Brevet FR2141626A1 — publié le 19730126

Principe Si la transmission par roue ronde est bonne lorsque l'énergie se développe d'une manière continue - cas d'un barrage hydrolique - ou par impulsions nombreuses par toiir de roue - cas du moteur électrique - il n'en est pas de même quand les impulsions sont coupées de temps morts, faisant perdre l'élan et donnant, de ce fait, une reprise de l'effort diffi cile - cas de la bicyclette, surtout en montée - la transmission par roue ronde est irrationnelle. Il en est de meme ponr le moteur à explosions et à pistons qui ne donne qu'une explosion par tour pour deux cylindres, deux pour quatre cylindres etc.. Le rendement étant amélioré avec le nombre de cylindres au détriment du prix de revient du moteur. La solution à apporter au moteur classique à nistons ne sera qu'ébauchée à canse de l'inversion de sens du piston, contre l'élan, qui fait perdre une grande partie de l'énergie. Nous reverrons le moteur à turbine par- ce que, dans le moteur connu, l'énergie ne se développe pas dans le sens de la rotation mais vers l'extérieur. Dans le moteur exposé plus loin, l'énerige se dénloie rationnellement, dans le sens de la rotation et sans inversion de sens. qui les masses A B C et D accélèrent et décélèrent, elles correspondent à une impulsion d'annui freinante nour une massc se transmettant à l'impulsion d'appui accélérante de l'autre masse. Même si l'on admet que l'énergie est freinée et non tran- smise, elle n'est pas renversée. 1ère application : BICYCLETTE Le plateau avant est d'un ravon augmentant nrogressivement, voir fig.2 traits pleins. Le cercle pointillé représente le développement moven et permet de voir qu'on tient compte, au mieur (voir fig.1) : - du temps mort de 7 à 1 et de 3 à 5 - du temps de force progressive de la à 3 et de 5 à 7 (avec cale-pied) - de l'élan, nul à 1 et existant encore an delà de 2. Si on utilise plusieurs vitesses à l'arrière, la chaine risque de sauter nu oint marqué d. Pour 2 plateaux à l'avent, il faudra 2 dérailleurs de donhle plateau : un dessus fl, un dessous h (pnr un support c). Pour un senl plateau, un carter en forme de cuvette suffit, voir fig.3. Il sera fixé au platenu et tournera avec lui (au point d). Il peut être prolongé jusqu'au point d' et aussi faire un tour complet. D'autre part, pour compenser la très faible différence de tension de la chaîne, il faudra un dérailleur arrière avec son tendeur de chaine. Pour les hnndieapés avant a jambe gauche plus faible que autre, le nlateau sera décentré, plus ou moins vers E. En sens contraire pour la jambe droite. 2e application : MOTEUR à EXPLOSIONS CLASSIQUE Te develonpenent étant régressif, etest-à-dire rationnel, du point 8 nu point 3, figo 1, la transmission n'a pas à modifier cette progression. Par contre, du noint 3 au point 4, le dévelopnement étant prorressif et irrationnel, il faudra redresser ce contresens par une transmission corrigée, voir fig. 8, la ligne pointillée représente le cercle parfait qu'il ne faut pas respecter. La roue secondaire l'inverse, un nombre entier de fois pour que les deux roues soient toujours en contact et que les dents d'une roue soient toujours en contact avec les mêmes dents de l'autre. Ze application : MOTEUR à MmBINE à explosions à essence ou Diesel 4 temps il est composé de masses, fig.4, vues de face, de profil et de perspective. Elles logent dans une culasse, fig 7, en deux parties identiques, stappli- quant l'une contre l'autre. Les ler, 2e, 3e et 4e temps commencent toujours, à chaque tour, aux endroits marqués t 2 3 4 sur la fig.7, quelle que soit la position des masses A B C D qui occupent successivement les positions # BC AB# DA# CD 'AD DC CB BA ce qui permet, à chaque tour, d'avoir 4 aspirations, 4 compressions, 4 explosions et 4 expulsions. A est solidaire de C et B est solidaire