Brevet FR2323009A1 — publié le 19770401

L'invention se yappoyte à un procédé de combustion on transforme énergétique selon lequel/lténergie chimique d'un combustible en chaleur par combustion cadencée à auto-allumage et en énergie cinétique sous 11 effet de l'expansion des gaz chauds de la combustion ; elle concerne par ailleurs un moteur à combustion interne à pistons, fonctionnant selon ce precédé de combustion énergétique. Pour les procédés cycliques thermodynamiques traditionnels, tels qu'ils se déroulent dans les machines à vapeur ou dans les moteurs à piston, le rendement énergétique effectif est compris entre 10 et 40 % maximum. Ce faible taux de rendement énergétique provient essentiellement des grandes pertes de chaleur provoquées d'une part, au moment de l'expansion des fluides gazeux hautement comprimés et d'autre part, lors de la compression de l'air de combustion à l'intérieur du cylindre (tout particulièrement pour les moteurs à combustion interne).Compte tenu de la qualité du matériau des pistons et des cylindres ainsi que des lubrifiants courants, la température des parois des cylindres ou des surfaces de glissement lubrifiées des chemises ne devra pas dépasser 220 à 2500C. Du fait que les températures moyennes à l'intérieur du cylindre se situent, compte tenu des températures de combustion de plus de 2 0000, très au-delà de ces valeurs, il se trouve qu'une fraction importante de la chaleur répercutée par les gaz chauds d'échappement sur les parois des cylindres est évacuée par le système de refroidissement à eau ou à air. Ce refroidissement nécessaire des parois des cylindres est ainsi source de ces pertes de chaleur très importantes. Les grandes différences de température qui existent entre l'intérieur des cylindres et les parois refroidies de ces cylindres expliquent que d'importantes quantités d'énergie thermique sont dirigées sur les parois des cylindres lors de l'expansion des gaz chauds d'échappement et lors de l'échappement proprement dit, et évacués ensuite par les systèmes de refroidissement. Cette quantité de chaleur peut atteindre, aussi bien pour les moteurs à essence que pour les moteurs Diesel, 30 % de l'énergie calorifique du carburant d'alimentation. L'inconvénient provoqué par le refroidissement des parois du cylindre ou de sa chambre de combustion est que la combustion se fait à des températures plus faibles à proximité des parois qu'au centre de la chambre. Ce phénomène empêche la combustion complète et conduit ö'une part, à une perte de puissance non négligeable, et d'autre part, à la présence d'un volume important de particules non brillées dans les gaz d'échappement. Un autre' inconvénient non négligeable qui, pour ce genre de moteurs à combustion interne, se répercute d'une manière défavorable sur le bilan énergétique, relève de la concentration dans une même chaudière de la combustion et de l'expansion. Les parois chauffées et le cas échéant, une fraction des gaz chauds d'échappement non évacués dégagent une chaleur qui est dirigée sur le mélange à comprimer et qui contribue à y relever, au-delà des besoins, la température des gaz pendant la compression ce qui exige, -pour l'obtention et le maintien de la pression terminale, un effort mécanique supérieur à celui qui aurait été nécessaire dans le cas, par exemple, d'une compression approximativement isotherme.Une évacuation très large de la chaleur générée par la compression ne serait réalisable que par un refroidissement important des parois des cylindres, ce qui toutefois, aurait pour effet d'augmenter les pertes de chaleur au moment de ltexpansion et d'influencer ainsi négativement le processus de la combustion. Un autre facteur de pertes qui, pour les moteurs à essence et pour les moteurs Diesel, constitue une perte du parcours puissance dans le bilan énergétique, provient de l'espace appelé "espace néfaste" qui se situe entre la tête du cylindre et le bas du piston en position du point mort haut et qui contient les gaz de combustion comprimés et, le cas échéant, partiellement brûlés. Etant donné que la durée de combustion, par course de travail est fonction de la vitesse de rotation, on ne dispose en général, pour les moteurs à grande vitesse de rotation, que d'une période très courte et souvent insuffisante pour la combustion totale. L'insuffisance de cette période peut être compensée, pour les moteurs Diesel, par l'augmentation de l'excédent d'air et, pour les moteurs à essence, par l'intervention sur l'allumage, c'est-à-dire par l'augmentation de l'avance de cet allumage. Or ces interventions n'auront pour effet que de contribuer à la dégradation du rendement énergétique. I1 incombe à l'invention, d'une part, de définir un procédé cyclique thermodynamique entraînant des pertes calorifiques sensiblement moindres et d'autre part, de réaliser un moteur à combustion interne et à pistons qui fonctionne d'après ce procédé et dont le rendement thermique et, a fortiori, le rendement énergétique effectif se trouveront nettement améliorés. