Brevet FR2253916A1 — publié le 19750704

a presente invention concerne d'une manière générale des blocs moteurs pour véhicules terrestres, Larins et aériens et plus parrticulièrement un moteur du type à pistons alimenté par de l'air comprimé à partir d'un système à auto-remplissage. Des blocs moteurs ae ce type général sont connus dans l-i technique, mais ntcnt p & s été généralement acceptés pour un certain nombre de raisons. Parti celles-ci, on peut citer : un rendement de fonctionnement indument bas; une disposition incommode et l'utilisation d'éléments associés ; une limitation sérieuse en ce qui concerne le temps de fonctionnement autonome, dûe à des moyens de réalisation en air comprimé al conçus, inexistants ou inadaptés ; et à une technologie médiocre. Par conséquent, le principal but de la présente invention est de réaliser un bloc moteur à air comprimé perfectionné qui rerédie aux inconvénIents et insuffisances de systèmes connus. Un but important de la présente invention est de réaliser un bloc moteur perfectionné, à haut rendement, qui est à auto- remplissage et aui tournera pendant des prloes de temps satisfai- santes en pratique et après lesquelles les batteries fournissant l'éneergie pourront être facilement rechargées ou remplacées Un autre but important de la présente invention est de réaliser un bloc moteur à air comprimé extrêmement efficace à partir d'un moteur à combustion interne en éliminant le système classique d'allumage, le carburateur, le système ae refroidissement, etc. et en leur substituant des moyens pour délivrer de l'air comprimé aux, et à partir des pistons et des commandes convenables à cette fin pour réaliser la rotation de ce moteur et la propulsion du véhicule. encore un autre but important de la présente invention est de réaliser un système de propulsion à air comprimé simple, efficace, relativement léger pour véhicules, qui supprime un système de refroidissement classique et les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne tout en procurant la souplesse et la fiabilité de celui-ci. 'autres buts et avalltages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qu va suivre, en retard des dessIns annexes. Sur ces dessins: -la figure 1 est une vue en élévation latérale schématique du bloc moteur à air comprimé, tel qu'appliqué à un vehicule ter restre, - la figure 2 est une vue en plan schématique de celui-ci outrant les éléments fondamentaux du bloc moteur avec certaines parties omises cans un but de clart, - la figure 3 est une vue en coupe verticale centrale à grande échelle du moteur du type à pistons qui est aliments par de li air comprimé, - la figure 4 est une vue en bout achératique fragientaire de ce moteur montrant les conduits d'admission et d'echappement et des électrovannes à 12 volts pour l'air comprimé , ainsi que les interrupteurs électriques fermés par balancier qui commandent les soupapes d'admission et d'échappement, - la figure 5 est une vue en plan ae dessus schématique de ce moteur, - la figure Ut est une vue en élévation latérale schématique de la canalisation d'échappement d'air comprimé et du bâti d' échappement, - la figure 7 est une vue en plan de dessus schématique des moyens de commande et d'entraînement pour les éléments fondamentaux de l'invention dont certaines parties ont été ordses dans un but de clarté. On se réfère aux figures 1 et 2 sur lesquelles est représenté un véhicule terrestre tel qu'une automobile 12 à moteur à- combustion interne classique converti pour l'emploi en alirentation par air comprimé qui conprend le châsis habituel 14, les roues pour teuses 16, le différentiel 18, le moteur du type à pistons 20, la transmission 22 et l'arbre de transmission 24 in plus du moteur converti 20, le châssis 14 supporte les autres élétents fondanentaux de la présente invention (figure ) qui comprennent une paire de réservoirs d'air comprimé à basse pression 26 reliés par une canalisation È'c3' ayant un interrupteur de pression d'air j(D, un cor.presseur basse pression 54 constituant le