Brevet FR2225309A1 — publié le 19741108

Il est connu que les véhicules automobiles qui circules dans les villes et leurs banlieux utilisent leur puissance installée avant tout pour accelèrer et que l'énergie dépensée pour accélèrer est en grande partie dissipée en chaleur dans les freins pour décelèrer le véhicule. Il est également connu qu'une manière économique d'enmagasiner de l'énergie est de faire tourner un volant d'inertie à très grande vitesse, il est également connu qu'un volant d'inertie capable d'enmagasiner une quantité importante d'energie a un effet gyroscopique important et que en conséquence il doit avoir son axe de rotation perpendiculaire au sol pour ne pas avoir dleffets parasites sur la direction du véhicule.La présente invention a pour but l'interposition d'un volant d'inertie capable d'enmagasiner une quantité importante d'energie entre le moteur et la boite de vitesse automatique d'un véhicule dans le but d'installer un moteur de faible puissance suffisant pour entretenir une vitesse normale du véhicule mais insuffisant pour lui donner la puissance d'accéleration que les utilisateurs appellent habituellement la "nervosité" du véhicule. Les figures I et 2 ci-annexées représentent à titre indicatif et non limitatif un dispositif selon l'invention. Le moteur I et l'arbre 2, qui rentre dans la boite automatique 3 dont l'arbre de sortie 4 est relié au pont moteur, sont reliés entre eux par un accouplement 5 commandé éléctromagnétiquement. Le même arbre 2 est également relié par un accouplement 6 à commande éléctromagnétique avec le boitier 7 d'un coupleur à poudre dont le rotor 8 est solidaire d'une roue tangente 9 dont la vis 10 entraine le volant d'inertie II, la roue tangente 9 est également reliée par un accouplement I2 à commande électro magnétique avec le boitier I3 d'un coupleur à poudre dont le rotor I4 est solidaire de l'arbre 2.Lorsque le conducteur démare le moteur I la boite 3 est soit sur neutre soit sur parking et l'accouplement 5 est débrayé, dès que le moteur a démaré et est capable de donner de la puissance,le conducteur embraye les accouple;nents 5 et 6 et utilise toute la puissance du moteur I- pour accélère le volant II, dès que le volant II a atteint sa vitesse maximum l'embrayage 6 est automatiquement débrayé, ceci par l'intérmédiaîre d'un contacteur commandé par le compte-tour I5 solidaire de la vis I0, dès que l'embrayage 6 est débrayé le conducteur constate que le moteur a atteint sa vitesse maximum, en conséquence il réduit sa pression sur l'accélerateur pour remettre le moteur au ralenti et enclenche sa boite automatique sur la position de marche qu'il désire, c'est à dire soit "Normal" soit 2 soit I soit "Arrière". Tant que le conducteur n'accélère pas à fond seul la puissance du moteur I entrainera l'arbre 2 ce qui lui permet d'accélérer le véhicule "molement", dès que le conducteur a besoin de puissance il accélère à fond et un contacteur situé à fond de course de la pédale d'accélèrateur enclenche l'embrayage I2 qui par I'intérmédialtee du coupleur I3 - 14 ajoute l'énergie du volant d'inertie à la puissance du moteur I par exemple pour doubler, dès que le conducteur diminue sa pression sur la pédale d'accélèrateur l'accouplement I2 est débrayé et le flux complémentaire d'energie en provenance du volant d'inertie est immédiatement arrêté, en accélèration la boite de vitesse automatique est commandée pas ses accessoires habituels et en particulier par le régulateur I6 qui réagit en fonction de la vitesse du moteur I, ceci même lorsque le moteur est aidé par le volant d'inertie II. Un régulateur I7 est également solidaire de la commande du volant d'inertie II, ce régulateur I7 a pour but d'une part d'empêcher l'enclenchement de l'embrayage I2 par la pédale d'accélération