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait que l'air de combustion est comprimé de manière approximativement isotherme avant d'être échauffé par les gaz chauds d'échappement, qu'une fraction de l'air chaud comprimé est dérivée pour les besoins de la carburation, du préchauffage et/ou de la compression d'un carburant, que l'air de combustion ainsi que le gaz de combustion formé sont dirigés, dans des proportions approximativement stoechiométriques, dans un brûleur dans lequel ils sont mélangés et brillés sous l'effet de l'auto-allumage avec un faible excédent d'air et sans augmentation de la compression, et que l'énergie des gaz de combustion non refroidis et détendus est dirigée sur un piston. Pour éviter la surchauffe dans la chambre de combustion, il est possible, conformément à une conception avantageuse de l'invention, d'ajouter de la vapeur surchauffée à l'air de combustion ou au mélange gaz/air. Pour améliorer encore le bilan énergétique, il s'avère avantageux de produire cette vapeur surchauffée dans un échangeur de chaleur à l'aide des gaz chauds d'échappement. L'air de combustion peut, d'après le procédé isotherme, etre comprimé à volonté et être chauffé ensuite par des gaz chauds d'échappement dans toute la mesure admise par les techniques actuelles. Le moteur à combustion interne à pistons, fonctionnant conformément à l'invention, se caractérise en ce qu'il comporte un compresseur à air indépendant comportant un système de refroidissement et utilisé pour la compression approximativement isotherme de l'air de combustion, un échangeur de chaleur chauffé parles gaz d'échappement et utilisé pour le chauffage de l'air de combustion comprimé et, le cas échéant, pour la production de la vapeur, une soupape destinée à dévier une fraction de l'air comprimé et chauffé une installation pour la carburation et/ou la compression d'un carburant à l'aide de cette fraction de l'air, des canalisations distinctes d'une part, pour le gaz de combustion et d'autre part, pour l'air, des soupapes qui agissent sur ces deux canalisations et qui provoquent la commande de l'arrivée cadencée du gaz et de l'air dans une chambre de combustion qui se trouve dans la culasse chauffée et isolée thermiquement contre le cylindre et dans laquelle se produit, par auto-allumage et sans augmentation de la pression, la combustion et l'expansiozudupimtonnge air/gaz comprimé dans le secteur du point mort haut/ ainsi qu'une soupape d'échappement, pour l'évacuation pendant le mouvement retour du piston, des gaz de combustion du cylindre pour les diriger sur ltéchangeur de chaleur. Le compresseur utilisé pour la compression de l'air de combustion peut avantageusement etre un compresseur à pistons à plusieurs paliers doté d'une installation de refroidissement et comportant, d'une part, une soupape d'admission commandée par un limitateur des pressions maximales intercalé dans la conduite haute pression et d'autre part, des radiateurs intermédiaires aménagés entre les différents paliers de compression. Quoi qu'il soit possible d'assurer l'entraînement du compresseur à pistons, en tant qu'élément isolé, par un dispositif extérieur tel, que par exemple un moteur électrique, une conception avantageuse de l'invention prévoit le couplage direct du compresseur à pistons avec le vilebrequin du moteur à combustion interne.Un seul compresseur peut assurer l'alimentation en air de combustion de plusieurs cylindres d'un moteur en utilisant, le cas échéant, un réservoir à pression. La détermination du rapport air/carburant et a fortiori la régularité du phénomène de la combustion sont obtenues, d'une part, à l'aide d'une sonde de mesure des gaz évacués qui est aménagée dans le tuyau d'échappement et qui détermine en permanence la teneur en hydrocarbures non brûlés, en oxyde de carbone et/ou en gaz carbonique et en oxyde nitrique ainsi que d'autre part, à l'aide de thermostats aménagés dans la conduite d'échappement ou dans la tête du cylindre. La sonde de mesure des gaz évacués et les thermostats agissent directement sur un élément de réglage qui actionne la soupape en conséquence et adapte ainsi le rapport air/carburan aux conditions d'exploitation respectives. Pour améliorer le procédé de la combustion et en parti culier, pour abaisser les températures d'inflammation dans le secteur du brûleur, un évaporateur balayé par les gaz d'échappement chaud et aménagé dans l'échangeur de chaleur est relié à sa sortie haute pression par une conduite particulière, soit directement au brûleur, soit à la canalisation d'air haute pression. L'installation pour la préparation préalable du combus tible peut, dans le cas où l'on utilise des combustibles liquides tels que par exemple, l'essence ou le carburant Diesel, avoir la forme d'un carburateur qui est alimenté en carburant liquide au travers d'une canalisation et d'une pompe à pression. Pour assurer le fonctionnement du moteur