Brevet FR2375445A1 — publié le 19780721

L'invention concerne un procédé et un dispositif de produc- tion d'énergie et un générateur d'énergie pour la mise en oeuvre" du procédé. Suivant l'art antérieur, un moteur - combustion interne fonctionne en quatre temps : 1) aspiration, 2) compression, 3) al- lamaqe-détente, et 4) échappement, ou e: deux temps : 1) compression, 2) allumaae-détente, puis balayage. Le procédé suivant l'invention consiste à comprimer-une première substance dans un cycle de Carnot, à admettre une seconde substance lorsque le cycle de Cernot atteint son point de pression maximum et à admettre la première substance lorsque le cycle de Otto atteint son point de pression négative ou son point le plus. bas, la première substance et la seconde substance ayant deschaleurs spécifiques différentes. On comprime donc une première substance, on admet une seconde substance et on mélange les deux substances pour engendrer une réaction chimique et thermodynamique et obtenir une énergie de mouvement du générateur et admettre en outre la première substance dans un cylindre du générateur pour que son mouvement puisse continuer. Le générateur comprend un moteur à mouvement alternatif possedant une entre de combustible, un réservoir contenant la première substance à l'état gazeux et un système de tuyauteries reliant le réservoir et le moteur. Le générateur suivant l'invention ne fonctionne que suivant les deux temps d'aspiration et de compression de telle sorte que sa construction est très simple et sue lion peut le construire avec des matériaux bon marché. La présente invention- fait usage du phénomène du coup de bélier apparaissant dans une machine à vapeur et que l'on amène à se produire au moment-où un piston du moteur atteint son point mort haut. Reconsidérant le phénomène du coup. de bélier, lorsqu'une machine à vapeur fonctionnant grâce à une chaudière à 20 bars laisse échapper de la vapeur et comprime la vapeur restante dans la chaudière lors du temps de compression suivant, le volume de clairance obtenu par compression de la vapeur saturée est de 6350K - 2730K = 3620il, la compression étant de 20 bars et la température de 635 K. En consultant les courbes de tension de vapeur de l'eau, on s'aperçoit qu a une température de 635 K correspond une pres sion de 200 atmosphères. Apparemment, le taux de pression est d'environ 200/20 et la pression est modifiée et multipliée par 10, ce qui donne un phénomène de cognement accompagné d'un changement d'entropie. En utilisant suivant l'invention une substance spécifique, de préférence du propylmercaptan et du soufre, et en réglant en outre de façon convenable la température et la pression, il se produit une detente et l'on obtient de l'énergie de mouvement. Le soufre se détend instantanément à une température supérieure à 10000C et le moment de sa détente est controlé pour coïncider avec le point mort haut du piston. Le générateur de force motrice suivant l'invention co::tprend un moteur à mouvement alternatif, un réservoir clos contenant une première substance et un système de tuyauteries reliant le moteur et le réservoir clos. L'invention sera mieux comnrise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins joints dans lesquels: la figure 1 représente un générateur d'énergie suivant l'invention, et la figure 2 représente son diagramme de fonctionnement. Brièvement décrite, l'invention concerne un procédé de production d'énergie et un générateur d'énergie utilisant deux substances de chaleur spécifiques différentes, par exemple le propylmercaptan (C3H8S) et le soufre pour améliorer la transformation de énergie pendant un cycle de Carnot et un cycle de Otto du générateur. Les moteurs à essence et les moteurs diésel conventionnels utilisent un combustible coûteux à base de pétrole. Le générateur d'énergie suivant l'invention utilise le propylmercaptan et le soufre et ils sont utilisés pour combiner et fermer deux-cycles de Carnot et Otto pour faire fonctionner le générateur en continu. Le générateur suivant l'invention satisfait à la deuxième et à la troisième loi de la thermodvnamique. Le générateur d'énergie suivant l'invention sera décrit en se référant à un moteur diésel conventionnel et aux dessins joints. L'air à comprimer flans un cylindre du moteur diésel correspond à la première substance. C'ést de préférence du propolmer- captan qui engendre de la chaleur dans le cylindre 8 du générateur et se détend lorsqu'unie seconde substance, de préférence du soufre, est introduite dans