeur (2) pour disposer de plus de surface pour loger les soupapes afin augmenter leur section, à condition d'aplatir les canaux de transfert entre ces cylindres. Pour ce faire, la tubulure des canaux de transfert part "en éventail" jusqu'à épouser le diamètre intérieur du cylindre suivant. Au fur et à mesure que le canal s'élargit, sa hauteur diminue pour maintenir sa section constante. On peut aussi donner une forme triangulaire à Sommets arrondis aux faces supérieures; les soupapes seront ainsi inclinées et disposées sur les côtés du triangle, ce qui permet de les éloigner les uns des autres et d'avoir suffisamment de place pour loger les vérins de commande. Une section trapézoïdale pour le canal de transfert permet d'incliner la soupape vers le cylindre de transfert améliorant ainsi l'aérodynamisme du canal de transfert.
La figure 5 représente l'enflammeur (1) et le détendeur (3) d'un moteur bicylindre munis de leurs soupapes. L'originalité de ce dessin est la disposition vers le bas de la soupape d'échappement (44) dont la commande se retrouve à l'extérieur et à côté du bloc mo- teur. Bien qu'augmentant le volume du canal de transfert, elle présente l'avantage d'accroître la surface disponible pour l'implantation des soupapes, qui pourront être agrandies et améliorer quelque peu le rendement du moteur. Si l'on dispose d'espace à côté du détendeur, plusieurs soupapes d'échappement de faible section peuvent être disposées autour du détendeur afin de réduire l'encombrement et d'augmenter leur section.
Pour diminuer le volume perdu (non balayé par un piston) des canaux de transfert les hauts de piston (8), (9) et (10) des figures 2, 4 et 5 ont la forme de deux pans obliques à la manière d'un toit de maison. La figure 6 donne un exemple de répartition des soupapes sur le moteur tricylindre à deux balanciers proposé dans les applications industrielles sur figure 15. (Il s'agit du modèle le plus compliqué puisque les tricylindres couplés suivants ne font que répliquer la même chose doublée). Cette figure 6 est expliquée et commentée dans la partie concernant les applications industrielles de la description à partir de la page 12, ligne 22
Les pompes de suralimentation ou de prise d'air ne nécessitent qu'une seule soupape d'admission d'air; elle se retrouve centrée sur le cylindre de la pompe et est légèrement plus petite que le diamètre de celui-ci. Ce sont les cylindres moteurs (1), (2) et (3) qui possèdent le plus de soupapes doublées au nombre de quatre. Il s'agit des deux soupapes d'admission (38) ou (39), de prise d'air (40) et des soupapes de transfert (42) ou (43) ou d'échappement (44). La meilleure façon de répartir ces soupapes sur la culasse d'un cylindre, le haut du canal de transfert compris afin d'augmenter la surface disponible, est de tracer un axe passant par le centre approximatif de cette surface, et ce trouvant au milieu et à égale distance des cylindres avec lesquels il communique des transferts d'air ou de gaz de combustion. Ces axes sont appelés xx', yy' et zz' sur le dessin; les deux mêmes soupapes sont réparties de chaque côté de cet axe.
Le turbo de suralimentation des cylindres, utilisé sur les moteurs actuels afin d'augmenter le taux de compression favorable au rendement du moteur, devient inutilisable sur le nouveau moteur écologique proposé, du fait de la détente multicylindre qui diminue fortement la pression des gaz d'échappement. Sa température de fonctionnement élevée, qui fait augmenter rapidement la pression de l'air arrivant dans le cylindre, aura tendance à refuser l'entrée d'une quantité d'air suffisante durant l'admission. La suralimentation des cylindres devient donc indispensable. Cette fonction sera assurée par des pompes à piston mues par le balancier des cylindres moteurs ou par un deuxième balancier spécial pompes qui tente d'équilibrer poids des manetons opposés du vilebrequin. Le piston de la pompe suralimentant un cylindre moteur doit se déplacer en mouvement contraire par rapport à celui du cylindre suralimenté.
Lors du démarrage à froid, la quantité d'air introduite dans l'enflammeur (1) doit ê- tre supérieure afin de palier au déficit de compression dû au cylindre froid lorsque l'air n' est pas chauffé par les parois chaudes de l'enflammeur et de son piston. C'est la fonction de la pompe de démarrage qui fonctionne comme la pompe (4) et qui doit être installée sur tous les types de moteurs entre l'enflammeur (1) et sa pompe de suralimentation (4) et communiquer avec le canal de transfert entre ces deux même cylindres. La figure 8 représente le dessin simplifié de cette pompe de démarrage sur lequel:
-La position "entraînement du piston" est représenté pour la position basse du piston en trait continu épais et, pour la position haute du piston en trait mixte fin. -dans la positibn "pistôn pompë à l'arrêt'1, les pièces (71), (74) et (75) oscillent entre la position dessinée en trait continu épais et celle dessinée en trait court fin.
Le piston de celle-ci est actionné par une bielle brisée (71), dont l'articulation centrale est raccordée à un levier de découplage (74), qui, lorsqu'il est verrouillé, main- tient la bielle brisée déployée par l'intermédiaire de la bielle (75). Le balancier (26) ou (27) entraîne le piston de la pompe (70) aussi longtemps que le levier de découplage (74) est retenu par la butée du levier de commande (72). L'alimentation de l'électroaimant (73) après quelques minutes de fonctionnement du moteur ou par capteur de température, libère le levier de découplage (74). C'est ce dernier qui est animé du mouvement alternatif du balancier avec la bielle (75) et la bielle brisée (71) qui plie et déplie au rythme du mouvement du balancier. Ce dispositif permet de réaliser des économies d'énergie, puisque l'énergie mécanique à fournir pour la mise en mouvement des ces pièces ultra-légères est très faible et les pertes dues aux "pompages d'air" générés par les déplacements du piston de la pompe de démarrage sont supprimées. En plus, l'effort nécessaire au maintien de la bielle brisée déployée est très minime.
La température de fonctionnement élevée nécessite également une adaptation des in- jecteurs de carburant. Celle-ci consiste à équiper les injecteurs d'une aiguille d'injection rétractable afin de permettre son refroidissement. L'avance ou le recul de l'aiguille sont commandés par un vérin identique à celui des soupapes à condition de faire appel à une commande électronique précise par capteur de position du vilebrequin. Il faudrait que l'aiguille avec son support mobile ne contienne que la quantité de carburant nécessaire à l'injection et que celle-ci ne puisse se réaliser que si l'aiguille est presque sortie de l'in- jecteur et se trouve à l'intérieur du cylindre. Un obturateur ouvre et ferme l'orifice d'injection dans le cylindre et est actionné par l'ensemble mobile supportant l'aiguille lorsque celui-ci arrive pratiquement en bout de course. Vue la température élevée et les dilatations qui en découle, l'utilisation de segments pour assurer l'étanchéïté support mobile de l'aiguil- le-tube qui la guide ne serait pas superflue.
La température plus élevée du moteur présente un risque d'incendie en cas de rupture ou de fuite sur la canalisation d'alimentation en carburant du moteur, que l'installation d'un vérin hydraulique anti-incendie à proximité du réservoir de carburant peut rapidement circonscrire. Ce vérin obture la sortie d'essence ou de gazole du réservoir et aspire le carburant contenu dans les canalisations en cas de choc ou de détection par capteur de l'existence d'une température très élevée due à un début d'incendie. La figure 9 représente la vue de face du dispositif.
Afin de faciliter la compréhension du dispositif vérin anti-incendie, le dessin simplifié est représenté en position repos ou enclenchée correspondant au fonctionnement normal du moteur en traits épais, et en position déclenchée suite à un choc violent ou un début d'incendie en traits mixtes fins.
Le dispositif comporte un vérin hydraulique simple effet (80) avec ressort (82). Au repos, la tige du vérin est maintenue en position rentrée par la crémaillère (83). En cas de début d'incendie détecté par un capteur de température très élevée alimentant électroaimant (90) ou de choc violent décelé par la masselotte (92), le levier de déverrouillage de la bielle brisée (91) pivotant dans le sens horaire libère la bielle brisée (89) qui plie légèrement sous l'effet du ressort de rappel (95) entraînant le pivotement du levier de déverrouillage du vérin (85) ainsi que celui de la crémaillère de maintien de la tige du vérin (83) grâce à la butée (84). La tige du vérin est libérée et sort sous l'effet du ressort (82) et l'obturateur (97) est plaqué contre son siège par le déplacement du levier de déverrouillage (85) empêchant toute sortie de carburant du réservoir. Le déplacement du piston (81) du vérin, engendré par la traction du ressort (82), aspire le carburant contenu dans la canalisation d'alimentation (98) du moteur. Un levier manuel de commande (86) permet la remise en position "fonctionnement normal du moteur" par quelques "mouvements de pompage" grâce à la crémaillère (87) servant de point d'appui à l'extrémité pointue du levier manuel de commande (86). Préalablement à cette manœuvre, l'ensemble du mécanisme a été mis en position "fonctionnement normal" (en trait épais) grâce à une traction sur la poignée (100).
L'invention est accompagnée des diagrammes et dessins annexés suivants:
La figure 1 représente et commente le cycle réel imaginé de Beau de rochas du moteur tricylindre de la figure 15.
La figure 2 représente le dessin de renflammeur muni d'une soupape d'admission et d'une soupape de transfert commandées chacune par un vérin double effet piloté par un distributeur 4/2 monostable à commande électromagnétique.
La figure 3 illustre une soupape de cylindre commandée par deux vérins en parallèle La figure 4 représente le dessin d'un enflammeur et d'un post-enfiammeur munis de leurs soupapes avec parfois des vérins superposés et une soupape inclinée pour permettre le logement de l'ensemble de leur commande.
La figure 5 représente l'enflammeur et le détendeur d'un moteur bicylindre avec la soupape d'échappement située à l'extérieur du bloc moteur, dans le but d'augmenter la section des soupapes et sensiblement le rendement du moteur.
La figure 6 donne un exemple de disposition des tubulures et canaux de transfert avec soupapes intégrées du moteur tricylindre de la figure 15 respectant les concepts de l'invention. La figure 7 représente un système de déverrouillage de la soupape d'admission des pompes de récupération de l'air rejeté par certains cylindres, lorsque celle-ci sont vides.
La figure 8 représente une vue de face du système de couplage et de découplage de la pompe de démarrage. La figure 9 représente une vue de face du dispositif "vérin anti-incendie".
La figure 10 représente une vue de face et de dessus d'un moteur bicylindre avec un seul balancier.
La figure 1 1 représente une vue de face et de dessus d'un moteur bicylindre avec deux balanciers.