de D. Par contre le groupe AC est indépendant du groupe BD. Chacun de ces deux groupes tournant à des vitesses différentes. D'une part, accélération des masses avant et décéléra- tion des masses arrière (par rapnort au sens de la rotation) pendant les lers et 3e temps; d'autre part, décélération des masses avant et accélération des masses arrière pendant les 2e et 4e temps. Ainsi les gaz se déplacent des endroits i à 2, puis 3, puis 4, puis l etc... (fig.7) et les masses se rapprochent et s'éloignent sans jamais se heurter. Cette version simplifiée est plus facile à usiner mais moins étanche que celle des masses, fig.9, vues de face, de dos, de profil, de perspec tive et, fig. 10, en perspective générale avec la culasse. Sur la fig.9, "RR" représentent des rainures pour roulements à ronleaux et "RB" pour roulements à billes. On voit qu'ainsi les masses tournent rond, sans se dandiner, comme aurait tendance à faire le piston. Les "S" représentent des segments d'étanchéité : d'une part, entre les 2 masses au centre en un cercle complet et à plat, plus grand que le cercle pour roulement à billes; d'autre part, en un cercle incomplet, se terminant en pointillée, à quelques millimètres à l'intérieur de la masse. Transmission de l'énergie et commande de l'éloignement et du rapprochement des masses AC et BD au moyen de roues dentées, dont la forme elliptique est représentée exagérément fig. 5 & 6. Cette transmission variable permet l'aspiration, la compression, l'expansion explosive et l'expulsion des gaz. Pour que les dents ne risquent pas de se retirer nu point de contact, marqué K, fig. 5 & 6 et pour éviter la frietion, la gorge des dents devra être bien arrondie au fond et au sommet et, pour les cotés, narallèle aux rayons, plutflt que perpendiculaire à la circonférence, voir forme fig.6. Toujours fig.6, les chiffres 1 2 3 4 représentent les noints de contact des roues B.et F, d'une part, avec les roues G et H, d'autre part. Ainsi les E et F, primaires, ont 2 sections d'un anle inférieur à 005. Par contre, les roues G et H, secondnires, ont 4 sections de 900. La roue E est solidaire de la masse AC et toujours en contact, à chaque tour, au meme endrnit, avec la roue G; de même la roue F est solidaire de la masse BD et toujours en contact, à chaque tour, au mme endroit, avec la roue H. La roue e est presque toujours décalée (en avance ou en retard) par rapport à la roue F. Toutes deux sont indépendantes, I'une ')ar rapport à l'autre; par contre, les roues G et H sont solidaires et tonjours en opposition. On voit, fig. il, une autre forme de roues de transmission, plus rationnelle que la forme elliptique, quelle demanderait une correction, comme celle que nous proposons pour le moteur à pistons classinue (2e application page 2, fig. 8). Avec les roues elliptiques, les masses s'écartent à une vitesse progressive jusqu a la moitié du 3e temps, ce qui est rationnel, et régressive pendant la seconde, ce qui ne l'est plus. Tandis qu'avec les roues proposées, fig.li, la vitesse décartement restera arogressive nendant les 3 premiers quarts du temps explosif et régressive seulement pendant le dernier quart.De plus les points de contact sont toujours sur une liane droite rejoignant les 2 ases, alors qu'avec les roues en ellipses le point de contact K est parfois en dehors de cette ligne. D'où necessité de renforcer les dents et de leur donner la forme de eroehets. 