à combustion à pistons avec des combus tibles de consistance diverses dont la carburation ne se fait pas sans laisser de résidus, il peut être avantageux d'utiliser deux carburateurs branchés en parallèle et pouvant etre mis en service alternativement afin d'assurer, pendant le fonctionnement de l'un, le remplacement et meme le nettoyage de l'autre sans interrompre pour autant le fonctionnement du moteur. Une condition importante à l'amélioration du rendement énergétique des moteurs à combustion interne à pistons, amélioration visée par l'invention, est incontestablement fournie par une culasse dans laquelle on a aménagé, dans le prolongement respectif du ou des cylindres, des évidements dans lesquels pénètre, sans aucun guidage, la partie superieure des pistons en formant une chambre annulaire étroite au niveau du point mort haut des pistons et dans lesquels la combustion se fait sous une pression devant être maintenue le plus possible constante.L'avantage du point de vue thermique d'une telle structure de culasse réside dans la possibSité qu'il y a d'isoler la culasse par rapport aux cylindres refroidis dans le bloc-cylindre et de retenir la chaleur dans les parois non refroidies des évidements pratiqués dans la culasse qui limitent les chambres de combustion, sans pour autant réduire la durée de vie du moteur. Les évidements y sont aménagés de manière telle que lorsque le piston atteint le point mort haut, il n'existe plus aucun espace libre entre la paroi frontale de l'évidement et la paroi fmn- tale du piston, contrairement aux aménagements qui existent pour les moteurs à combustion interne à pistons traditionnels où l'on est amené à loger le mélange du carburant hautement comprimé. Pour réduire les sollicitations thermiques du matériau constitutif de la culasse et tout particulièrement de la paroi frontale du piston, on peut recouvrir les parois intérieures des évidements d'une mince couche d'un matériau hautement réfractaire en veillant à ce que le diamètre intérieur des évidements ainsi protégés reste, en vue de la formation de la chambre annulaire, encore légèrement supérieur au diamètre du piston. La dissipation gênante de la chaleur entre la chambre de combustion et le bloc-moteur peut encore etre réduite en utilisant des pistons traditionnellement connus sous le qualificatif "pistons creux" et en aménageant des isolations thermiques sur leurs parois intérieures. Etant donné que le travail de compression n'a pas à être effectué à l'intérieur du cylindre du fait que les gaz de combustion ou les gaz brûles n'y sont introduits qu'au moment de chaque course de travail, il apparalt que chaque deuxième course du piston, c'est-à-dire chaque course ascendante, est effectivement une course de travail. Cette particularité présente un nouvel avantage car une soupape d'échappement, aménagée par exemple dans la culasse, peut se trouver en position d'ouverture pendant toute la durée de la course retour, ce qui assure une évacuation régulière des gaz de combustion détendus pendant la course retour du piston. Du fait que les gaz de combustion en provenance du carburateur et l'air de combustion en provenance de la canalisation d'écoulement de l'air sont dirigés dans la culasse du brûleur chauffée à la température de l'auto-allumage et que le phénomène de la combustion ne peut être amorcé que lorsque le piston se trouve au point mort haut ou tout près de ce point mort haut, il est fait usage d'une soupape d'un type spécial à réactions cadencées. Cette soupape permet aux deux gaz de ne se rencontrer que dans le brûleur où ils se mélangent sous l'effet d'une forte turbulence. Etant donné que la combustion dans le brûleur se fait sans augmentation de la pression, on acquiert l'assurance qu'unie éventuelle carburation incomplète du combustible alliée à une certaine quantité d'air résiduel dans la conduie du gaz de combustion ne peut provoquer un retour de flamme, toujours gênant. La soupape chargée du mélange cadencé des deux gaz peut Far exemple, présenter la forme d'une soupape à tiroir telle quelle est couramment utilisée sur les machines à Vapeur à haute pression. Un avantage incontestable est celui de la structure d'une soupape dont la tige, guidée verticalement dans un évidement aménagé en conséquence dans la culasse, s'appuie Far des parois obliques inférieures sur las parois obliques de ltévidement constituant le siège de soupape. Dans chacune de ces parois obliques de la culasse aboutit un canal d'écoulement, l'un pour le gaz de combustion et l'autre pour l'air de combustion. A son extrémité inféneure-a tige de soupape comporte une barrette divisant la partie supérieure du brû- leur en deux chambres distinctes dont les parois latérales peuvent être profilées de manière à provoquer les turbulences.Cette barrette qui est guidée, par ses côtés les moins larges de forme arrondie, par les parois du brûleur, évite ainsi, à soupape ouverte, une jonction prématurée des deux gaz. Bien