La figure 12 représente une vue de face et de dessus d'un moteur couplant deux bicylin- dres avec un seul balancier.
La figure 13 représente une vue de face et de dessus d'un moteur couplant deux bicylin- dres avec deux balanciers.
La figure 14 représente une vue de face et de dessus d'un moteur tricylindre avec un seul balancier.
La figure 15 représente une vue de face et de dessus d'un moteur tricylindre avec deux balanciers.
La figure 16 représente une vue de face et de dessus d'un moteur couplant deux tricylin- dres avec un seul balancier.
La figure 17 représente une vue de face et de dessus d'un moteur couplant deux tricylin- dres avec deux balanciers.
Quatre modèles de moteurs sont ensuite proposés en applications industrielles respectant toutes les propositions conseillées précédemment, du moins cher au plus coûteux avec des performances en matière de pollution et de rendement sensiblement proportionnelles au prix de revient. Les quatre moteurs proposés sont:
-Le moteur bicylindre avec une combustion et un transfert et un couple moteur sur deux demi-tours sur les deux tours du cycle.
-Le moteur couplant deux moteurs bicylindres permettant d'obtenir un couple moteur à chaque demi-tour grâce au décalage d'un tour du cycle de fonctionnement des deux moteurs.
-Le moteur tricylindre avec deux combustions dans deux cylindres successifs et deux transferts et un couple moteur sur trois demi-tours sur les deux tours du cycle et un couple partiel durant le 1er transfert.
-Le moteur couplant deux moteurs tricylindres avec une combustion et un couple moteur -Le moteur couplant deux moteurs tricylindres avec une combustion et un couple moteur à chaque demi-tour, grâce au décalage d'un tour du cycle de fonctionnement des deux moteurs, cumulé aux quatre couples créés par les quatre détentes secondaires de transfert sans combustion durant un cycle.
La transmission du couple moteur au vilebrequin par balancier est très différente des transmissions "piston unique par maneton" des moteurs actuels. Le balancier forme une pièce unique pratiquement indéformable qui transmet le couple de façon symétrique à deux manetons symétriques du vilebrequin ce qui présente un avantage avéré. Il est néanmoins difficile de prévoir sans l'avoir étudié, laquelle des deux mises en rotation suivantes du vilebrequin est la plus intéressante: -par balancier unique ou -par deux balanciers en mouvement contraire. Pour cette raison, chacun des quatre moteurs est présenté en deux versions:
-Transmission du couple moteur et entraînement des pompes par un seul balancier.
-Transmission du couple moteur et entraînement des pompes par deux balanciers en mouvement contraire.
Ces moteurs utilisent la détente multicylindre suivant deux procédés dont les carac- téristiques et la constitution sont les suivantes:
-la détente bicylindre: Application du principe de récupération de l'énergie mécanique par transfert proposé par OTTO, mais en quatre temps et en présence d'air pour parfaire la combustion + température de fonctionnement du moteur élevée conseillée par ADAMS.
Un premier cylindre quatre temps appelé "enflammeur" (1) produit une combustion et détente, qui est ensuite transférée vers un 2e cylindre de plus grand diamètre appelé "détendeur" (3), dont le mouvement du piston est inversé et contenant de l'air préalablement introduit. Le transfert en présence d'air est destiné à assurer la poursuite de la combustion des imbrûlés et du monoxyde de carbone qui se transforme en C02 avec dégagement de chaleur grâce à la présence d'air. Cette phase, qui est effectuée dans le pot catalytique des moteurs actuels en perdant une grande partie d'énergie mécanique, peut être récupérée par le piston du détendeur (3) dans le moteur proposé avec une grande part de l'énergie de la chaleur conservée par la structure du moteur à une température élevée, qui ralentit le refroidissement des gaz dû à la détente, dont l'énergie mécanique potentielle pourra être prolongée et récupérée durant le transfert.
-la détente tricylindre: Application du cycle ADAMS durant le transfert entre le 1er et le 2e cylindre avec température de fonctionnement du moteur élevée + récupération de l'énergie mécanique par transfert proposé par OTTO avec température de fonctionnement du moteur élevée entre le 2e et le 3 e cylindre.
Au moteur bicylindre précédent, équipé des mêmes accessoires mais dont le 2e cylindre est appelé post-enflammeur (2) et qui possède en plus un injecteur produisant une 2e combustion avec les gaz d'échappement de l'enflammeur (1) mélangés à de l'air, comprimés et injectés d'une faible quantité de carburant, est raccordé un 3 e cylindre appelé "détendeur" (3), de diamètre en progression de raison constante, sur la soupape d'échappe- ment qui devient soupape de transfert post-enflammeur-détendeur (43). Les détentes engendrées par les deux combustions successives et la détente partielle de transfert dans les deux premiers cylindres ainsi que le transfert vers le troisième cylindre créent trois couples sur trois demi-tours et un couple partiel.
Une température de fonctionnement proche de la température d'inflammation justifi- rait une détente quadricylindre avec, comme pour la détente tricylindre, deux combustions dans les deux premiers cylindres suivies de deux détentes de chaleur par tranfert; cela nécessiterait l'adjonction d'un quatrième cylindre appelé "dépresseur" de diamètre en progression sion de raison constante.
Les tableaux des feuilles 20, 21, 22, 23, 24 et 25 expliquent le cycle de fonctionnement de chaque moteur en indiquant ce qui se passe dans chaque cylindre.
Tous les huit dessins de moteurs des figures 10 à 17 sont représentés sans la culasse ni les soupapes. Pour leur implantation suivre les conseils fournis ci-dessous et sur pages 5, 6 et 10.
Les hauts des cylindres moteur ou pompe échangeant des gaz doivent être rapprochés le plus possible afin de diminuer au maximum la longueur du canal de transfert qui forme un volume perdu (non balayé par un piston), Les pistons des cylindres moteurs ou pompes, échangeant un gaz, sont toujours en mouvements contraires; ils doivent donc être raccordés, par l'intermédiaire de leur bielle, à deux bras opposés du balancier. C'est la distance entre ces deux bras qui détermine l'angle d'inclinaison du V renversé entre les axes de deux cylindres communiquant. Cet angle dépend aussi de la distance entre le pivot du balancier et la culasse; celle-ci est choisie la plus courte possible afin de réduire au maximun la longueur et donc le poids des bielles, mais sans que les cylindres ne gênent les pivotements du ou des balanciers.
Sur les dessins des figures 10 à 17, les cylindres moteurs et pompes possèdent, à leur extrémité supérieure, une collerette serrée sur la culasse par Γ intermédiaire de vis et d'une bague (uniquement représenté sur les dessins de la figure 4 et 5) avec taraudages et entourant chaque cylindre afin d'assurer l'étanchéïté cylindre-culasse. La meilleur façon d'obtenir un assemblage cylindre-culasse étanche et capable de résister aux dilatations dues aux écarts de températures très importants entre l'arrêt et le fonctionnement du moteur est de scinder la culasse en plusieurs parties. C'est ce principe qui est appliqué sur la figure 6 représentant le moteur tricylindre de la figure 15 équipé des tubulures et canaux de trans- fert avec leurs soupapes incorporées. Les parties de la culasse sont . composées des tubulures d'admission, ou d'échappement, ou des canaux de transfert intégrant, suivant le cas, les soupapes doublées d'admission, d'échappement, de prise d'air, de transfert et éventuellement d'anti-retour des gaz vers renflammeur. L'étanchéïté entre les cylindres et tubulures ou canaux de transfert ne peut être assurée que si les surfaces de serrage entre ces éléments sont planes. A cet effet, le cylindre de renflammeur (1) est surmonté de deux pans réguliers à la manière d'un toit d'une maison dont le faîtage est situé sur l'axe xx', dépas- sant d'une épaisseur constante le pourtour du cylindre et possédant des orifices aux empla- ments des soupapes; l'ensemble formant une seule pièce obtenue par moulage. Tous les autres cylindres moteurs ou pompes possèdent à leur extrémité supérieure la collerette, représentée sur les dessins des moteurs, et qui sert de bande de serrage aux semelles de serrage des tubulures et canaux de transfert. La tubulure d'admission de I'enflammeur à la forme d'un tube angulaire de section ovale cintré intégrant les deux soupapes d'admission (38) de I'enflammeur. Une semelle de serrage aux deux extrémités permet sa fixation sur le pan gauche du haut de I'enflammeur (1) et sur la collerette de la pompe (4). Une deuxième semelle de serrage de même dimension, située sur le haut de la tubulure d'admission et au-dessus de la pompe 4, inclinée vers la pompe de récupération (7a) et présentant le même diamètre d'ouverture que le cylindre de la pompe (4), reçoit une des quatre semelles du canal de transfert détendeur (3), pompes de récupération (7a) et (7b) et pompe (4) et dont les trois autres semelles sont fixées sur les pompes de récupération (7a) et (7b) et sur le canal de transfert post-enflammeur-détendeur. Les soupapes d'admission d'air (50) de la pompe (4), la soupape d'admission d'air automatique (51) de la pompe de récupération (7a) représentée sur la figure 7, ainsi que les deux soupapes de prise d'air (40) du détendeur sont incorporées dans ce même canal de transfert. Le canal de transfert enflammeur-post- enflammeur est fixé à l'aide de deux semelles de serrage situées à ses deux extrémités sur le pan de droite de renflammeur (1) et sur la collerette du post-enflammeur (2). La face supérieure de ce canal, dont les contours sont parfois débordés par des bandes de serrage recevant les semelles de serrage des autres canaux de transfert, présente deux surfaces planes. Celle du milieu est inclinée vers le détendeur et reçoit la semelle de serrage du canal de transfert post-enflammeur-détendeur; la deuxième étant serrée sur la collerette du détendeur (3). La deuxième surface planes, localisée à droite, est penchée depuis l'axe yy' représentant le faîtage jusqu'à la semelle de serrage sur le post-enflammeur, accueille le canal de transfert de la pompe (5) vers le post-enflammeur (2). Les deux soupapes de prise d'air (40) et d'échappement (44) du détendeur (3) sont incorporées dans le canal de transfert post-enflammeur-détendeur; tandis que les deux soupapes d'admission du post- enflammeur (39) et les soupapes de transfert post-enflammeur-détendeur (43) sont intégrées dans le canal de transfert enflammeur-post-enflammeur. La soupape d'admission d'air (52) de la pompe (5) obture le tuyau de raccordement (23) et est fixée sur la face supérieure du canal de transfert pompe (5)-post-enflammeur (2).
