Brevet FR2388999A1 — publié le 19781124

La présente invention consiste à obtenir un moteur du cycle à 2 temps de mouvement mécanique classique mais de possibilités fonctionnelles d'ensemble qu'il est impossible d'obtenir dans les moteurs actuels. Dais de tels moteurs dont le fonctionnesent est assuré par un aoureaeat de gaz frais où brulés passant par des lumiéres, on est limité dans la possibilit d'obtenir tes @ections de passaee de ces gaz par na rapport t cylindrée / diasétre du cylindre, d'une part, st par la nécéssité d'avoir sur un même plan les lumières d'échappement et celles du transfert des gaz. La conséquence de ces nécéssités est que pour obtenir des sections tisfaisantes de passage dans les lumiéres, comme on @e peut pas les agrandir en largeur, on les agrandit en hauteur. Ce qui fait que plus on augmente la hauteur plus en diminue le rendement puisque le travail des gaz explosés s' arrête au novent où le piston pendant sa descente motrice découvre la luniére d'échappement. Kt plus le temps d'échappement est augmenté plus les gaz frais introduits dans le cylindre par les lumiéres de transfert se mélangent aux gaz brulés et partent par l'échappement sans voir été utilisés C'est ce qui explique en majeure partie le délaissement du 2 temps en raison de sa consommation excessive et de la @écéssité de lui donner des tours pour en obtenir une puissance convenable. Ce genre de moteurs n'est pratiquement plus utilisé que pour des cyclomoteurs de 50 centimètres cubes où malgré la faible puissance qu'ils peuvent donner dans une gamme de 3 5 4000 Tours minute ( en moyenne 1,3 à 1,5 CV pour des moteurs raisonnables et d'utilité ) ils ont quand même une consommation moyenne de plus de 600 grammes de carburant au Cheval/Heure, plus du double de celle d'un 4 temps. En supprimant l'impératif de limitation des lumières dans leur largeur la présente invention supprime tous les inconvênients décrits ci-dessus. De plus elle permet également la réduction considérable du volume sort sous le piston ce qui fait fonctionner les acteurs dans une gamme actiellement impossible & BR Cette dépression doit être la plus forte possible pour assurer une parfate alimentation du moteur à tous les stades. Un moteur qui ne s'est pas vidé pendant le transfert des gaz qui sont entrés dans son carter pendant l'admission ne se remplit que trés peu, et un transfert qui ne reste utilisable que dans une certaine proportion de son entrée dans le cylindre par suite de son aspiration par les gaz d"échappement, ce sont les explications vraies du mauvais rendement des 2 temps qui ne s'apliquent paa à la présente invention. Par ailleurs, la réalisation de cette invention ne fait paz appel à des moyens complémentaires nécéssitant des piéces mécaniques nouvelles. Um moteur comporte le même nombre de pièces que le moteur classique. Les pièces sont seulement différentes pour remplir une meilleure fonction, leur usinage n'est pas plus compliqué, ce qui fait que le prix d'un moteur offrant les avantages de 1' invention est rigoureusement le même que pour les 2 temps actuels. Dans la présente invention, l'embiellage constitué d'une bielle et d'un vilebrequin, est classique et semblable à celui des autres moteurs actuels. Il doit seulement résister à des efforts plus importants. Il est également logé dans un carter pompe ordinaire. Seuls le piston et le cylindre sont différents de ceux actuels parceque le transfert des gaz ne s'effectue pas sur le même plan que l'échappement qui est seul conservé à la partie basse de la course du piston. Le transfert s'effectue non plus par des canai latéraux incorporés contre les paroi du cylindre, mais par yne cheminée centrale ménagée dans la partie haute du piston. Le principe de cette invention repose sur ce fait principal d'un transfert des gaz frais provenant du carter-pompe par le moyen d'une cheminée centrale ménagée dans le piston, supprimant les lumières latérales extérieures actuelles remplissant cette fonction. On obtient ainsi sur un même niveau la possibilité d'étaler si besoin est sur toute la périphérie des lumières d'une même fonction t admission où échappement qui sont toujours à des niveaux différents. C'est ce qui permet d' obtenir des sections de passage pouvant être de plus du double de celles des mo- teurs actuelstout en diminuant leur hauteur propre dans des proportions élevées qui en augmentent d'autant leur rendement thermique, le couple, la puissance m@e sique et en diminuent considérablement la consommation. La figure 1 représente une coupe sur un cylindre de l'invention. La 1 partie à droite de l'axe vertical représente le mouvement au point mort haut (P@H ) la 1/2 partie à gauche du même are le figurant au point mort bas ( PMB ) Dans un carter, classique,( 1 ) est logé un embiellage ordinaire. La bielle ( 2 ) reste reliée par un axe au piston ( 3 ) qui est à deux diamètres de jupes. La jupe du bas dont la fonction est de recevoir l'effort, assurer le guidage inférieur, le refroidissement et la commande d'ouverture et de fermetu- re des lumières d'admission ( ADM ) et d'échappement ( EC! ).Cette premiére ju- pe s'arrête à la seetion du piston formant couronne d'un profil droit où penté faisant fonction de dessus de piston, tandis que la jupe ## supérieure, de plus petit diamètre ( 3' 9 forme paroi de la cheminée de transfert des gaz frais du carter-pompe et qui pénètrent dans le cylindre de travail ( 5 ) par des lumiéres ménagées dans la partie supérieure de cette cheminée lorsque