entendu, rien ne s'oppose à ce que l'on prevoit une soupape pour le gaz de combustion et une soupape pour l'amenée de l'air, ce qui de plus, permet un réglage quantitatif individuel. On a décrit ci-après, en référence aux dessins annexés, différents exemples de réalimation. Sur ces dessins La figure 1 montre une coupe verticale d'une réalisation d'un moteur à combustion interne à pistons, défini par l'invention et utilisant des combustibles à carburation non résiduelle. La figure 2 une représentation schématique de deux installations branchées enparallèle pour la carburation résiduelle des combustibles. La figure 3 une coupe verticale d'une autre réalisation d'un moteur à combustion interne à pistons, défini par l'invention utilisant des combustibles gazeux qui sont comprimés dans un compresseur indépendant. La figure 4 une coupe verticale de la soupape et du brûleur qui équipent les moteurs à combustion interne des figures 1 et 3. La figure 5, un moteur à combustion interne à pistons, défini par l'invention, vu de face. Le moteur à combustion interne, présenté sur la figure i, comporte deux unités distinctes, en l'occurrence un cumpresser ; pistons 1 à plusieurs paliers et le moteur à combustion interne proprement dit 2 avec les organes auxiliaires. Les pistons des deux unités sont, de façon connue, reliés par des bielles à un meme vilebrequin 3. Des canaux de circulation 5 des produits réfrigérants sont aménagés dans les parois 4 du compresseur à pistons 1. Entre la sortie 6 du palier basse-pression et l'entrée 7 du palier haute pression se trouve intercalé un radiateur intermédiaire e comps d'un carter 9 et d'un serpentin 10. Dans la conduite haute pression Il on trouve le limitateur de pression 12 qui réagit de façon connue sur une soupape 13 aménagée dans la conduite d'admission 14 du palier basse-pression. L'air de combustion à compression approximativement isotherme circule dans la conduite hautre pression 11 et aboutit dans le sens de la flèche 15 dans un échangeur de chaleur 16 qui, au travers d'un tuyau d'échappement 17 est balayé par les gaz d'échappement chauds qui gagnent ensuite l'air libre en passant par le tuyau 1E. Pour intensifier au maximum l'échange de la chaleur,la conduite haute pression 11 prend la forme d'un serpentin dan l'échangeur de chaleur 16. En plus, des serpentins utilisés pour l'échauffement de l'air de combustion, l'échangeur de chaleur comporte un évaporateur 20 dans lequel on échauffe ou on comprime le cas échéant soit de l'eau soit de la vapeur humide en vue d'abaisser la température d'inflammation dans le brûleur. Dans le tuyau d'échappement 18 se trouve une sonde 21 pour la mesure des gaz d'échappement ainsi qu'un thermostat 22 dont les valeurs mesurées sont répercutées sur l'élément de réglage 23. Cet élément de réglage 23 réagit sur une soupape à trois voies 24 par laquelle on dévie une fraction de l'air de combustion échauffé et hautement comprimé que l'on dirige par une canalisation 25 dans une installation 26 dans laquelle se fait la carburation du combustible liquide amené sous l'effet d'une pompe 28 par la canalisation 27. Le gaz combustible ainsi formé est évacué par la conduite 20. La majeure partie de l'air de combustion, en sortant de la soupape à trois voies 24, s'écoule par la canalisation 31 aménagée, au moins partiellement, dans la masse de la culasse 30. La canalisation 29 du gaz de combustion ainsi que la canalisation 31 drainant l'air de combustion aboutissent dans les parois obliques 32 ou 33 d'un siège de soupape (fig. 4). Sur ces parois obliques 32 et 33 s'appuie une tige de soupape cylindrique 34 qui est guidée dans un évidement 35 aménagé dans la culasse. Les parois obliques inférieures de la tige de soupape ouvrent ou ferment simultanément les deux conduites 29 et 31.La partie inférieure de la tige forme une barrette 36 qui, d'une part, sépare la partie supérieure d'une chambre de combustion en une chambre 38 pour l'air de combustion et une chambre 39 pour le gaz de combustion et qui, d'autre part, provoque le mélange complet des deux gaz et amorce ainsi, en-dessous de son extrémité libre, allumage dans le brûleur 37 Comme on peut le voir sur les figures 1 et 3, la culasse 30 comporte un évidement cylindrique 40 dans lequel s'engage la partie supérieure 41 du piston 42. Cet évidement 40 constitue la chambre de combustion et d'explosion proprement dite. Son diamètre est légèrement supérieur au diamètre de la partie supérieure 41 du piston, ce qui permet au piston de s'engager dans cet évidement sans aucun guidage et en formant une chambre annulaire R.Le guidage du piston est assuré par des segments classiques 43 aménagés dans la partie inférieure du piston 42 et glissant le long des parois intérieures d'un chemisage traditionnel. Pour maintenir la température des parois des cylindres dans les limites consenties par le lubrifiant utilisé, le cylindre 45 a été doté d'ailettes de refroidissement circulaires 46 assurant le