Un montage des soupapes d'inclinaison différente à celle des surfaces de serrage est parfois nécessaire pour permettre le logement des vérins de commande et celui des soupapes voisines. Un support formant enceinte ou carter, maintient l'ensemble cylindres- parties de culasse montées et assemblées par des boulons serrés sur des pattes de fixation 2010/000598
14
rapportées ou obtenues lors de la fabrication des' trois parties assemblées. Uri serrage élastique autorise la dilatations des différentes pièces. La nouveauté de ce procédé d'assemblage est de permettre aux vapeurs et projections d'huile d'arriver, directement ou par ricochet, sur toutes les parties du moteurs y compris les faces supérieures des parties de culasse. Le circuit de graissage n'est-il pas devenu obsolète supprimant pas mal de pertes d'énergie et de parcours compliqués?
Le serrage entre collerette, semelle ou bande de serrage est réalisé par boulons uniformément répartis autour de ces pièces. Les parties cachées par le passage des tubulures ou canaux de transfert sont serrées par des boulons traversant l'épaisseur de ces élé- ments et guidés par des trous aménagés dans des nervures aérodynamiques disposées dans le sens de circulation des fluides. Pour éviter un trop grand nombre de nervures, celles-ci peuvent se prolonger en cas de besoin, pour assurer le guidage des boulons sur deux cylindres voisins.
Sur les dessins, les balanciers sont constitués d'un assemblage ultra-léger et résistant à la température élevée, de pièces planes et coudées, obtenues par moulage en matériaux composites (nanotechnologie). Celle-ci sont disposées verticalement pour permettre le passage entre les structures des projections d'huile générées par la rotation des pignons huileurs. Elles peuvent éventuellement être nervurées ou recourbées aux extrémités pour augmenter leur rigidité. Les parties à assembler sont munies de percements, obtenues lors de la fabrication, qui doivent coïncider entre les pièces assemblées afin de permettre le passage des renforts fibreux et de la résine coulée lors de la réalisation des assemblages en vue d' obtenir une structure d'ensemble très résistante.
Sur les figures 13, 15 et 17, les bras de levier des bras du balancier des pompes (26) ont été augmentés pour faciliter le logement des cylindres et réduire l'encombrement du moteur, le diamètre des cylindres concernés a donc été réduit inversement-proportion- nellement dans le but de conserver le même volume d'air de suralimentation.
Tous les cylindres du moteur fonctionnent en quatre temps sauf les pompes de suralimentation (4), (5) et (6) des moteurs bicylindre et tricylindre qui n'ont besoin que de deux temps pour assurer leur fonction, l'un pour aspirer de l'air, l'autre pour suralimenter le cylindre moteur. Il en est de même du détendeur (3), qui aspire puis rejette l'air dont il n'a pas besoin. Si durant les deux temps mort, pendant lesquels ces cylindres ne remplissent aucune fonction, leurs soupapes d'admission d'air restaient fermées, les déplacements de leur piston seraient considérablement freinés et le rendement du moteur notablement affecter. Il est donc indispensable d'ouvrir leur soupape d'admission ou de prise d'air et d'offrir l'air nécessaire lors de la descente de leur piston et de récupérer l'air filtré rejeté lors de sa re- montée. Cette fonction est assurée par les pompes de récupération (7a) et (7b) à piston à tige libre, qui ont été doublés et ont des diamètre inégaux pour réduire l'encombrement des moteurs. Les pistons de ces pompes descendent pour stocker l'air rejeté par un cylindre et montent si un cylindre à besoin d'air durant les temps suivants. Le volume d'air récupérable des pompes doit au moins être égal au volume d'air maximum rejeté par les cylindres à un moment du cycle. Il faut ensuite s'assurer qu'elles soient vidées par les besoins en air des cylindres durant les temps suivants, afin qu'elles soient en mesure de récupérer à nouveau l'air rejeté par ces mêmes éléments. Pour ce faire, la soupape d'admission d'air automatique (51) de la pompe de récupération (7a) est autorisée à s'ouvrir que si les pistons des deux pompes (7a) et (7b) se retrouvent tous les deux en position haute. La figure 7 représente le dessin simplifié d'un tel système de verrouillage en position fermée de la soupape (51) autorisée à s'ouvrir que si les deux pompes sont vides. Le système de déverrouillage de la soupape d'admission (51) peut également être commandé à l'aide de deux capteurs de position haute des pistons des pompes (7a) et (7b)
Pour simplifier la compréhension du système de la figure 7, les pistons sont dessinés dans une position quelconque en trait continu épais et en trait mixte épais pour le levier support (66) du levier cliquet; et en position haute en trait mixte fin.
Lorsque les pistons sont en position quelconque autre que la position haute, les leviers (66) se trouvent en butée contre les argots du support sous l'effet des grands ressorts (68), et la soupape bloquée en position fermée par les verrous des leviers cliquets (67) sous l'action des petits ressorts (68). Quand les pistons se rapprochent de la position haute, les leviers de commande (65) entre en contact avec les leviers support (66), et s'ils conti- nuent leur mouvement de montée, font basculer l'ensemble levier cliquet (67)-levier support (66) dans un mouvement d'éloignement du verrou de la soupape qui sera libérée lorsque les deux pistons seront en position haute. La soupape peut se fermer à tout moment et quelle que soit la position des pièces en mouvement, grâce aux petits ressorts (68) qui autorisera le recul des verrous.
La figure 10 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur à détente bicylindre avec deux pompes de récupération d'air, une transmission du couple moteur et un entraînement de la pompe par un seul balancier et un vilebrequin à deux manetons du même côté.
Sur le dessin les pompes de récupération (7a) et (7b) sont inclinées pour dirninuer la longueur des canaux de communication avec les cylindres moteur ou pompe. Elles ne sont pas non plus raccordées aux bras opposés d'un balancier qui justifirait une inclinaison.
Une disposition verticale de celles-ci, comme dans le dessin de la figure 11, réduirait la longueur du moteur et assurerait une meilleur lubrification de leur piston sans nécessité de croiser la courroie du pignon huileur.
Sur la vue de dessus, le balancier (27) à la forme d'un triangle isocèle pivotant approximativement au milieu de sa hauteur autour d'un axe soutenu par trois paliers. Une bielle articulée (15) au sommet du triangle actionne l'enflammeur (1). Le détendeur (3) et la pompe de suralimentation de l'enflammeur (4) dont les pistons se déplacent dans le même sens ont été alignés parallèlement à la base du triangle du balancier. Les sommets situés aux extrémités de cette base forment les articulations des bielles d'entraînement de leurs pistons. Deux autres bras disposés vers le bas, plus ou moins perpendiculaire au triangle du balancier suivant l'emplacement du vilebrequin, entraîne ses deux manetons du même côté par l'intermédiaire de deux bielles. L'axe du vilebrequin est situé sur la tangente au cercle des articulations du balancier, au point de rattachement à mi-course de la bielle du vilebrequin côté balancier. Les deux pompes de récupération (7a) et (7b), communiquant par un canal de transfert, alimentent ou récupèrent l'air du détendeur (3) et de la pompe de suralimentation (4) et sont disposées à côté et en contact avec un des deux cylindres.
La figure 11 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur à détente bicylindre avec deux pompes de récupération d'air, enflammeur et détendeur en ligne, une transmission du couple moteur par un premier balancier, un entraînement de la pompe par un deuxième balancier, les deux balanciers en mouvement contraire et un vilebrequin à deux manetons opposés.
Le but du modèle proposé est de commander deux manetons opposés du vilebrequin avec deux balanciers se déplaçant en sens contraire. L'enflammeur (1) incliné et le détendeur (3) vertical sont en ligne et actionnent le balancier à trois bras (25) des cylindres moteurs. La pompe de suralimentation (4), inclinée et située à l'arrière de l'enflammeur est entraînée par le balancier des pompes à deux bras (26). Les deux bras dirigés vers le bas des deux balanciers (25) et (26) sont raccordés aux deux manetons opposés (31) du vilebrequin (29) par deux bielles (28). Les deux pompes de récupération (7a) et (7b), situées à l'arrière du détendeur communiquent par un canal de transfert entres elles, la pompe (4) et le détendeur (3).
La figure 12 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur couplant deux moteurs à détente bicylindre avec une transmission du couple moteur et un entraînement de la pompe par un seul balancier, un vilebrequin à deux manetons du même côté, un détendeur commun aux deux bicylindres et une pompe de suralimentation des enflam- meurs doublée.
Ce moteur présente trois avantages: l)Le cycle de fonctionnement des deux moteurs bicylindres est décalé d'un tour, ce qui permet d'obtenir un couple moteur à chaque demi- tour comme dans un moteur quatre temps, quatre cylindres. 2)Les pompes de suralimentation ou de prise d'air aspirent l'air puis suralimentent un cylindre moteur du premier bicylindre, elles renouvellent ensuite ces mêmes opérations pour suralimenter un cylindre moteur du deuxième bicylindre, etc.... Il n'y a plus de temps morts, les pompes de récupération peuvent être supprimées. 3)Le détendeur reçoit et traite successivement les gaz de combus- tion de l'un puis de l'autre bicylindre. Un seul suffit donc. Un moteur couplant deux moteurs bicylindres n'est pas tellement plus compliqué qu'un moteur bicylindre.
Comme pour tous les modèles de moteur à un seul balancier, le couple moteur est transmis aux deux manetons du vilebrequin, de façon symétrique et par une pièce unique et indéformable, en l'occurrence le balancier.
Le détendeur (3) est placé au milieu avec sa pompe de prise d'air (6); l'en- flammeur (1-1) ou (1-2) avec une des pompes doublées (4a) ou (4b) de chaque bicylindre disposés de part et d'autre. Parce que les pompes de suralimentation (4a) et (4b) sont doublées, elles doivent être raccordées, par un tuyau contournant le détendeur et non repré- sente sur la figure 12, afin de pouvoir alimenter successivement l'un ou l'autre des deux bicylindres. Le raccordement par tuyau, non représenté sur les dessins, entre les pompes de suralimentation doublées (4a) et (4b) ou (5a) et (5b) ou de prise d'air doublées (6a) et (6b) est nécessaire sur chaque moteur à chaque fois que ces pompes sont doublées. Le volume de ce tuyau à été compensé .par ..un diarnètre des pompes plus élevé. Les pistons des enflammeurs (8-1) et (8-2) ainsi que celui de la pompe de prise d'air (13), qui se déplacent dans le même sens, sont raccordés par l'intermédiaire de bielles à trois articulations situées à gauche du pivot (35) du balancier (27). Le piston (10) du détendeur ainsi que les pistons (l ia) et (11b) des pompes de suralimentation, qui se déplacent dans le même sens mais contraire aux précédents, sont raccordés à l'aide de bielles aux trois ar- culations situées à droite du pivot (35) du balancier (27).