4e application : MOTEUR à EXPLOSIONS et à DOUBLE TURBINE - 4 temps Voir fig. 12, 13 et 14. Comparable à l'application précédente avec les particularités suivantes Les masses sont d'une longueur nresnne double. A est toujours solidaire de C, ne formant pas une même masse mais deux reliées par leur axe, d'une turbine à l'autre. B est solidaire de D de la même façon. lere Turbine au 1 (ler temps) commencement de l'aspiration des gaz; au 2 (2e temps) commencement de la compression, puis, à la fin de ce temps, envoi des gaz dans la seconde turbine dès que les gaz brûlés de cette dernière se sont échappés; 2e turbine au 3 (en même temps que le 1 ei-dessus) les gaz brûlés viennent de s'échapper, les gaz nouveaux, en provenance de la 1ère turbine, pénètrent, poussant les gaz brûlés restant, puis se fait la compression. au 4 (en mme temps que le 2 ci-dessus) étincelle, explosion, expansion et expulsion des gaz tout à la fin. NB Le passage des gaz à brûler, d'une turbine à l'autre, étant en opposition, il pourra se faire plus près du centre, par le côté, si l'on veut. Avec ce moteur, il ne se produit que 2 explosions par tour au lieu de 4, tont en étant 2 fois plus lourd que le nrécedent pour une puissance 2 fois moindre mais il peut atteindre une vitesse 3 à 4 fois plus grande et absorber un volume de gaz plus grand. Il est possible d'utiliser le système des fig. 12, 13 et 14 avec l, 2 3 turbines en 4 temps. Il faut alors des soupapes et un delco. Il est encore possible de combiner la turbine fig. 7 avec la transmission fig.14, à la condition d'y intercaler une autre transmission surmul- tipliant par 2. Assouplissement de la transmission Pour les différents systèmes proposés ici, il serait possible de donbler ou tripler chacune des roues de formes spéciales, en décalant les dents, fig. 15, mais en conservant la forme rénérale des roues, celles-ci pouvant se déplacer, l'une par rapport à l'autre d'l, 2 ou 3 degrés (pour 36 dents, l'écart entre 2 dents est de 10 ) (n ressort contre l'avant et l'arrière, assurant la stabilité e fait d'aurgrenter le nombre de ronce n'augrente pas le paids. On peut les faire plus étroites. L'usinage des pieces 4, 9 et 12 peut se faire en 2 parties assemblées ensuite à l'aide d'une vis. On peut aussi les faire trop grandes d'une fraction de mm, les culasses trop petites, les monter,avec un abrasif et faire tourner jusqutà ajustage parfait. Taux de connression Il est fonction à la fois de l'épaisseur des masses, de la place laissée entre elles au mini et au maxi et de l'aplatissement plus ou noms grand des roues de transission. Avantages de ce moteur Prix de revient plus bas, moins de métal, moins de pières, semblables 2 par 2 : masses, pièces, roues. Plus de bielles, de vilbrequin, de soupapes. A la place du delco, iin disposilif de contact au passage des ensses @@ C D. Un asport d'huile, sous pression, pr vis d'archimède, très démultipliée. Economie surtant de carhurant. Voeux Oue les économies réalisées par ce getcur servent à filtrer la sortie des Taz, pour la santé des humains, comme on filtre l'air à l'entrée nour la santé du moteur. il restera encore des économies et cela permettra d'en faire d'autres dans bien d'autres domaines. R E V E N DI C A T I O N S BICYCLETTE 1 - La forme plus ou moins aplatie, plus ou moins grande suivant le part cours à effectuer : Sprint, endurance, terrain plat ou en pente ou varié 2 - I)onhle carter, en forme de cnvette, enpêchant que la chaîne ne saute, en l'absence de dérailleur avant. 3 - Décentrage du plateau, pour différence de force d'une jambe par rapnort à l'autre (bandicap) TOTEUR à EXPLOSION à PISTONS 4 - Correction de la transmission, sur la bielle, vnir fi. 8 MOTEUR à EXPLOSIONS et à TURBINE Toutes les combinaisons possibles (elles sont nombreuses) entre les divers points suivants 5 - Msses de forme aplatie fin. 4 ou de forme ronde, fig.9 et 12. 6 - Turbine à 4 temps fig. 7, ou à 2 temps fig; 1.3, sans soupapes, ou à 4 temps fig. 13 avec soupapes. Tous ces modèles pouvant être reproduits t, 2 ou 3 fois. 7 - Transmission roue ovale fig.6 ou spéciale fig.11 ou fig.14 8 - Assouplissement de la transmission en doublant ou triplant la transmission, retenue d'avant en arrière par un ressort stabilisateur, fig.l5.