refroidissement par l'air. Bien entendu, les parois des cylindres 45 peuvent être refroidies à l'aide d'un produit réfrigérant liquide quelconque, y compris l'eau. Pour maintenir les hautes températures dans 11 évidement 40 de la culasse et pour éviter un écoulement de la chaleur important entre la culasse 30 et le bloc cylindre refroidi, la surface de réparation a été dotée d'un revêtement 47 offrant un haut degré d'isolation thermique. Les parois intérieures de l'évidement 40 aménagé dans la culasse et la paroi frontale supérieure au moins du piston 42 sont recouvertes d'une mince couche 50 d'un produit hautement réfractaire afin de maintenir les sollicitations thermiques du matériau de la culasse dans des limites supportables. A cet effet, les parois latérales de la partie supérieure du piston 41 peuvent également être revetues avec ce meme matériau réfractaire.Pour éviter des radiations thermiques trop importantes à travers les parois des pistons en direction de la partie creuse du piston 42, cette partie creuse a été, au moins dans le secteur supérieur du piston, revêtue d'une isolation thermique 52. Dans la paroi frontale de l'évidement 40 aménagé dans la culasse 30, aboutit la conduite d'échappement 17 qui dessert l'échangeur de chaleur 16 et qui comporte une soupape d'échappement 53 assurant son ouverture et sa fermeture cadencées. Le fonctionnement du moteur à combustion interne à pistons, conforme à l'invention, est décrit plus amplement ci-après. Le compresseur à pistons à plusieurs paliers 1 comprime l'air qui lui parvient par la conduite d'admission 14. La chaleur générée par la compression est largement évacuée par le refroidissement des parois du piston ainsi que par le radiateur intermédiaire 10 ce qui fait que dans ce cas, la compression est un phénomène approximativement isotherme, L'air qui, le cas échéant, est comprimé à un degré techniquement limité, est échauffé au maximum dans l'échan- geur de chaleur 16 par les gaz d'échappement chauds avant d'etre dirigé sur la soupape à trois voies 24.La fraction de l'air prélevée dans la soupape provoque la carburation du combustible liquide amené dans l'installation 26 par la conduite 27 et dirige le gaz de combustion chaud et hautement comprimé par la canalisation 29 lorsque la tige de soupape 34 est en position haute, dans la chambre 39 et dans la partie supérieure du brûleur 37 (figure 4). La majeure partie de l'air de combustion s'écoule de la soupape 24 par la conduite sous pression 31 et aboutit lorsque la tige de soupape 34 est en position haute, dans la partie supérieure du brûleur 37 de la chambre 38 séparée par la barrette 36. La forme torsadée des parois latérales de la barrette 36, imprime lorsque la tige de soupape 34 se trouve en position haute, un mouvement giratoire aux deux gaz qui provoque une turbulence intense à l'intérieur du bruleur 37. La combustion s'effectue alors sous l'effet du choc et sous pression supplémentaire des modules du gaz de combustion échauffé, ainsi que des molécules d'oxygène dont ia température est supérieure à la température d'auto-allumage, contre les parois chaudes du brûleur ou de la culasse ou contre le fond du piston.La du- rée de la combustion correspond, si l'amenée du gaz de combustion ainsi que de l'air de combustion restent constantes dans le brûleur 37, à un certain angle de rotation du vilebrequin, c'est-à-dire à une certaine longueur de course du piston. i les parois de l'évidement dans la culasse balayées par les gaz de combustion ont été protégées contre les pertes de chaleur, dans une mesure économiquement valable, leur surface extérieure reste, en pleine charge, exposée à une température d'environ 1 00OD. L'expansion des gaz de combustion et la chute de la température qui en résulte laissent au gaz la possiblité et le temps nécessaire pour briller, avec une amenée minimale d'air, les derniers éléments résiduels du mélange gazeux non encore consumés.Etant donné que la chambre de combustion est entièrement limitée par des parois échauffées on ne risque pas d'y provo quer les difficultés traditionnelles, ctest-à-dire qu'on ne risque pas de combustion incomplète par sous-refroidissement des gaz de combustion se trouvant à proximité de ces parois. En pulvérisant du plasma sur les parois de ltévidement dans la culasse et sur la partie supérieure du piston pn arrive à déposer une couche isolante de 3/10 à 4/10 de mm d'épaisseur susceptible de maintenir énergie thermique dans le domaine des températures élevées avant que cette énergie soit, en grande partie, dirigée sur les gaz refroidis par l'explosion. La quantité de chaleur qui n'a pas à être évacuée par le liquide réfrigérant du moteur reste acquise pour le procédé thermodynamique et n'a donc plus à être fourni par les combustibles. Dans le cas où des combustibles hautement énergétiques prooiueraient des températures dtinflammatisn trop importantes dans le brûleur, il serait utile, soit de mélanger l'air de