La figure 13 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur couplant deux moteurs à détente bicylindre avec un balancier "cylindre moteur" et un balancier "pompes" en mouvement contraire actionnant un vilebrequin usuel à quatre manetons et une pompe de prise d'air du détendeur doublée.
Ce modèle utilise le vilebrequin à quatre manetons classique: Les manetons 1 et 4 actionnant les pompes grâce au balancier (26) et au bielles (28), le couple moteur étant transmis aux manetons 2 et 3 par le balancier "cylindres moteurs" (25) et les bielles (28). Les enflammeurs (1-1) et (1-2) et le détendeur (3) n'ont pas bougé et sont raccordés respectivement à gauche et à droite du balancier "cylindre moteur" (25) suivant les sommets d'un triangle isocèle. Les pompes ont été permutées pour permettre au deuxième ba- lancier des pompes (26) de ce déplacer en mouvement contraire. C'est la pompe de prise d'air (6a) et (6b) du détendeur qui se trouve doublée de part et d'autre de celui-ci. La pompe de suralimentation (4) est disposée au milieu entre les deux enflammeurs (1-1) et (1-2) qu'elle suralimente alternativement, à gauche du détendeur (3). Les efforts sur le vilebrequin sont transmis symétriquement par une seule pièce aux deux manetons à la fois et non sur un seul maneton, donc sans symétrie, comme dans les moteurs actuels.
La figure 14 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur à détenté 00598
18
tricylindre avec deux pompes de récupération d'air, une transmission du couple moteur et un entraînement des pompes par un seul balancier et un vilebrequin à deux manetons du même côté.
Les pompes de suralimentation des cylindres moteurs n'alimentent qu'un seul moteur non couplé, elles interviennent donc pendant seulement deux temps sur quatre. Les pompes de récupération (7a) et (7b) redeviennent à nouveau indispensable pour recueillir puis offrir l'air des cylindres à deux temps morts. Les cylindres moteurs, à savoir l'enflammeur (1), le post-enflammeur (2) et le détendeur (3) sont pratiquement alignés verticalement et inclinés alternativement d'un côté ou de l'autre suivant le sens de déplacement de leur piston; tan- dis que les pompes de suralimentation sont situées à droite ou à gauche du cylindre qu'elle suralimentent suivant, là encore, le sens de déplacement de leur piston. Les pompes de récupération (7a) et (7b), doublées pour réduire l'encombrement, ont été logées dans l'espace vide à côté du détendeur (3) et du post-enflammeur (2).
La figure 15 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur à détente tricylindre avec deux pompes de récupération, un balancier "cylindre moteur" et un balancier "pompes" en mouvement contraire actionnant un vilebrequin usuel à quatre manetons.
La transmission du couple moteur s'opère, de façon symétrique, par le balancier triangulaire (25) au deuxième et troisième maneton du vilebrequin; le premier et le quatrième maneton actionnant, en mouvement inverse les deux pompes de suralimentation (4) et (5) grâce au deuxième balancier concentrique (26). qui tente d'équilibrer les poids sur. les manetons opposés du vilebrequin. Les cylindres moteurs: enflammeur (1), post-enflammeur (2) et détendeur (3) sont disposés en triangle avec le post-enflammeur au sommet; les pompes de suralimentation (4) et (5) au-dessus ou en-dessous des cylindres qu'elles suralimentent et les pompes de récupération (7a) et (7b) dans le vide à côté de l'enflammeur (1) et autour du détendeur (3). Un tuyau de raccordement contournant le détendeur (3) permet à la pompe (5) de rejeter et de s'alimenter en air auprès de la pompe de récupération (7b). les paliers du pivot des balanciers ne sont pas dessinés, faute de place, parce que trop proche du vilebrequin.
La figure 16 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur couplant deux moteurs à détente tricylindre avec une transmission du couple moteur et un entraî- nement des pompes par un seul balancier, un vilebrequin à deux manetons du même côté, un détendeur commun aux deux tricylindres et des pompes de suralimentation des enflam- meurs et des post-enflammeurs doublées.
Modèle à balancier unique avec transmission symétrique au vilebrequin à deux manetons du même côté. Puisqu'il s'agit d'un couplage de deux moteurs, ce modèle présente les mêmes avantages que ceux des figures 12 et 13, à savoir:
-Un, voire parfois deux couples moteurs par demi-tour. -Pas de pompes de récupération puisque tous les cylindres interviennent durant les quatre temps.
-Le détendeur (3) est commun aux deux tricylindres couplés et reçoit alternativement les gaz de combustion de l'un puis de l'autre tricylindre.
La coupe AA montre la différence de niveau entre les articulations des bielles des pistons sur le balancier due à la nécessité d'incliner l'enflammeur (1-1) pour qu'il puisse toucher le post-enflàmmeur (2-1), afin que le canal de transfert entre les deux cylindres soit le plus court possible et de laisser suffisamment d'espace entre les cylindres pour assurer leur fixation par bague de serrage (54). Cette solution de fixation, représentée sur les figures 4 et 5, ayant été abandonnée dans l'implantation des soupapes de la figure 6, pratiquement tous les cylindres des vues de dessus des figures 16 et 17 peuvent ce toucher pour réduire l'encombrement du moteur. Ainsi le cylindre (1-1), gardant le contact avec le cylindre (4a), peut venir toucher les cylindres (2-1) et (5a). Les éléments des deux tricylindres se trouvent à l'opposé de chaque côté du détendeur (3) et de sa pompe de prise d'air (6).
La figure 17 représente la vue de face et la vue de dessus d'un moteur couplant deux moteurs à détente tricylindre avec un balancier "cylindre moteur" et un balancier "pompes" en mouvement contraire actionnant un vilebrequin usuel à quatre manetons, une pompe de suralimentation de l'enflammeur et une pompe de prise d'air du détendeur doublée chacune.
Ce modèle présente les mêmes avantages que les moteurs couplés des figures 12,
13 et 16. Les deux balanciers assurent une transmission symétrique à un vilebrequin classique à quatre manetons. L'encombrement du moteur peut être réduit en rapprochant certains cylindres suivant la remarque de la figure précédente. Les balanciers se déplaçant en mouvement contraire, les pompes (4), (5) et (6) ont changées de côté tout en restant en contact avec le cylindre qu'elles suralimentent en air et qui est resté en place. Pour cela, la pompe (5) est devenue commune aux deux post-enflammeurs (2-1) et (2-2) et a été permutée avec la pompe (6) qui se retrouve doublée. Les pompes (4a) et (4b) ont, quant à elles, pivotées autour des enflammeurs (1-1) et (1-2) pour venir se raccorder de l'autre côté du balancier (26). Les moteurs écologiques et du développement durable proposés sont destinés au remplacement de tous les moteurs à détente monocylindre actuels dans le vaste champ d' application des machines mues par un moteur à combustion interne. Les moteurs bicy- lindres et tricylindres étant plutôt réservés aux petites puissances, les moteurs couplés bicy- lindres ou tricylindres aux moyennes et grandes puissances. 0 000598
20
Cycle de fonctionnement du moteur bicylindre
Figure imgf000022_0001
* Injection directe indispensable en cas de température de fonctionnement élevée des cylindres pour éviter Γ auto-allumage.
** Lorsqu'un cylindre quelconque ne remplit aucune fonction distincte durant un ou deux temps du cycle, la soupape d'admission ou de prise d'air est systématiquement ouverte afin de compenser avec de l'air les changements de volume dus aux déplacements de son piston pour ne pas le freiner ce qui nuirait au rendement du moteur.
*** Le volume total des pompes de récupération (7a) et (7b) doit au moins être égal à la somme du volume d'air rejeté par le détendeur (3) et du volume de la pompe (4).
**** Π faut s'assurer que les pompes de récupération (7a) et (7b) soit vidées de leur contenu d'air durant le 2e temps lors de la prise d'air du détendeur (3) et de l'admission de la pompe (4) afin d'être en mesure de récupérer l'air rejeté par ces mêmes éléments pendant le 3e temps. La soupape d'admission (51) des pompes de récupération ne doit être autorisée à s'ouvrir que si les pistons de celles-ci se trouvent en position haute. Cycle de fonctionnement de 2 moteurs bicyKndres couplés
Figure imgf000023_0001
In ect on irecte d'essence est indispensable en cas de température de fonctionnement élevée pour éviter l'auto-allumage.
Cycle de fonctionnement d'un moteur tricylindre
Figure imgf000024_0001
*Injection directe d'essence est indispensable en cas de température de fonctionnement élevée pour éviter l'auto-allumage.
** Lorsqu'un cylindre quelconque ne remplit aucune fonction distincte durant un ou deux temps du cycle, la soupape d'admission ou de prise d'air est systématiquement ouverte afin de compenser avec de l'air les changements de volume dus aux déplacements de son piston pour ne pas le freiner ce qui nuirait au rendement du moteur.
*** Le volume total des pompes de récupération (7a) et (7b) doit au moins être égal à.ia somme du volume d'air rejeté par le détendeur (3) et du volume de la pompe (5) moins celui de la pompe (4). **** Il faut s'assurer que les pompes de récupération (7a) et (7b) soit vidées de leur contenu d'air durant le 2e temps lors de la prise d'air du détendeur (3) et de l'admission de la pompe (4) afin d'être en mesure de récupérer l'air rejeté par ces mêmes éléments pendant le 3e temps. La soupape d'admission (51) des pompes de récupération ne doit être autorisée à s'ouvrir que si les pistons de celles-ci se trouvent en position haute. Cycle de fonctionnement d'un moteur trîcylindre (suite)
Figure imgf000025_0001
*Injection directe d'essence est indispensable en cas de température de fonctionnement élevée pour éviter l'auto-allumage.
** Lorsqu'un cylindre quelconque ne remplit aucune fonction distincte durant un ou deux temps du cycle, la soupape d'admission ou de prise d'air est systématiquement ouverte afin de compenser avec de Γ air les changements de volume dus aux déplacements de son piston pour ne pas le freiner ce qui nuirait au rendement du moteur.