si la vitesse du volant d'inertie II est insuffisante pour aider le moteur lors de la pression sur la pédale d'accélè ateur, d'autre part ce régulateur I7 a pour but de se substituer au régulateur I6 dès que le conducteur a retiré le-pied de la pédale d'accélérateur et commence à appuyer sur la pédale du frein, en fonction de la vitesse du véhicule et de la vitesse du volant d'inertie II le régulateur I7 débraye l'embrayage 5, embraye l'embrayage 6 et commande le passage des vitesses dans la boite automatique 3 pour transmettre au volant d'inertie II de l'énergie en décélerant le véhicule, en continuant d'appuyer sur la;;pédale de frein le conducteur réembraye l'embrayage 5 pour ajouter l'inertie du moteur I à celle du volant II puis en continuant d'appuyer sur la m2me pédale de frein il agit sur le système de freinage à friction habituel, il est évident que pendant l'oppération freinage le régulateur I7 comme le compte-tour I5 débrayeront l'embrayage 6 dès que la vitesse du volant II aura atteint son maximum, le conducteur appuyant alors plus sur la pédale de frein pour utiliser le freinage à friction.Lorsque le conducteur sera conscient qu'il n'a pas besoin de la puissance de son moteur et que le compte tour de son volant inertie lui montera que ce dernier peut emagasiner de l'énergie, comme par exemple dans une déscente en ligne droite après avoir doublé un camion dans une c8te en utilisant l'énergie du volant II, le conducteur embrayera lui-même l'embrayage 6 et accélérera le volant II avec le moteur I, il débrayera lui-m2me l'embrayage 6 s'il a de nouveau besoin de la puissance de son moteur avant que le volant II ait atteint sa vitesse maximum si non c'est le compte tour I5 qui débrayera automatiquement l'embrayage 6 dès que le volant II aura atteint sa vitesse maximum. I1 est évident que le dispositif telle que décrit cidessus peut avoir des modifications sans changer le caractère de l'invention, par exemple le coupleur à poudre 7, 8 peut être remplacé par un convertisseur de couple ou un coupleur hydraulique, si ce convertisseur ou coupleur est à double effet l'embrayage 6 remplira également les fonctions de l'embrayage I2 et le coupleur I3, I4 pourra être supprimé ainsi que l'embrayage I2. Pour une meilleure récupération de l'énergie de freinage du véhicule il est evident que le convertisseur de couple ou le coup leur hydraulique situé dans la boite 3 devra être à double effet et avoir un rendement similaire pour les deux sens du flux des efforts. Pour des raisons de sécurité il est intéressant que le carter I8 dans lequel le volant tourne à grande vitesse soit robuste, d'autre part il est intéressant pour des raisons de frottement d'avoir un vide partiel entre le carter I8 et le volant II, en conséquence un tuyau d'aspiration I9 sera prévu sur ce carter. Les paliers 20, 21 et 22 ainsi que la vis 10 et la roue 9 devant être abondement graissé à l'huile toutes les précautions devront être prises pour que l'huile de graissage du palier supérieur de vis 20 ne soit pas aspiré par le vide à l'intérieur du carter I8, une chambre de surpression 23 alimenté par le tuyau 24 ainsi que les labyrinthes 25 entre l'arbre 26 et le carter I8 permettent de résoudre ce problème. Pour éviter de surcharger les paliers 20 et 2I par l'effet gyroscopique lorsque le véhicule monte ou déscend des pentes ou se trouve sur une route bombée, il est intéressant soit de monter l'en- semble moteur I, multiplicateur avec volant 9, I0, II et boite 3 sur un support à cardan, soit de monter uniquement le multiplicateur avec volant, coupleurs et embrayages 9, I0, II, 5, 6, 7, 8, I3 et I4 sur un support à cardan et de réunir l'embrayage 5 au moteur par un cardan et l'arbre 2 à la boite 3, également par un cardan et l'arbre 2 à la boite 3 également par un cardan. REVENDICATIONS I) Transmission pour véhicule caractérisé en ce que la ligne d'arbre moteur thermique boite de vitesse qui est horizontale par rapport au sol entraîne un multiplicateur de vitesse dont l'arbre grande vitesse est vertical par rapport au sol, ce multiplicateur de vitesse entrainant un volant d'inertie. 