compresseur principal, une pompe haute pression 32 entraînée par un moteur 31, et un réservoir d'air comprimé à pression élevée so. Le compresseur principal 34 est relié à l'un des réservoirs basse pression 26 par une canalisation 38 possédant une soupape de retenue 40 et le même réservoir basse pression 26 est relié à la pompe haute pression 52 par une canalisation 42 et de là au réservoir à haute pression 36 par une canalisation 44 possédant une soupape de retenue 4O. Le moteur à combustion interne converti 20 représenté est rythmé avec son arbre à cames refaçonné (non représenté) pour.injecter dans les cylindres 1 et 4 (figures 3 et 5) au même instant de l'air comprimé à partir du-réservoir haute pression 36 par 1' interm-diaire de la canalisation 37 (figure 7) pour les- entralner vers le bas et lorsqu'ils retournent vers le haut de leur course, leurs soupapes sont ouvertes pour l'échappement et l'air comprimé est évacué vers le réservoir d'échappement 41 d'oû-il est pompé au moyen dune pompe d'échappement haute pression 39 à nouveau à travers la soupape de retenue 64 dans le réservoir haute pression 36.L'air comprimé est ensuite admis dans les cylindres 2 et 3 qui se déplacent vers le bas pour ainsi faire tourner leviBbrequin 48, son volant 50 et, à son extrémité opposée, une poulie à trois courroies 52. Ainsi qu'qn le voit aux figures 4 et 5, le moteur 20 comprend un sommet 54, une plaque d'espacement intermédiaire 56, un bloc 57, des électrovannes d'admission 12 volts 1,2,3 et 4 montées dans différentes canalisations 58, des électrovannes 12 volts à echap- pement 5,6,7 et 8 montées dans différentes canalisations d'échappement 60 (figures 5 et 6) qui se raccordent à la canalisation d' échappement 62 qui est raccordée au réservoir d'échappement 41 (figure 7) et ensuite à une pompe d'échappement haute pression 39 qui pompe l'air d'échappement dans le réservoir haute pression 36 au moyen de la soupape de retenue 64.L'air d'échappement est pompé dans le réservoir 36 par la pompe d'échappement haute pression 39, alimentée par un moteur électrique 36 volts 94 qui a comme source d'énergie six batteries de six volts. Les électrovannes sont commandées par l'arbore à cames (non représenté) par l'intermédiaire de tiges de poussée 68 (figure 4) ayant un ressort de rappel 70, qui actionnent deux balanciers 72 dont chacun est muni d'une plaque d'interrupteur 74 sous la forme d'un barreau d'acier de 3,2 mu soudé à chacun. Faisant saillie vers et sous les extrémités des planues d'interrupteur 74 depuis les électrovannes 1,3,5 et-7, se trouvent des contacts de relais 76. ainsi qu'on le voit aux figures 4 et 5, les électrovannes d' admission 1 et 4 seront ouvçrtes et fermes par le relais d'admission inférieur 76 tandis qu'au même instant, les électrovannes d' échappement 6 et 7 seront ouvertes et fermées par le relais supérieur 76. Lorsque les électrovannes d'admission 1 et 4 s'ouvrent, per- mettant une pression d'air de 35 à 49 kg/cm dans les cylindres 1 et 4 (figures 5,4 et 5), les éléctrovannes d'échappement b et 7 s' ouvrent au même instant, permettantà l'air sous pression demeurant dans les cylindres 2 et 5 d'être refoulé dans le réservoir d' échapperent 41 et pompé par la pompe d'échappement haute pression 39 à travers la soupape de retenue 64 dans le réservoir haute pression 36 et ensuite dans la canalisation 42, dans la pompe haute pression 32 et à travers la soupape de retenue 46 et la canali- sation 44 dans le réservoir haute pression 36.Similairement et tour à tour, les électrovannes d'admission 2 et 3 sont actionnées pr leur tiSe de pousse 66 pour admettre de l'air sous pression dans les cylindres 2 et 3 tandis que le balancier 72 actionne le relais d'échappement supérieur 7s pour ouvrir et fermer les éiectrovannes 6 et 7, peermettant à l'air sous pression demeurant dans l:s cylindres 1 et 4 de passer dans ie réservoir d'échappement 41 et ensuite d'etre pompé par la pompe d'échappement haute pression 39 dans le réservoir 56. Le bloc moteur à air comprimé est facilement