le mouvement est au PMB, assurant ainsi un parfait balayage en équicourant et un refroidissement réel du haut de cylindre dans sa partie formant culasse. Le cylindre ( 4 ) est figuré à refroidissement par ailettes sais tout procédé peut être employé. L'assemblage du cylindre sur le carter ne# nécéssitant plus le passage de colonnettes de fi@ation d'un ensemble avec culasse puisqu'il n'y à pas de culasse, est assuré par un boulonnage de la partie basse du cylindre sur la partie haute du carter, ce qui ne pose aucun problème pour le positionnement des différentes lumières à ménager sur le pourtour du cylindre. Le volume de cylindrée est constitué en ( 5 ) par l'espace co@pris entre la face interne de la paroi du cylindre ( 4 ) et la face externe de la paroi ( 3' ) de la cheminée de transfert du piston et la hauteur de course. L'allumage s'effecrue par une bougie placée en ( 7 ) qui peut être doublée ea ( 7' 9 pour former un double allumage simultané facilitant la propa- gation de l'explosien et supprimant les imbrulés. Ces emplacements peuvent etre réservés non pas à des bougies nais à des chambres de pré-combustion ai le mo- teur travaille en Diésel 2 temps. En partie haute du cylindre, il est prévu un manchon ( 6 ) posé lors du montage, après que les segments aient été placés au dessus de la cheminée pour en saurer l'étanchéité. Ce manchon n'est nécéssité que pour un parfait montage et n'est pas un élément fonctionnel. Le dispositif objet de l'invention peut être appliqué à la constrac@@ tien de moteurs de toutes puissances et peur tons usages du cycle à 2 temps. Ils sont économiques de prix de revient et le présent procédé en faisant un concurent compétitif en consommation, simplification et f@cilité d'utilisation des moteurs du cycle à 4 temps en font un débouché industriel et commercial nouveau dans ce domaine appelé à une grande diffusion meme au dela de l'échelle nationale. REVENDICATIONS : 10. Dispositif modifiant la distribution des gaz nécéssaires au fonctionnement des moteurs du cycle à 2 temps par la suppression des lumiéres de transfert périphériques et leur remplacement par des lumiéres centrales. Les gaz frais alimentant le cylindre n'y pénétrant plus latéralement au même niveau que les gaz bruléa sortant par l'échappement. 2 .- Dispositif selon la revendication 1 et caractérisé par le fait que cette distribution des gaz de transfert est assurée à travers le piston au moyen d'une cheminée centrale ménagée dans le haut de celui-ci et qui@ est munie en sa partie haute de lumiéres se découvrant avec la descente du piston. On obtient ainsi un parfait balayage en équicourant et en même temps un refroidissement efficace en partie haute du moteur.Cette cheminée est fermée par le haut 3 .- Dispositif selon les rerendications 1 st 2 prises ensemble et caractérisé par le fait que la suppression des canaux de transfert latéraux rendant disponible le développé circonférentiel du cylindre, les lumières nécés- saires aux autres fonctions d'admission où d'échappement ont dea sections de pas- sage des gaz plus importantes, peuvent atteindre le double de celles actuelles malgré une plus faible hauteur.C'est la diminution de ces hauteurs qui permet à la fois une meilleure admission puisqu'elle ne présente plus de refoulement et un échappement de gaz plus détendus puisque son ouverture s'effectur plus bas, augmentant le rendement thermique, la qualité des reprises tout en offrant des possibilités d'augmentation de régimes. 4 .- Dispositif selon les revendications 1,2,3, prises ensemble et ca@ ractérisé par le fait qu'un balayage en équicourant et des lumiéres inférieures de faible hauteur permettent d'éviter le mélange des gaz frais avec les gaz bru lès qui se produit dans les moteurs actuels ce qui rend les acteurs construits par ce procédé plus économiques et concurrents valables des moteurs 4 temps 5 .- Dispositif selon les revendications 1,2 et 3 et caractérisé par le fait que l'utilisation du procédé entrainant à des diamétres plus larges de l'architecture des moteurs offre une section au dessus du piston beaucoup plus importante en couronne circulaire, ce qui permet même dans des petites cylindrées une multiplication des points d'allumége favorisant d'autant mieux la propagation répide de la flamme et de l'onde de choc et supprime les imbrulés. 6 .- Dispositif selon la revendication 5 et ### caractérisé par le fait que les points d'allumage peuvent être remplacés par des chambres de précombustion permettant un fonctionnement en Diésel où semi-Diésel. 7.- Dispositif selon les revendications 1,2,5,4,5 et 6 prises ensem- ble et selon lesquelles l'architecture d'ensemble interne et externe d'un tel acteur permet le logement dans son intérieur de masselottes volumétriques inertes réduisant le volume mort sous le piston et permettant une augmentation considérable de la pression de transfert qui à pour conséquence une augmentation du couple qui peut être poussé jusqu'à l'obtention d'un Diésel direct sans précompression. 8 .- Disppaitif selon les revendications 1,2,3,4,5,6 et 7 prises enprises ensemble et caractérisé par le fait que le processus de distribution des gaz faisant l'objet de l'invention s'applique à tous moteurs quel que soit leur moyen mécanique de transformation d'un mouvement de pouésée alternative en mouvement circulaire continu parmi lesquels est surtout utilisé le mouvement classique à bielle et vilebrequin, mais qui peut aussi bien être un mouvement transrotatif direct où indirect.