2) Transmission pour véhicule selon revendication I caractérisé en ce que le multiplicateur de vitesse est situé entre le moteur et la boite de vitesse, que la partie basse vitesse du multiplicateur est à arbre creux,,un arbre de liaison entre le moteur et làboite de vitesse passant dans l'arbre creux de la partie basse vitesse du multiplicateur, des embrayages étant situés entre le moteur et l'arbre de liaison ainsi qu'entre l'arbre creux du mul tiplicateur et l'arbre de liaison. 3) Transmission pour véhicule selon revendications I et 2 caractèrisé en ce que des coupleurs à poudrè ou hydrauliques sont interposés entre l'arbre creux du multiplicateur et les embrayages déstinés à relier cet arbre creux avec l'arbre de liaison moteur boite de vitesse 4) Transmission pour véhicule selon revendications I, 2 et 3 caractérisé en ce que un compte tour débraye automatiquement la partie basse vitesse du multi plicateur de l'arbre de liaison moteur boite de vitesse dès que le volant d'inertie a atteint la vitesse maximum admissible. 5) Transmission pour véhicules selon l'ensemble des revendications I à 4 carac tèrisé en ce que un régulateur déstiné à commander le passage automatique des vitesses dans la boite de vitesse pour récupération d'energie de freinage dans le volant d'inertie est entrainé par le multiplicateur. 6) Transmission pour véhicule selon l'ensemble des revendications I à 4 carac tèrisé en ce que le volant d'inertie est situé dans un carter robuste en métal ayant de grandes possibilités d'allongement pour empêcher le volant d'inertie de s'échapper du carter en cas d'accident. 7) Transmission pour véhicule selon revendications I,2,3,4 et 6 caractèrisé en ce que une chambre de surpression est interposé entre le carter du multipli cateur et le carter du volant d'inertie,que des labyrinthes pour flux gazeux sont interposés entre l'arbre qui porte le volant d'inertie et le carter du volant d'inertie et que un vide partiel est créé dans le carter du volant d'inertie. 8) Transmission pour véhicule selon ltensemble-des revendications I à 7 caract égrisée en ce que l'ensemble multiplicateur, volant d'inertiels embrayages, coupleurs et arbres de liaison moteur, boite de vitesse forment un ensemble gyroscopique et est monté dans un support cardan, les arbres à cardan assurant les liaisons de cet ensemble d'une part avec le moteur, d'autre part avec la boite de vitesse 9) Transmission pour véhicule selon l'ensemble des revendications I à 7 carac tèrisée en ce que l'ensemble moteur, multiplicateur, volant d'inertie, embrayages, coupleurs et arbre de liaison moteur, boite de vitesse forme un ensemble gyroscopique et est monté dans un support à cardan, une trans mission à cardan assurant la liaison de cet ensemble avec la boite de vitesse. IO)Transmission pour véhicules selon l'ensemble des revendications I à 7 caractèrisée en ce que l'ensemble boite de vitesse, multiplicateur, volant d'inertie, embrayages, coupleurs et arbres de liaison moteur boite de vitesse forme un ensemble gyroscopique et est monté dans un support à cardan, une transmission à cardan assurant la liaison de cet ensemble avec le moteur. II)Transmission pour véhicules selon l'ensemble des revendications I à 7 caractèrisée en ce que l'ensemble moteur, boite de vitesse, multiplicateur, volant inertie, embrayages, coupleurs et arbre de liaison moteur boite de vitesse forme un ensemble gyroscopique et est monté dans un support à cardan.