le cylindre 8 par un orifice 6. Le soufre, la seconde substance, est considéré comme le pétrole devant entrer dans le moteur diesel. Le nropvlmercaptan est introduit dans le cylindre et comnrime par un ?iston 9 rejoignant sa position haute.Le propylmercaptan, la première substance, engendre de l'énergie calorifiaue pendant son changement d'en trope par addition de soufre et il atteint ainsi le point de pression maximum d'un temps de compression adiaoatioue du cycle de Carnot. On expliquera ci-après théoriquement le mécanisme de production de chaleur de la première et de la seconde substance. La chaleur spécifique du propylmercaptan est de 175 J/mole à 1 0000R et de 200 J/mole à 1 5000R. Le soufre gazeux se détend extraordinairement par rapport au taux d'expansion du gaz fixé par la loi de Charles à une température supérieure à 1 0000 K parce qu'il passez alors de l'état octoatomique à l'état diatoraictue. S2 = 180,00 J/mole à 10000K Lorsque le propulmercaptan gazeux est comprimé par réduction au 1/20 de son volume initial, sa pression passe à 170 bars et la température monte à 1100 à 1200 K. Le soufre se trouvant à une température supérieure à 1000 K passe de l'état 58 à l'état S2, sa chaleur spécifiaue passe de 180 J/mole à 37 J/mole et finalement il s'évapore. Au maximum de sa compression, sa température est de 11000R et sa pression monte et passe de 170 bars à 230 bars. Suivant la presente invention, le soufre se détend thermodynamiquement et applique son énergie au piston qui descend. Suivant la présente invention, le propylmercaptan suit thermodynamiquement le cycle atiabatique d Carnot et le cycle de Otto et subit un changement non réversibl~e et le cycle se termine en un point en-dessous de zéro avec unt x négatif. Pour relever de ax, le point final de la courbe de détente adiabatique, on ajoute un supplément de propylmercaptan en provenance du réservoir 1 par le tuyau 3 et l'entrée 5. C'est à dire que le propylmercaptan est fourni à une pression fixe au bas du cylindre du générateur. Par conséauent, lorsque la seconde substance est introduite dans le cylindre à une température supérieure à 1000 K, le point final de la courbe de compression adiabatique (1-2-3) est sensiblement relevé à la verticale jusqu'au sommet 4 sur le diagramme de la figure 2. Comme décrit ci-dessus, on introduit un supplément de pro p=lmercaptan dans le cylindre du moteur alternatif en provenance de la bombe 1 par la vanne régulatrice 2, les conduites 3 et la vanne d'arrêt 4. La pression dans le cylindre s'élève au point zero (voir le diagramme de la figure 2) et atteint le point de depart 1 du cycle de Carnot. Par conséquent, les courbes de compression du cycle de Otto sont fermées l'une sur l'autre et le nouveau moteur fonctionne en continu. I1 faut donc comprend re que le procédé de production d'énergie et le générateur suivant l'invention représentent des moyens de création d'une nouvelle source d'énergie, combinant la première et la seconde loi de la therrnodynamiaue et st satisfaisant. Le chanqement d'état non réversible suivant le troisième principe de la thermodynamique et de la mécanique statistique est avantageusement transformé en un changement réversible. L'invention infirme le princine de Kelvin et cependant, lorsque le pronvimercaptan, la première substance, est atteinte par l'air, le nouveau générateur d'énergie ne peut plus se déplacer du tout. REvENDIcATIoNS 1- Procédé de production d'énergie caractérisé en ce qu'il consiste à comprimer une premier substance dans un cvcle de Carnot, à admettre une seconde substance lorsque le cycle de Carnot atteint son point de pression maximum et à admettre la première substance lorsoue le cycle de Otto atteint son point de pression négative ou son point le plus bas, la première substance et la seconde substance ayant des chaleurs spécifiques différentes. 2- Procédé de production d'énergie suivant la revendication 1, caractérisé en ce gue la première substance est le propvlmer- captan et la seconde substance est le soufre. 3- Dispositif générateur d'éneraie pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur alternatif pourvu d'un cylindre 8, d'un piston et d'un orifice d'admission de soufre, un réservoir 1 contenant la première substance et possédant au sommet une vanne d'arrêt, une première conduite s'étendant entre la vanne d'arrêt et l'espace intérieur supérieur du cvlirdre du moteur, et une seconde conduite s'étendant de cette même vanne d'arrêt à l'es- pace intérieur inférieur du cylindre 8.