combustion avec la vapeur à haute pression provenant de l'évaporateur 20, soit de diriger cette vapeur par une canalisation indépendante vers le brûleur ou l'installation de carburation du combustible. La figure 2 donne une vue - hétinue d'une instaliatio comportant pour la carburation du combustible /deux droites identiques 60 et 61. Deux canalisations 62 et 63 dérivées de la canalisation à air 25, rejoignent respectivement l'unité de carburation 60 et l'unité 61. Chacune de ces canalisations comporte un dispositif d'arrêt 64 et 65. Ces dispositif peuvent etre ouverts ou fertés alternativement. Des conduites d'évacuation 66, 67 dotées des dispositifs d'arrêts correspondants 68, 69 sont branchés sur la canalisation 29. te combustible arrive par la conduite 27 sous i'effet de la pompe 25 et aboutit, par la soupape à trois voies 70, soit dans l'unité 63, Yoit dans l'unité 61. La structure de l'unité de carburation permet éga- lement l'utilisation de combustiblesdonl la carburation ne se fait pas entièrement étant donné que chacune des unités de carburation peut, par un dispositif de fermeture, être mise hars service, soit pour nettoyage,.oit pour remplacement sans pour autant interrompre le fonctionnement du moteur.Cette structure spécifique de l'installation de carburation permet d!utiliser, pour le fonctionnement du moteur, des combustibles solides tels que par exemple, le charbon ou le bois ou des combustibles bruts visqueux tels que le goudron, le mazout ou l'huile de récupération. En cas de besoin, rien ne sloppo- se à la mise en place d'unités de carburation supplémentaires identiques aux unités 60, 61 et branchées en parallèle. Pour des ces particuliers, la soupape 70 peut être appelée à réaliser la communi- cation entre les deux unités 60 et 61 afin de permettre la mise à feu du combustible qui vient d'être emmagasiné dans la deuxième chambre. Le modèle du moteur représenté sur la figure 3, correspond pour l'essentiel, au modèle de la figure 1. I1 nty a donc plus lieu de revenir sur les éléments identiques pour les deux moufles. Le moteur de la figure 3 est structuré pour la combustion des combustibles gazeux. Les gaz de combustion subissent une compression tres largement isotherme dans un petit co-nresseur à pistons à plusieurs paliers qui peut être entraîné par e vilebrequin. A cet effet, un radiateur intermédiaire 76 est intercalé entre le palier basse pression 77 et le palier haute pression 78. Les deux compresseurs 1 et 75 compriment leur fluide respectif à la même pression, par exemple à une pression se situant entre 40 et 50 atm. L'air de combustion tout comme le gaz de combustion sont échauffés dans deux serpeitins de chauffage 79, 80 exposés aux gaz chauds d'échappement. n ro-ula- teur 81 y détermine les proportions de manière à constituer dans le brûleur 37 le mélange gaz/air voulu, lequel mélangé, brûle par auto-allumage et à pression continue. Le phénomène de la combustion se déroule sans augmentation de pression jusqu'au moment de la fer meture de la soupape d'admission 34.Pendant ce temps, le piston d'admission 42 effectue dans le cylindre de travail une course dont, à pleine charge, l'ampleur correspond approximativement, dans un moteur Diesel, au volume occupé par les gaz brûlés après l'allumage et la combustion du carburant Diesel injecté. La puissance exigée du moteur est augmentée du fait que la ou les soupapes d'admission n'sdmettent que "la dose" nécessaire au maintien de cette puissance comme cela est, par exemple, le cas pour les rails d'amortissement à piston. Le ou les compresseurs ne fournissent que les quantités de gaz nécessaires aux conditions d'exploitation respectives. Après la fermeture de la tige de soupape 34 se réalise l'expansion proprement dite des gaz de combustion sans postcombustion notoire.En utilisant un compresseur individuel refroidi 75 pour les gaz & combustion et en échauffant les gaz de combustion, dans un échangeur de chaleur, à l'aide des gaz d'échappement, on peut brûler n'importe quel combustible sous une haute pression en obtenant le meilleur rendement énergétique possible. Au moteur de la figure 1, l'amenée cadencée et la formation du mélange dans le brûleur 37 se réalisent par l'ensemble soupape-brOleur de la figure 4. La figure 5 montre que la profondeur de ltévidement 40, aménagé dans la culasse 30 doit correspondre à la course du piston. Ainsi la chambre de combustion proprement dite se situe obligatoirement dans la culasse dotée d'une isolation calorifique, ce qui limite à une très faible quantité la chaleur absorbée par l'élément réfrigérant du moteur. Lorsque le moteur est froid et que l'air et le gaz n'ont pas encore été échauffés, l'allumage se fait à l'aide d'un arc statique d'une bougie d'allumage ou à l'aide d'une bougie à incandescence de réchauffage. L'allumage de source étrangère subsiste aussi longtemps que la température d'exploitation nécessaire à l'autre allumage n1 est pas atteinte. Le moteur à combustion