*** Le volume total des pompes de récupération (7a) et (7b) doit au moins être égal à la somme du volume d'air rejeté par le détendeur (3) et du volume de la pompe (5) moins celui de la pompe (4). **** Il faut s'assurer que les pompes de récupération (7a) et (7b) soit vidées de leur contenu d'air durant le 2e temps lors de la prise d'air du détendeur (3) et de l'admission de la pompe (4) afin d'être en mesure de récupérer l'air rejeté par ces mêmes éléments pendant le 3e temps. La soupape d'admission (51) des pompes de récupération ne doit être autorisée à s'ouvrir que si les pistons de celles-ci se trouvent en position haute. Cycle de fonctionnement de 2 moteurs tricylindres couplés
Figure imgf000026_0001
*Injection directe d'essence est indispensable en cas de température de fonctionnement élevée pour éviter l'auto-allumage. Cycle de fonctionnement de 2 moteurs tricylindres couplés (suite)
Figure imgf000027_0001
Nomenclature des pièces
Repères Désignation Fonction
1 Cylindre enflammeur
1-1 Cylindre enflammeur du 1er moteur couplé
bi ou tricylindre
1-2 Cylindre enflammeur du 2e moteur couplé
bi ou tricylindre
2 Cylindre post-enflammeur
2-1 Cylindre post-enflammeur du 1er moteur
couplé bi ou tricylindre
2-2 Cylindre post-enflammeur du 2e moteur
couplé bi ou tricylindre
3 Cylindre détendeur
4 Cylindre de la pompe de suralimentation de Assure la suralimentation en air de l'enflammeur Γ enflammeur
4a Premier cylindre de la pompe de suralimentation doublée de l'enflammeur
4b Deuxième cylindre de la pompe de suralimentation doublée de l'enflammeur
5 Cylindre de la pompe de suralimentation du Assure la suralimentation en air du post-enflampost-enflammeur meur
5a Premier cylindre de la pompe de suralimentation doublée du post-enflammeur
5b Deuxième cylindre de la pompe de surali- mpentation doublée du post-enflammeur
6 Cylindre de la pompe de prise d'air du déRéalise une injection d'air dans le détendeur à la tendeur fin de l'échappement. Cet air est destiné à la poursuite de la combustion dans le détendeur
6a Premier cylindre de la pompe de prise d'air
doublée du détendeur
6b Deuxième cylindre de la pompe de prise
d'air doublée du détendeur
7 Cylindre de la pompe de récupération Récupère l'air non utilisé rejeté par le détendeur ou les pompes et aspiré précédemment pour ne pas freiner les déplacements de leur piston pendant les deux temps morts où ils ne sont pas utilisés dans le cas du moteur bicylindre et du moteur tricylindre uniquement
7a Cylindre de la première pompe de récupération d'air
7b Cylindre de la deuxième pompe de récupération d'air
8 Piston enflammeur
8-1 Piston enflammeur du 1er moteur couplé bi
ou tricylindre
8-2 Piston enflammeur du 2e moteur couplé bi
ou tricylindre
9 Piston post-enflammeur
9-1 Piston post-enflammeur du 1er moteur couplé bi ou tricylindre
9-2 Piston post-enflammeur du 2e moteur couplé bi ou tricylindre
10 Piston détendeur
11 Piston de la pompe de suralimentation de
l'enflammeur
l ia Piston de la première pompe de suralimen- Nomenclature des pièces
Repère Désignation Fonction
tation doublée de l'enflammeur
11b Piston de la deuxième pompe de suralimentation doublée de l'enflammeur
12 Piston de la pompe de suralimentation du
post-enflammeur
12a Piston de la première pompe de suralimentation doublée du post-enflammeur
Piston de la deuxième pompe de suralimen¬
12b tation doublée du post-enflammeur
13 Piston de la pompe de prise d'air du détendeur
13a Piston de la première pompe de prise d'air
dou-blée du détendeur
13b Piston de la deuxième pompe de prise d'air
doublée du détendeur
14 Piston à tige libre de la pompe de récupération d'air
14a Piston à tige libre de la première pompe
de récupération d'air
14b Piston à tige libre de la deuxième pompe
de récupération d'air
15 Bielle enflammeur
15-1 Bielle enflammeur du 1er moteur couplé bi
ou tricylindre
15-2 Bielle enflammeur du 2e moteur couplé bi
ou tricylindre
16 Bielle post-enflammeur
16-1 Bielle post-enflammeur du 1er moteur couplé bi ou tricylindre
16-2 Bielle post-enflammeur du 2e moteur couplé bi ou tricylindre
17 Bielle détendeur
18 Bielle de la pompe de suralimentation de
enflammeur
18a Bielle de la première pompe de suralimentation doublée de l'enflammeur
18b Bielle de la deuxième pompe de suralimentation doublée de l'enflammeur
19 Bielle de la pompe de suralimentation du
post-enflammeur
19a Bielle de la première pompe de suralimentation doublée du post-enflammeur
19b Bielle de la deuxième pompe de suralimentation doublée du post-enflammeur
20 Bielle de la pompe de prise d'air du détendeur
20a Bielle de la première pompe de prise d'air
doublée du détendeur
20b Bielle de la deuxième pompe de prise d'air
doublée du détendeur
21 Tuyau de raccordement entre les pompes Permet de récupérer un volume d'air égal au de récupération volume des pompes de récupération
22 Tuyau de raccordement entre les pompes Permet d'additionner le taux de compression des doublées de suralimentation ou de prise d' deux pompes doublées reliées par le tuyau pour Nomenclature des pièces
Repère Désignation Fonction
air suralimenter successivement un cylindre moteur du 1er ou du 2e bi ou tricylindre
23 Tuyau de raccordement entre une ou les Autorise la circulation de l'air dans les deux sens pompes doublées de suralimentation ou de à travers le tuyau suivant qu'il y a rejet ou
Prise d'air et les pompes de récupération admission
23 Tuyau de raccordement entre une ou les Autorise la circulation de l'air dans les deux sens pompes doublées de suralimentation ou de à travers le tuyau suivant qu'il y a rejet ou prise d'air et les pompes de récupération admission
24 Tuyau de raccordement entre un cylindre
moteur (enflammeur, post-enflammeur ou
détendeur) et les pompes de récupération
25 Balancier des cylindres moteur Transmet le couple moteur au vilebrequin sans les vibrations qui serait créées par le poids différent des pistons et par les forces antagonistes exercées sur les pistons des deux cylindres en transfert
26 Balancier des pompes de suralimentation ou Assure l'entraînement des pompes en mouvement de prise d'air contraire par rapport aux déplacements des pistons des cylindres moteur
27 Balancier commun aux cylindres moteur et Entraine l'ensemble des pistons cylindres moteur aux pompes de suralimentation ou de prise et pompes et transmet le couple moteur sans d'air vibrations au vilebrequin
28 Bielle vilebrequin
29 Vilebrequin
30 Manetons du vilebrequin du même côté
31 Manetons du vilebrequin opposés
32 Pignon huileurs par projection Assure la lubrification des segments, cylindres et articulations et le refroidissement de l'ensemble des éléments du moteur
33 Poulies d'entraînement des pignons huileurs
34 Courroies (non croisées ou croisées suivant
sens de rotation désiré) d'entraînement des
pignons huileurs
35 Articulation fixe
36 Carter d'huile
37 Bougie d'allumage ou ïnjecteur
38 Soupape d'admission de l'enflammeur
39 Soupape d'admission du post-enflammeur
40 Soupape de prise d'air du détendeur
41 Soupape de transfert enflammeur-détendeur
42 Soupape de transfert enflammeur-post-en- flammeur
43 Soupape de transfert post-enflammeur-déten- deur
44 Soupape d'échappement du détendeur
45 Vérin de soupape
46 Distributeur de pilotage du vérin
47 Raccord par clavetage de la tige du vérin à
la tige de la soupape
48 Réservoir de stockage de l'air comprimé
49 Réservoir de stockage de la dépression d'air
50 Soupape d'admission d'air de la pompe de
suralimentation de l'enflammeur
51 Soupape d'admission d'air automatique des Le dessin de la figure 7 représente cette soupape Nomenclature des pièces
Repère Désignation Fonction
pompes de récupération (7a) et (7b) avec sa tringlerie de déverrouillage
52 Soupape d'admission d'air de la pompe de
suralimentation du post-enflanimeur
53 Soupape anti-retour des gaz du post-enflam- meur vers l'enflammeur
54 Bague ou bride de serrage avec taraudages
des cylindres sur la culasse
55 Soupape d'admission d'air de la pompe de
démarrage
61 Bielle de la pompe de récupération (7a)
62 Bielle de la pompe de récupération (7b)
63 Levier de transmission du mouvement
64 Biellette de commande
65 Levier de commande
66 Levier support du levier cliquet
67 Levier cliquet
68 Ressort de rappel
70 Pompe de démarrage de suralimentation de Assure un taux de compression de l'air dans l'enflammeur l'enflammeur semblable à celui du moteur chaud lors du démarrage à froid
71 Bielle brisée d'entraînement du piston de la Permet la transmission du mouvement alternatif pompe de démarrage du balancier au piston de la pompe de démarrage lors qu'elle est déployée, et d'obtenir l'arrêt du même piston lorsqu'elle plie et déplie avec les mouvements alternatifs du balancier
72 Levier de verrouillage du levier de découCommande le mouvement alternatif du piston de plage de la pompe de démarrage la pompe de démarrage s'il est verrouillé, et l'arrêt du même piston s'il est déverrouillé
73 Electroaimant de commande du découplage Assure le verrouillage du levier (72) si elle est de la pompe de démarrage hors tension, et son déverrouillage si elle est alimentée
74 Levier de découplage de la pompe de déPermet l'entraînement du piston de la pompe s'il marrage est verrouilé, l'arrêt de celui-ci s'il est déverrouillé
75 Bielle de maintien en position déployée de Transmet le mouvement bielle brisée déployée ou la bielle brisée l'autorise à se plier
80 Vérin hydraulique d'aspiration du carburant Aspire le carburant contenu dans la canalisation
81 Piston du vérin hydraulique d'alimentation du moteur
82 Ressort de rappel du piston Elément moteur d'aspiration du carburant
83 Crémaillère de maintien en position "renMaintient les reculs successifs de la tige du vétrée" progressive de la tige du vérin rin obtenus par les manœuvres du levier manuel
(86) de commande de l'enclenchement du système
84 Butée de déverrouillage de la tige du vérin Libère la tige du vérin qui peut sortir
85 Levier de déverrouillage du vérin
86 Levier manuel de commande de l'enclenRemise en état d'alimentation en carburant du chement du système moteur après un déclenchement du sytème antiincendie
87 Crémaillère de point d'appui du levier maSert de point d'appui au levier manuel (86) nuel de commande de l'enclenchement du
système
88 Ressort de rappel commun au deux créAutorise un déplacement des crémaillères provomaillères qué par les manœuvres du levier manuel de commande (86)
89 Bielle brisée de commande du levier de Commande sans effort de l'enclenchement ou du Nomenclature des pièces
Repère Désignation Fonction
déverrouillage du vérin déclenchement du système
90 Electroaimant de déverrouillage du vérin Assure le déverrouillage du système en cas de détection de début d'incendie
91 Levier de déverrouillage de la bielle brisée Maintien de la position tige rentrée du vérin
92 Masselotte sensible à un choc violent Déclenchement du sytème anti-incendie à la suite d'un choc
93 Ressort de rappel du levier de déverrouilMaintien de la position déployée de la bielle lage de la bielle brisée brisée et autorise l'arrivée automatique dans cette position
94 Support du vérin anti-incendie Supporte l'ensemble des pièces du dispositif
95 Ressort de rappel de mise en position déElément moteur de déclenchement anti-incendie verrouillage du vérin du système
96 Tuyau de sortie de carburant du réservoir
97 Obturateur d'arrivée de carburant
98 Canalisation d'alimentation en carburant du
moteur
99 Levier d'enclenchement du système Met la crémaillère (83) en position de maintien de la tige du vérin
100 Poignée d'enclenchement du système

Claims

REVENDICATIONS
1) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable proposant plusieurs procédés destinés à obtenir la combustion la plus complète et la moins polluante possible, et à améliorer le rendement en s 'attaquant à plusieurs foyers de pertes des moteurs à combustion interne actuels, voire, si on le souhaite et grâce aux matériaux de meilleur qualité utilisés, le moteur du développement durable, robuste, inusable, réparable, non jetable et recyclable qu'en dernier ressort pour cause de pertes d'énergie, caractérisé en ce qu'il utilise :
-le transfert des gaz de combustion entre deux ou trois cylindres de diamètre croissant appelé « détente multicylindre » dans l'invention, déjà proposé par d'anciens brevets ;
-la transmission antivibratoire du couple moteur par balancier rendant possible l'application de la détente multicylindre par absorption des vibrations infligées au vilebrequin et générées par le transfert des gaz de combustion entre deux cylindres voisins avec pistons en mouvement contraire et par le diamètre et donc le poids différent des pistons ;
-la transformation en énergie mécanique d'une grande partie de la chaleur produite par le fonctionnement du moteur en associant la détente multicylindre à une température de fonctionnement plus élevée du moteur grâce à la suppression du liquide de refroidissement suivant le conseil éclairé d'ADAMS, permettant conjointement de faire l'économie de l'énergie de sa mise en circulation par la pompe à eau et de diminuer l'effort de compression de l'air ;
-la commande des soupapes par vérins exploitant simultanément deux sources d'énergie produites par le fonctionnement du moteur et permettant la suppression des pertes par frottement dans les engrenages, cames, linguets ou culbuteurs ;
-des pompes de suralimentation des cylindres moteurs en remplacement du turbo de suralimentation inutilisable parce qu'une grande partie de l'énergie dans les gaz d'échappement a été transformée en énergie mécanique par la détente multicylindre et est devenue insuffisant pour faire tourner le turbo.