adapté à un véhicule terrestre tel qu'une automobile comme représenté à la figure 1. Les commandes normales sont disposées sur un tableau de bord 80 avec un fil 82 allant à un démarreur électrique 84 alimenté par une batterie 12 volts 86. La pedale d'accélérateur 88 est reliée par ure tige 90 à une soupape d'accélérateur 92 qui comman- de l'écouleront d'air comprimé dep-uis le réservoir haute pression 36 à travers la canalisation 37 jusqu'aux pistons du moteur. Le compresseur principal j4 pompe l'air comprimé à travers la canalisation 38 et la soupape de retenue 40 dans les réservoirs basse pression 26 qui sont reliés par une canalisation 28 et par une canalisation 77 initialement au réservoir 36 jusqu'à ce que la pression atteine environ 1O,) kg/cm, auquel instant l'interrupteur de pression c'air 50 monté sur' le tableau de bord 80 coupe le moteur 94 entraînement le compresseur principal 34. De façon converse, lorsque la pression dans les réservoirs 28 tombe en-dessous de 8,75 kg/cm, l'interrupteur de pression d'air 30 remet en service le compresseur principal 54. Lorsque la pression élevée est qatteinte et que le compresseur principal 34 est coupé, ceci sera signalé au conducteur du véhicule qui fermera alors manuellement un interrupteur 93 monté sur le tableau de bord 80 pour :.ettre en servic- la pompe haute pression 32 qui est entraînée par le moteur 31 (figure 7). Celle-ci élèvera la pression dans le réservoir haute pression 30 au-dessus de 35 kg/cm. Dans le fonctionnement du bloc moteur à air comprimé tel qu' appliqué à -'automobile représentée, et en supposannt que tous les réservoirs (L'air comprimé soient vides et les batteries chargées, le compresseur principal 54 qui est alienté par un des groupes 100 de batteries 36 volts est mis en route pr un interrupteur de tableau de bord 99. Lorsque la pression de l'air est suffisante dans tous les réservoirs comme indiqué ci-dessus, le démarreur 84 (figure 1) est excité pour faire tourner le moteur 20, auquel instant la soupape d'accélérateur 92 (figure 1) se fermera seulement à environ 70 @ permettant seulement une pression d'air de 14 kg/cm dans la canalisation d'admission 37 pour faire tourner le moteur au ralenti. Un moteur 36 volts 31 limenté par six batteries de six volts entraîne la pompe d'échappement haute pression 39 qui refoule 1' air du réservoir d'échappement 41 à travers la soupape de retenue @4 dans le réservoir haute pression 36. Lors du fonctionnement du compresseur principal 34, de l'air sous pression s'établit dans le premier réservoir basse pression 26, il passera ensuite dans le second réservoir basse pression 26 et à travers la canalisation 42 dans la pompe haute pression 52, à partir de laquelle il s' écoule a travers la canalisation 44 et la soupape de retenue 4b dans .e réservoir haute pression 36. es deux réservoirs basse pression 6 fournissent ainsi l'air à la pompe haute pression 52 au moyen de la canalisation 42 initialement seulement au réservoir haute pression 36 par la canalisation 77. Lorsque l'air est aspiré depuis le réservoir haute pression 36 dans la tubulure d'admission 37, la pression décroît dans le réservoir haute pression 36. Comme représenté, le compresseur 34 est alimenté par un moteur éléctrique 36 volts 94 et lorsque la pression dans le réservoir haute pression 36 est utilisée jusqu'à descendre à 35 kg/cm, une jauge de pression 30 excitera le moteur électrique 94 mettant en route le compresseur d'air principal 34. Un interrupteur de tableau de bord 93 (figure 7) est fermé pour mettre en route la pompe haute pression 32 pour établir la pression au-dessus de 35 kg/cm, comme précédemment expliqué. Lorsque l'accélérateur @8 (figure 1) est enfoncé, il ouvre la soupape d' accélérateur 92 pour augmenter la vitesse du moteur. L'alternateur 3@ a@près 9@ (figure @@) rechargera la batterie 12 volts 86 qui actionne les électrovannes, les interrupteurs, les voyants, etc. L'alternateur 65 ampères 98 recharge les groupes de batteries 36 volts qui sont la source d#énergie pour les