conforme à l'invention, peut tourner dans les deux sens de rotation. REVENDICATIONS 1. Procédé de combustion énergétique selon lequel on transforme l'énergie chimique d'un combustible en chaleur par combustion cadencée à auto-allumage et en énergie cinétique sous l'ef- fet de l'expansion des gaz de combustion chauds, cette énergie cinétiqueéant transmise sur un arbre par un piston caractérisé en ce que l'air de combustion est comprimé de manière approximativement isotherme avant d'être échauffé par les gaz d'échappement chauds, en ce qu'unie fraction de l'air chaud comprimé est dérivée pour les besoins de la carburation du préchauffage et/ou de la compression d'un carburant, en ce que le volume résiduel de l'air de combustion ainsi que le gaz de combustion obtenu sont dirigés, dans des proportions approximativement stoechiometriques dans un broyeur dans lequel ils sont mélangés et brûlés par auto-allumage avec un faible apport d'air supplémentaire et sans augmentation de la compression, en ce que l'énergie des gaz de combustion non refroidis et détendus est transmise sur un piston et en ce que les gaz d'échappement sont évacués à l'extérieur du cylindre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaleur engendrée par la compression isotherme est absorbée par un produit réfrigérant. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour l'abaissement des températures de combustion on ajoute de la vapeur surchauffée à l'air de combustion ou au mélange gaz/air. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois du cylindre ne sont refroidies que sur la partie inférieure de la course du piston. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air de combustion subit une compression isotherme dans les limites maximales techniquement rationnelles. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air de combustion est échauffé par les gaz d'échappement chauds jusqu'à la température maximale correspondant au bilan thermique de ltéchangeur de chaleur. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'allumage d'une part du gaz de combustion constitué par le combustible liquide ou solide et la fraction de l'air de combustion et d'autre part de l'air de combustion est instantané au moment où ils entrent en contact. 8. Moteur à combustion interne à pistons, caractérisé en ce qu'il comporte un compresseur à air (1) indépendant.qui estutilisé pour la compression approximativement isotherme de l'air de combustion, un échangeur de chaleur (16) chauffé par les gaz d'échappement et utilisé pour le chauffage de l'air de combustion comprimé, une soupape (24) chargée de dévier une fraction de l'air comprimé et chauffé, une installation (26) qui assure la carburation et/ou la compression 'un combustible et qui est alimentée par la fraction de l'air comprimé, des canalisations (29,31) distinctes d'une part pour le gaz de combustion et d'autre part pour l'air de combustion, une soupape (34) qui agit sur les canalisations (29,31) et qui assure la commande de l'arrivée des gaz de combustion et de l'air dans une chambre de combustion (40) qui se trouve dans la culasse (30) chauffée et isolée thermiquement contre le cylindre (45) et dans laquelle se produit, par auto-allumage et sans augmentation de la pression, la combustion et l'expansion du gaz de combustion et de l'air comprimés séparément dans le secteur du point mort haut du piston, une soupape d'échappement (53) pour évacuer pendant le mouvement retour du piston, les gaz de combustion détendus du cylindre et les diriger vers l'échangeur de chaleur (16), de telle façon que le réglage continu de la puissance entre le moment de démarrage et le plein effort soit déterminé par la soupape (34) donnant différents degrés de remplissage. 9. Moteur à combustion interne selon la revendication 8 caractérisé en ce que le compresseur de l'air de combustion (1) comporte un système de refroidissement. 10. Moteur à combustion interne à pistons selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le compresseur de l'air de combustion (1) est un compresseur à pistons à plusieurs paliers. 11. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 10, caractérisé en ce que des radiateur intermédiaires (10) sont intercalés sous forme de chambre de refroidissement entre les différents paliers de compression (6,7) du compresseur. 12. Moteur à combustion interne à pistons selon l'une quelconque des revendications 8 à il caractérisé an ce qu'un limitateur des pressions de crête (12) qui commande la soupape d'admission (13) est placé immédiatement à l'arrière du compresseur (1). 13. Moteur à combustion interne à pistons selon l'une quelconque des revendications 8 à 12 caractérisé en ce que le compresseur (1j est relié au vilebrequin (3) du moteur. 14. Moteur à combustion interne à pistons selon l'une quelconque des revendications 10 et 13 caractérisé en ce que le compresseur à pistons à plusieurs paliers (1) est relié directement au vilebrequin (3) du moteur. 15. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (16) comprend un serpentin dont la surface extérieure est balayée par les gaz d'échappement chauds et qui est reliée par une canalisation sous pression (11 )à la sortie du compresseur. 16. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'un élément (23) sensible aux gaz d'échappement et aux variations de température est relié à la soupape de déviation (24) en vue de la modification du rapport air/combustible. 17. Moteur à combustion interne, à pistons selon l'une quelconque des revendications 8 et 16 caractérisé en ce qu'un évaporateur (20) exposé aux gaz d'échappement chauds et aménagé à l'intérieur de l'échangeur de chaleur est relié par son système d'échappement de la vapeur, à la conduite d'air (31). 18. Moteur à combustion interne selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'installation de carburation (26) utilisée pour la préparation du gaz de combustion est un carburateur pour combustiblesliquides qui est relié par une conduite d'injection (27) à une pompe de pression (28). 19. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 et 18, caractérisé en ce qu'il existe deux unités de carburation (60, 61) branchées en parallèle et pouvant être utilisées alternativement. 20. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8, caractérisé en ce que des canalisations d'écoulement (29, 31) distinctes d'une part pour l'air de combustion et d'autre part, pour les gaz de combustion, sont aménagées dans la masse de la culasse (30) et se rejoignent dans une chambre de com bustion/qul est réglée paoe un tiroir ou par une soupape et qui est logée dans la culasse échauffée (30). 21. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8, caractérisé en ce que la culasse (30) comporte un évidement (40) dans lequel s'gage la partie supérieure (41) du piston (42) sans aucun guidage et en formant, au niveau du point mort haut du piston, une chambre annulaire étroite (R) dans laquelle se produit la combustion sous une pression approximativement constante. 22. Moteur à combustion interne à pistons selon l'une quelconque des revendications 8 et 21 caractérisé en ce qu'une isolation thermique est aménagée entre la culasse (30) et les parois refroidies du cylindre (45) qui assure le guidage de la partie inférieure du piston (42). 23. Moteur à combustion interne à pistons selon l'une quelconque des revendications 21 et 22 caractérisé en ce que les parois intérieures de ltévidement (40) aménagé dans la culasse et les parois extérieures de la partie supérieure (41) du piston portent un revêtement hautement réfractaire. 24. Moteur à combustion interne à pistons selon l'une quelconque des revendications 1 et 21, caractérisé en ce que le diamètre de la partie supérieure (41) du piston est inférieur au diamètre de l'évidement (40) aménagé dans la culasse. 25. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8 caractérisé en ce que les parois intérieures du piston portent une isolation thermique (52). 26. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8, caractérisé en ce que la culasse (30) comporte au moins une soupape d'échappement (53) qui, à chaque course retour du piston, est maintenue ouverte pendant la presque totalité du temps nécessaire à cette course retour. 27. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8, caractérisé en ce que la soupape réglant l'arrivée du gaz et de l'air dans la chambre de combustion (40) comporte une tige (34) qui est guidée verticalement dans un évidement (35) aménagé dans la culasse et qui s'appuie en position de fermeture par ses parois obliques inférieures sur les parois obliques (32, 33) constituant le siège de soupape, que.la tige se termine par une barrette (36) qui subdivise, en position haute, la partie supérieure de la chambre de combustion aménagée en forme d'un bruleur (37) en deux espaces dont-l'un (38) est réservé à l'air de combustion de l'autre (39) au gaz de combustion et que la canalisation réservée à l'air de combustion (31) aboutit dans la paroi oblique (33) alors que la canalisation réservée au gaz de combustion aboutit dans la paroi oblique (32) du siège de la soupape. 28. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8 caractérisé en ce que les parois de la barrette (36) qui fait la séparation entre les deux espaces (38 et 39)sont struc tubée; de manière à imprimer au flux un mouvement giratoire et à créer une forte turbulence des gaz à l'intérieur du brûleur (37). 29. Moteur à combustion interne à pistons selon la revendication 8 caractérisé en ce que pour l'utilisation de combustibles gazeux ,l'installation de carburation (26) est remplacée par un compresseur à plusieurs paliers (75) équipé de radiateurs intermédiaires (76), alors que la soupape de répartition à trois voies (24) est remplacée par un régulateur du volume de gaz (81) réagissant sur la conduite de l'air de combustion (11), ainsi que sur la conduite du gaz de combustion (82).