-un rnjecteur direct de carburant équipé d'une aiguille d'injection rétractable pour permettre son refroidissement. -un vérin anti-incendie pour cause de température élevée, aspirant le carburant dans les canalisations d'alimentation du moteur et obturant la sortie de carburant du réservoir en cas de chocs ou de début d'incendie à proximité du moteur.
2) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable selon la revendication 1 caractérisé en ce que :
-les deux pistons en mouvement contraire, soumis aux forces de pression des gaz de combustion de leur cylindre en transfert et directement reliés, par leur bielle respective, à deux manetons opposés du vilebrequin, lui font subir deux couples antagonistes durant le transfert entraînant, à vitesse élevée, des vibrations nuisibles à lesquelles s'ajoutent les vibrations créées par le poids différent proportionnel au diamètre des pistons qui interdisent l'utilisation de la détente multicylindre, sauf à intercaler un balancier monté entre les bielles des pistons et du vilebrequin et constitué, à la manière d'une balançoire, d'un pivot central au milieu de deux ou de plusieurs bras, centrés sur l'axe des pistons des cylindres, aux extrémités desquels viennent s'articuler les bielles des pistons, d'un côté ou de l'autre, suivant leur sens de déplacement ;
-le balancier, formant une pièce unique indéformable entraînant deux manetons symétriques du vilebrequin, transmet le couple de manière plus avantageuse, car générant moins de vibrations autres que celle dues au transfert et aux poids différents des pistons, et est très différente des transmissions « piston unique par maneton » des moteurs actuels ; parce qu'il est difficile de prévoir, sans l'avoir étudiée, laquelle des deux transmissions suivantes est la plus intéressante, chaque type de moteur est présenté en deux versions différentes :
• par balancier unique entraînant à la fois les pistons des cylindres moteurs (1), (2) et (3) et les pompes (4), (5) et (6) et raccordé par des bielles à deux manetons du même côté du vilebrequin comme sur les figures 10, 12, 14 et 16 ;
• par deux balanciers en mouvement contraire, l'un entraînant le piston des cylindres moteurs (1), (2) et (3), l'autre celui des pompes (4), (5) et (6), raccordés à deux manetons diamétralement opposés du vilebrequin ou à quatre manetons symétriques et diamétralement opposés deux par deux comme le vilebrequin usuel d'un moteur quatre cylindre actuel, afin d'équilibrer le poids sur les manetons comme sur les figures 11, 13, 15 et 17.
-le balancier est composé d'un assemblage de pièces planes pliées, nervurées ou recourbées aux extrémités pour augmenter leur rigidité, obtenues par moulage en matériaux composites ultralégers résistants à la température élevée du moteur, disposées verticalement pour permettre le passage entre les structures des projections d'huile des pignons huileurs (32) et assemblés lors d'une deuxième opération de fabrication à l'aide de renforts fibreux et de résine à travers des trous obtenus pendant le moulage, coïncidant entre les deux pièces au niveau des assemblages.
3) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable selon la revendication 1 caractérisé en ce que la température élevée de fonctionnement sera choisie en fonction des métaux utilisés, de qualité tribologique supérieure et plus réfractaire, plus chers mais inusable, ainsi que de la température maximale supportée par le lubrifiant, liquide ou sous forme de vapeurs, assurant l'étanchéité.
4) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque soupape du moteur est actionnée par un vérin double effet, piloté par un distributeur 4/2 monostable à commande électromagnétique, commandé par des détecteurs de position du vilebrequin et un diviseur électronique d'impulsion d'adaptation au cycle sur deux tours, utilisant simultanément comme énergie de commande :
-la dépression d'air, stockée dans un réservoir de dépression d'air, produite dans la tubulure d'admission après le filtre à air à un moment donné du cycle, par l'admission d'air du détendeur (3) et des pompes de smalirnentation (4), (5) ou (6), et injectée dans la chambre du vérin vers laquelle se déplace son piston ;
-î'âir eomprirïïé, . stocké dans un réservoir d'âïf comprimé, produit à un moment donné du cycle, par la compression d'air dans le détendeur (3), et introduit dans la chambre opposée au sens de déplacement du piston du même vérin, ce qui présente deux avantages :
• la force crée par la dépression d'air d'un côté du piston du vérin s'ajoute à celle engendrée par l'air comprimé de l'autre côté du piston permettant de réduire le diamètre du vérin,
· l'air comprimé, avec les éventuels résidus de brouillard d'huile de lubrification des joints de vérins et de distributeur, sont récupérés par la dépression d'air lors du mouvement contraire du vérin et finiront par être aspirés par la dépression d'air régnant dans la tubulure d'admission pour être brûlés dans les cylindres moteurs empêchant toute pollution.
5) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable selon la revendication 1 caractérisé en ce que :
-une pompe à piston, parfois doublée pour réduire encombrement, répartir l'effort sur le balancier ou suralimenter des cylindres moteurs opposés de moteurs couplés, mue par le balancier et se déplaçant en mouvement contraire par rapport à celui du cylindre moteur (1), (2) ou (3) qu'elle suralimente en air, remplace le turbo inutilisable pour cause de pression des gaz d'échappement insuffisante à cause de la détente multicylindre, -une ou deux pompes de démarrage, suivant que le moteur est bicylindre ou tricylindre, communicant avec le canal de transfert entre chaque cylindre moteur (1) et (2) créant une combustion et sa pompe de suralimentation respective (3) ou (4), augmente le volume d'air de suralimentation de ces mêmes cylindres afin de palier au déficit de compression dû au cylindre froid lorsque, au démarrage, l'air n'est pas chauffé par les parois très chaudes des cylindres et pistons moteurs.
-dans le but de réaliser des économies d'énergie, la pompe de démarrage (70) est entraîné par le balancier (25) ou (26) par l'intennédiaire d'une bielle brisée (71) composée de deux demi-bielles articulées au milieu, lequel est raccordé par une bielle à un levier de commande (75) verrouillé par la palette d'un électroaimant (73) pendant quelques minutes après le démarrage ou par capteur aussi longtemps que la température du moteur reste insuffisante, maintient déployée la bielle brisée (71) pour que le mouvement alternatif soit transmis au piston de la pompe, et que le même levier de commande (75) déverrouillé lorsque la température du moteur devient suffisante, autorise à plier et déplier au rythme du mouvement du balancier ; dans ce cas, le piston de la pompe, plus lourd que la bielle brisée et son levier de commande, reste à l'arrêt.
6) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'injecteur direct d'essence ou de gazole, adapté à la température élevée du moteur, comporte une aiguille d'injection montée à l'intérieur d'un support en forme de tube se déplaçant en translation à l'intérieur d'un petit cylindre creux débouchant à l'intérieur du cylindre moteur (1) ou (2), avec des segments assurant l'étanchéité et lubrifié par les vapeurs d'huile régnant dans le carter entourant l'ensemble des partis du moteur, canaux de transfert compris ; un obturateur, monté sur Pextrémité côté cylindre moteur du tube, bouche l'orifice d'injection dans le cylindre lorsque l'aiguille est rétractée et ne s'ouvre qu'au moment de l'injection à travers une ouverture dans le tube située derrière l'obturateur ; l'avance et le recul de l'aiguille et de son support étant commandés par un vérin identique à celui des soupapes et piloté par des capteurs de position du vilebrequin ; la recharge en carburant sous pression a lieu lors du retrait de l'ensemble mobile.
7) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable à détente bicylindre selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il applique le principe de récupération de l'énergie mécanique par transfert proposé par OTTO, mais en quatre temps et- en présence d'air pour parfaire la combustion, avec température de fonctionnement du moteur élevée conseillée par ADAMS, comportant un cylindre quatre temps appelé enflammeur (1) équipé d'un injecteur de carburant et d'une soupape doublée d'admission, dont l'orifice d'échappement, obturé par une soupape doublée de transfert, est raccordé à un deuxième cylindre de plus grand diamètre d'environ 1,5 fois le diamètre de Penflammeur, dont le mouvement du piston est inversé, pourvu d'une soupape doublée de prise d'air et d'échappement et contenant de l'air comprimé au moment du transfert des gaz de combustion de Penflammeur (1) vers le détendeur (3), afin de compléter la combustion des imbrûlés et de transformer le monoxyde de carbone en C02 créant de la chaleur, qui ajoutée à celle conservée par la structure à température élevée, produit une détente renforcée, dont le piston du détendeur récupère l'énergie mécanique.
8) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable à détente bicylindre, présenté en application industrielle par les figures 10 et 11, selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que :
-Le cycle de fonctionnement se déroule en quatre temps pendant lequel et dans l'ordre croissant des temps :
• l'enflammeur (1) est suralimenté en air par la pompe (4), puis le comprime, crée la combustion après l'injection de carburant et la détente qui engendre le couple durant le troisième temps puis le transfert vers le détendeur (3) ;
• le détendeur (3) se trouve en phase d'échappement, puis en prise d'air ; il rejette ensuite la partie d'air non nécessaire à la poursuite de la combustion durant le troisième temps puis réceptionne les gaz de combustion provenant de Penflammeur créant un couple par l'intermédiaire de son piston (10) du fait de son plus grand diamètre ;
• la pompe (4) suralimente l'enflammeur (1) durant le premier temps avec Pair qu'il a aspiré durant le quatrième temps du cycle précédent et n'a aucune fonction à remplir pendant le deuxième et le troisième temps durant lesquels il y a échange d'air avec les pompes de récupération (7a) et (7b) à travers la soupape d'admission (50) de la pompe (4) maintenue ouverte ;
• les pistons à tige libre des pompes de récupération (7a) et (7b) sont à l'arrêt durant le premier temps, puis remontent progressivement pour alimenter en air le détendeur (3) et la pompe (4), la soupape d'admission d'air automatique (51) ne s'ouvrant grâce à sa tringlerie de déverrouillage (fig. 7) ou par capteurs de détection en position haute des pistons, que si les pistons des deux pompes (7a) et (7b) sont en position haute pour s'assurer qu'elles soient bien vides afin de conserver le même volume de récupération des rejets d'air des cylindres (3) et (4) durant le troisième temps ; elles descendent ensuite progressivement pour récupérer l'ensemble de l'air aspiré précédemment rejeté par la pompe (4) et la partie de l'air rejeté et non utile à la poursuite de combustion dans le détendeur (3), L'existence des pompes de récupération (7a) et (7b), doublées et de diamètre inégaux pour réduire l'encombrement du moteur, est justifié par le fait que les déplacements des pistons des cylindres (3) et (4) seraient considérablement freinés, et le rendement du moteur notablement affecté, si les variations de volume n'étaient pas compensées par des aspirations et des rejets d'air filtré à travers leur soupape d'admission ou de prise d'air maintenue ouverte.
9) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable couplant deux moteurs à détente bicylindre, présenté en application industrielle par les figures 12 et 13, selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que :
-ce moteur présente trois avantages :
1°) il produit un couple moteur à chaque demi- tour de l'arbre moteur comme dans un moteur quatre temps, quatre cylindres actuel :
• dans Fenflammeur (1.2) lors du premier temps,
• dans le détendeur (3) lors du deuxième temps,
• dans enflammeur (1.1) lors du troisième temps,
• dans le détendeur (3) lors du quatrième temps,
grâce au décalage de un tour du cycle de fonctionnement des enflammeurs (1.1) et (1.2) ;
2°) les pompes de suralimentation ou de prise d'air aspirent l'air puis suralimentent un cylindre moteur du premier bicylindre, elles renouvellent ensuite ces mêmes opérations pour suralimenter un cylindre moteur du deuxième bicylindre, etc ., il n'y a plus de temps morts, les pompes de récupération peuvent être supprimées ;
3°) le détendeur (3) reçoit et traite successivement les gaz de combustion de l'un puis de l'autre bicylindre ; un seul suffit donc ;
-le cycle de fonctionnement se déroule en quatre temps pendant lesquels et dans l'ordre croissant des temps sauf indications contraires :
• renflammeur (1.1) est suralimenté en air par les pompes (4a) et (4b) dont les diamètres ont été augmentés pour compenser le volume du canal de liaison contournant le détendeur (3) et reliant les deux pompes (figure 12) ou par la pompes (4) (figure 13) puis comprime l'air emmagasiné, crée la combustion et la détente engendrant le couple lors du troisième temps puis transfère les gaz vers le détendeur (3) ;
• le détendeur (3) se trouve en phase échappement jusqu'à mi-course du piston, réceptionne l'air partiellement comprimé par la pompe de prise d'air (6) (fig. 12), ou (6a) et (6b) (fig.13) pendant la deuxième moitié du premier temps, puis reçoit les gaz de transfert de renflammeur (1.2) qui créent un couple sur le piston (10) du détendeur de plus grand diamètre ; il répète ensuite les mêmes opérations évacuant les gaz d'échappement durant la première moitié du troisième temps puis en recevant l'air de la pompe (6) (fig. 12), ou des pompes (6a) ou (6b) (fig. 13), qu'ils compliment ensemble et crée un nouveau couple lorsque les gaz transférés de l'autre enflammeur (1.1) lui parviennent au cours du quatrième temps ;
• les ou la pompe de suralimentation des enflammeurs (4a) ou (4b) (fig. 12), doublées et reliées par un canal de liaison contournant le détendeur (3), ou (4) (fig. 13) suralimente alternativement l'enflammeur (1.1) durant le premier temps et l'enfiammeur (1.2) pendant le troisième temps et est en admission d'air au cours du deuxième et du quatrième temps ;
• les ou la pompe de prise d'air du détendeur (6) (fig.12) ou (6a) et (6b), doublées pour une utilisation judicieuse de l'espace et une meilleure répartition de l'effort sur le balancier, alimente en air partiellement comprimé le détendeur qu'ils continuent de comprimer ensemble durant la deuxième moitié du premier temps et du troisième temps et aspire l'air pendant le deuxième et le quatrième temps .
10) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable à détente tricylindre, selon l'une quelconque des revendications de 1 à 6 caractérisé en ce qu'il utilise la température de fonctionnement élevée et applique le cycle ADAM S durant le transfert entre le premier et le deuxième cylindre permettant d'optimiser la combustion et de diminuer les polluants comme le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote par le choix de la richesse des mélanges dans les cylindres (1) et (2) produisant deux combustions successives, et avec récupération de l'énergie mécanique par transfert proposée par OTTO mais avec air et en quatre temps lors d'un deuxième transfert entre le deuxième et le troisième cylindre, constitué d'un moteur bicylindre équipé des mêmes accessoires mais dont le deuxième cylindre est appelé post-enflammeur (2), qui possède en plus un injecteur produisant une deuxième combustion avec les gaz d'échappement de l'enflammeur (1) mélangés à de l'air, comprimés et injectés d'une faible quantité de carburant, et dont la soupape doublée d'échappement qui devient soupape doublée de transfert post-enflammeur-détendeur est raccordé à un troisième cylindre appelé détendeur (3), de diamètre en progression de raison constante, muni de soupapes doublées d'échappement et de prise d'air ; les détentes engendrées par les deux combustions successives et la détente partielle de transfert dans les deux premiers cylindres, ainsi que le transfert vers le troisième cylindre, créent trois couples sur trois demi-tours et un couple partiel.
11) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable à détente tricylindre, présenté en application industrielle par les figures 14 et 15, selon l'une quelconque des revendications de 1 à 6 ou la revendication 10 caractérisé en ce que : -le moteur n'étant pas couplé, le détendeur (3) et les pompes (4) et (5) fonctionnent deux temps sur quatre, d'où nécessité d'installer une ou deux pompes de récupération (7a) et (7b) ;
-le cycle de fonctionnement des moteurs se déroule en quatre temps, du premier au quatrième temps pendant lesquels :
• renflammeur (1) est suralimenté par la pompe (4) en air qui se trouve ensuite comprimé, injecté, crée la combustion, la détente et le couple moteur puis le transfert des gaz vers le post-enflammeur ;
• le post-enflammeur (2) comprime les gaz qu'il contient et qu'il injecte créant une détente et un couple moteur puis évacue les gaz de combustion en les transférant vers le détendeur (3) avant de recevoir les gaz de la première combustion dans renflammeur jusqu'à mi-course puis d'être suralimenté par la pompe (5) durant le quatrième temps ;
• le détendeur (3) se trouve d'abord en phase prise d'air sans pompe (6) dont il rejette une partie lors du deuxième temps avant de comprimer l'air restant ; il réceptionne ensuite les gaz de combustion en détente du post-enflammeur (2) créant un couple moteur avant d'évacuer les gaz à travers la tubulure d'échappement ;
• la pompe de suralimentation de renflammeur (4) suralimente renflammeur, aspire_ puis rejette l'ensemble de l'air durant le troisième temps, puis aspire à nouveau ;
• la pompe de suralimentation du post-enflammeur (5) aspire puis rejette la totalité de l'air avant d'aspirer à nouveau pour suralimenter le post-enflammeur (2) lors du quatrième temps ;
• les pompes de récupération (7a) et (7b) alimentent en air (3) et (5) puis récupèrent l'air rejeté par ces mêmes cylindres tout en alimentant (4); c'est ensuite (5) qui est approvisionné avec l'air rejeté par (4), enfin la pompe (4) est réalimentée à nouveau.
12) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable couplant deux moteurs à détente tricylindre, présenté en application industrielle par les figures 16 et 17, selon l'une quelconque des revendications de 1 à 6 ou la revendication 10 ou la revendication 11 caractérisé en ce que :
-ce moteur présente trois avantages grâce au couplage de deux moteurs :
• un, voire parfois deux couples moteurs par demi-tour ;
• pas de pompes de récupération puisque tous les cylindres fonctionnent en quatre temps pour l'un ou l'autre tricylindre couplé ;
• le détendeur (3) est commun aux deux tricylindres ; -le cycle de fonctionnement des moteurs se déroule en quatre temps, du premier au quatrième temps sauf indications contraires, pendant lesquels :
• Fenflammeur (1.1) est suralimenté en air par la ou les pompes (4) qui est ensuite comprimé puis injecté pour produire la combustion qui va créer la détente et le couple moteur avant le transfert des gaz vers le post-enflammeur (2) où un couple partiel est engendré grâce au diamètre plus élevé du piston ;
• le post-enflammeur (2.1) comprime l'air et les gaz qu'il contient qui sont ensuite injectés à la fin du premier temps produisant la détente et le couple moteur puis c'est le transfert vers le détendeur créant le couple partiel avant de recevoir les gaz de combustion sous pression de renflammeur (1.1) engendrant un couple partiel jusqu'à mi-course du piston puis d'être suralimenté par la ou les pompes
(5) ;
• l'enflammeur (1.2) reproduit le même fonctionnement que l'enflammeur (1.1) mais décalé de un tour à savoir : production d'une détente avec couple moteur, transfert vers le post-enflammeur (2.2) puis suralimentation en air par la ou les pompes (4) enfin compression avec injection en fin de compression ;
• Le post-enflammeur (2.2) fonctionne à l'identique du post-enflammeur (2.1) sauf à être décalé de un tour, c'est à dire qu'il commence à transférer les gaz vers le détendeur (3) ce qui engendre un couple partiel, reçoit les gaz de l'enflammeur (1.2) puis l'air de la ou des pompes (5) durant la deuxième moitié du deuxième temps qu'il comprime, injecte en créant la détente qui va générer le couple moteur.
• le détendeur (3) réceptionne les gaz de combustion du post-enflammeur (2.2) qui continuent la transformation en CO2 créant de la chaleur et donc un couple moteur puis laisse échapper les gaz parfaitement consumés jusqu'à mi-course du piston, reçoit ensuite l'air déjà partiellement comprimé de la ou des pompes (6) ce que ces mêmes pompes et le détendeur compliment davantage ensemble ; il reproduit ensuite les mêmes opérations durant les deux temps suivants avec les gaz du post-enflammeur (2.1) qui continuent leur détente en créant un couple moteur , puis échappement et alimentation en air comprimé par la ou les pompes
(6) dont la compression est accentuer avec l'aide du piston du détendeur (10) pendant la fin du quatrième temps ;
• la ou les pompes de suralimentation des enflammeurs (4) se trouvent en phase d'admission durant le deuxième et le quatrième temps et suralimentent en air l'enflammeur (1.1) pendant le premier temps, puis l'enflammeur (1.2) durant le troisième temps ; • la ou les pompes de suralimentation des post-enflammeurs (5) sont en admission d'air durant le premier et le troisième temps puis compriment cet air :
■ dans le canal de liaison entres elles si elles sont doublées, ou dans le canal vers le post-enflammeur (2.2) jusqu'à la moitié du deuxième temps avant de suralimenter le post-enflammeur (2.2) ;
■ dans le canal de liaison entres elles si elles sont doublées, ou dans le canal vers le post-enflammeur (2.1) durant la première moitié du quatrième temps avant de suralimenter ce même post-enflammeur (2.1) ;
• la ou les pompes de prise d'air du détendeur (6) aspirent l'air durant le premier et le troisième temps puis compriment cet air dans le canal entres elles ou le détendeur (3) durant la première moitié du deuxième ou quatrième temps avant de sui-alimenter le détendeur qui aide à le comprimer davantage.
13) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la réalisation des moteurs présentés en application industrielles, de par la nouveauté et les difficultés techniques qu'elle fait apparaître, suggère les remarques, solutions aux problèmes techniques posés et conseils suivants :
-la longueur du canal de transfert entre les cylindres moteurs (1), (2) ou (3) échangeant un gaz doit être diminuée au maximum en approchant le plus possible le haut de ces cylindres car le canal de transfert forme un volume perdu puisque non balayé par un piston ;
-afin d'autoriser les importantes dilatations dues aux grands écarts de température du moteur, chaque cylindre moteur et pompe est constitué d'une pièce unique, obtenue par moulage ; surmonté dans le cas de l'enflammeur (1) de deux pans obliques à la manière d'un toit d'une maison, avec orifice sur chaque pan destinés aux soupapes, dépassant uniformément le contour extérieur du cylindre pour assurer le serrage des canaux ; ou d'une collerette, dirigée vers l'extérieur pour tous les autres cylindres moteurs ou pompes ; chaque cylindre est fixé élastiquement sur le carter formant support avec couvercle et assemblé par les canaux de transfert en forme de tube angulaire de section ovale cintré dont les extrémités comportent des brides de serrage dirigées vers l'extérieur et destinées à assurer étanchéité entre cylindre-canal de transfert, montés sur les cylindres échangeant des gaz ;
-le serrage entre collerette ou bande de serrage et bride est réalisé par boulons uniformément répartis sur le pourtour et traversant, au point de rencontre des canaux, l'épaisseur de ceux-ci par l'intermédiaire de trous aménagés dans des nervures aérodynamiques disposées dans le sens de circulation des fluides, et qui peuvent, en cas de besoin pour éviter un trop grand nombre de nervures, se prolonger pour assurer le guidage des boulons sur deux cylindres voisins ;
-les différents cylindres échangeant des gaz sont reliés par les canaux suivants :
• le canal de transfert entre les cylindres moteurs (1), (2) et (3), part des soupapes de transfert du cylindre qui envoie ces gaz pour épouser le pourtour complet du cylindre qui reçoit les gaz, sert de support à ces soupapes de transfert et possède sur la face supérieure deux orifices, l'une pour l'admission ou la prise d'air, l'autre pour le transfert ou l'échappement suivant le type de cylindre ou de moteur ;
· le canal de communication entre les cylindres moteurs (1), (2) et (3) et leur pompe de suralimentation ou de prise d'air respective (4), (5) et (6) part des soupapes d'admission ou de prise d'air qu'il intègre, au contour complet de la pompe concernée, avec sur le haut du canal un orifice recevant la tubulure d'admission d'air ;
· le canal de liaison entre deux pompes de suralimentation doublées n'incorpore aucune soupape, possède un orifice destiné à la tubulure d'admission d'air ainsi qu'un ou deux orifices, non obturés par des soupapes, destinés aux canaux de communication avec les cylindres moteurs qu'elles suralimentent ;
• les tubulures d'admission ou d'échappement incorporent respectivement les soupapes doublées d'admission ou d'échappement ;
• le canal de communication entre les pompes de récupération doit relier et intégrer les soupapes d'admission ou de prise d'air des cylindres moteurs ou pompes qu'elles alimentent et dont elles récupèrent les rejets d'air .
14) Moteur à combustion interne écologique et du développement durable selon la revendication 1 caractérisé en ce que :
-la température élevée du moteur présente un risque d'incendie en cas de rupture ou de fuite sur la canalisation d'alimentation en carburant du moteur, que l'installation du vérin hydraulique anti-incendie à proximité du réservoir de carbui'ant, peut rapidement circonscrire ;
-le dispositif, obture la sortie d'essence ou de gazole du réservoir et aspire le carburant contenu dans les canalisations d'alimentation du moteur en cas de choc, décelé par une masselotte, ou de détection par capteur d'une température très élevée due à un début d'incendie ;
-le dispositif utilise une bielle brisée (89) déverrouillée et autorisée à plier sous l'effet du ressort (95) lorsque l'électroaimant (90) est alimenté par le capteur de détection d'une température élevée ou par la masselotte (92) sensible à un choc ; ce qui fait pivoter le levier de déverrouillage du vérin (85) entraînant la plaquage contre son siège de l'obturateur de la soitie de carburant et libère la tige du vérin qui sort sous l'effet du ressort (82), aspirant le carburant dans la canalisation.
PCT/FR2010/000598 2009-09-03 2010-09-01 Moteur à combustion interne à détente multicylindre; cap vers les économies d'énergie Ceased WO2011027051A2 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0904194A FR2949510A1 (fr) 2009-09-03 2009-09-03 Moteurs a combustion interne ecologique et du developpement durable ou moteurs a detente multicylindre ; cap vers les economies d'energie.
FR0904194 2009-09-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011027051A2 true WO2011027051A2 (fr) 2011-03-10
WO2011027051A9 WO2011027051A9 (fr) 2011-04-28

Family

ID=43540042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2010/000598 Ceased WO2011027051A2 (fr) 2009-09-03 2010-09-01 Moteur à combustion interne à détente multicylindre; cap vers les économies d'énergie

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2949510A1 (fr)
WO (1) WO2011027051A2 (fr)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Also Published As

Publication number Publication date
FR2949510A1 (fr) 2011-03-04
WO2011027051A9 (fr) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1201892B1 (fr) Moteur à combustion interne à cinq temps
EP0376909B1 (fr) Moteur à combustion interne
EP1084334B1 (fr) Procede de fonctionnement et dispositif de moteur a injection d'air comprime additionnel fonctionnat en mono-energie, ou en bi-energie bi ou tri modes d'alimentation
EP3250807B1 (fr) Moteur à combustion
WO2005049968A1 (fr) Moteur a chambre active mono et/ou bi energie a air comprime et/ou energie additionnelle et son cycle thermodynamique
CN100400830C (zh) 具有带压缩比可变机构的内燃机的动力装置
US11708785B2 (en) Method of a controlled engine, engine and variants
WO2013107972A1 (fr) Dispositif d'allumage par étincelle et stratification haute-pression pour moteur à combustion interne
CN102094702A (zh) 新型四冲程新配气机构分层双转涡燃烧节能内燃机
WO2011027051A2 (fr) Moteur à combustion interne à détente multicylindre; cap vers les économies d'énergie
EP0358655B1 (fr) Procede et dispositif d'amenagement d'un moteur a deux temps a post-remplissage
EP1290326B1 (fr) Moteur a combustion interne sans refroidissement exterieur
US8869780B2 (en) Attachment structure of vacuum pump
RU2300650C1 (ru) Дизельный двигатель
CA2337274A1 (fr) Moteur a turbine a gaz accouplee a un generateur electrique avec systeme de regeneration, de recuperation thermique et mecanique eliminant les composants polluants
US20090320794A1 (en) Novel Internal Combustion Torroidal Engine
US9695746B2 (en) Potential energy storage engine
FR2571095A1 (fr) Moteur d-p (double poussee).
FR3028563A1 (fr) Piston alternatif et contenant faisant moteur thermique, pneumatique, hybride et recuperateur d'energie pneumatique
CN1811147B (zh) 超重力发动机
FR2633009A1 (fr) Ensemble de deux pistons alignes face a face et relies par un pignon pour moteur deux temps
RU1828506C (ru) Двухтактный двигатель внутреннего сгорани
JPH1037811A (ja) 過給式エンジン
EP2201233A2 (fr) Moteur a combustion interne a chambre de combustion a geometrie variable
FR3109172A1 (fr) Moteur boxer en X

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10781922

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10781922

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1