moteurs électriques 36 volts. Un relais 102 est disposé entre les deux groupes de batteries 36 volts 100 et lorsqu'un groupe de batteries est déchargé à 90%, le relais 102 commutera sur l'autre tandis que l'alternateur 65 aflpères 98 recharge le premier. bes batteries six volts scnt uti lisées pour constituer It s groupes de batteries 100 et elles sont munies d'un chargeur de batterie qui être enfiché dans une prise murale quelconque. Il est entendu que le mode de réalisation de l'invention que l'on vient d'exposer n'en constitue qu'un exemple préféré, et que différentes variations de forme, de dimensions et ae aispositions de parties pourront y etre apportees sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Bloc moteur à air comprimé exempt de gaz d'échappement nocifs pour véhicules, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un moteur du type à pistons et cylindres possédant un arbre d'entraînement ; des moyens pour admettre de l'air comprimé daus des cylindres dudit moteur et l'en évacuer, pour réaliser le va-et-vient des pistons et la rotation de l'arbre ; des réservoirs d'air comprimé basse et haute pression ; un compresseur alimenté par batterie pour comprimer l'air et le délivrer auxdits réservoirs ; et une pompe haute pression alimentée par batterie fonctionnant lors a'une chute de pression dans ledit réservoir haute pression pour comprimer encore l'air en provenance dudit réservoir basse pression et le livrer au réservoir haute pression en vue d' alimenter ledit moteur 2 Bloc moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit compresseur et ladite pompe sont entraînés par des moteurs électriques. 3. Bloc moteur selon la revendication 2, caractérise en ce que l'énergie pour lesdits moteurs est fournie par des batteries rechargeables. 4. hoteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'admission et d'évacuation sont constitués par des électrovannes. 5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites électrovannes sont rythmées pour admettre de l'air comprimé dans un cylindre audit moteur tandis qu'on évacue l'air comprimé d'un cylindre adJacent. 6. moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit air comprimé évacué est reçu dans un réservoir d'échappement, et une pompe d'échappement haute pression délivre ledit air évacué depuis ledit réservoir d'échappeirent audit réservoir haute pression. 7. tuteur selon Is revendication 1, caractérisé en ce qu'une soupape actionnée par une pédale d'accélérateur commande l'écoule- ment d'air comprimé à haute pression -,epuis ledit réservoir haute pression vers ledit moteur 8. Ensemble de véhicule possédant un moteur du type à pistons et cylindres mu par de l'air comprimé, caractériré en ce qu'il comporte au moins un réservoir basse pression et un réservoir haute pression; des premiers moyens pour comprimer de l'air dans ledit réservoir basse pression à une pression donnée ; -des seconds moyens pour élever ladite pression donnée et livrer ledit air au-. dit.réservoir haute pression ; -des moyens individuels pour couper ex admettre en service respectivenent lesdits premiers et seconds moyens lorsque lesdites pressions données sont atteintes ou diminuées par suite de l'utilisation de l'air comprimé ; et des moyens pour livrer ledit air à haute pression auxdits pistons dans lesdits cylindres et l'évacuer de ceux-ci pour provoquer le va-et-vient desdits pistons et la rotation de l'arbre d'entraînement et des roues du véhicule. 9. Ensemble de véhicule possédant un moteur à combustion interne du type à pistons et cylindres converti au fonctionnement par air comprimé, caractérisé par.une pluralité de réservoirs de stockage d'air comprimé montés sur le chassis du véhicule ; des moyens pour comprimer l'air et le livrer auxdits réservoirs, et des moyens de commande d'au moins un desdits compresseurs lors d' une chute de pression dans lesdits réservoirs pour assurer une fourniture d'air comprimé aux pistons dudit moteur et provoquer la rotation d'arbre d'entraînement et es roues du véhicule.