Brevet FR2442336A1 — publié le 19800620

L'invention concerne un moteur à combustion interne, et plus particulièrement un moteur à combustion interne comportant un dispositif perfectionné destiné à empêcher la transmission de la chaleur à la chemise du cylindre et au piston, de manière que les segments d'étanchéité et l'huile de lubrification soient maintenus à une température relativement basse alors que la chambre de combustion et le sommet du piston sont relativement chauds. Des problèmes de refroidissement apparaissent dans les moteurs à combustion interne et, en particulier, dans des moteurs à combustion interne du type rotatif. Dans des moteurs du type Diesel, par exemple, il est particulièrement souhaitable de maintenir la chambre de combustion à des températures extrêmement élevées, afin d'améliorer les caractéristiques d'allumage et de puissance. Si la chambre de combustion est maintenue à des températures suffisamment hautes pour permettre l'allumage souhaité, la chaleur est transmise aux cylindres et aux pistons, de sorte qu'il est extrêmement diffi cils de lubrifier les segments de piston et les surfaces d'ap pui, car le pouvoir lubrifiant de l'huile tend à disparaître sous de telles températures extrêmement élevées. L'invention concerne un moteur à combustion interne dans lequel un arbre de commande est monté de manière à pouvoir tourner dans un bâti duquel il fait saillie vers l'extérieur. Une plaque rotative est montée sur l'arbre, à l'intérieur du bâti, afin de tourner avec cet arbre, et elle porte une came. Une came de retour est également montée sur l'arbre de commande afin de tourner avec lui. Des pistons sont montés de manière à pouvoir coulisser dans des chemises de cylindre. Chaque piston porte deux galets qui sont en contact avec la came et la came de retour, respectivement, de manière à commander les mouvements du piston vers le haut et vers le bas. Une culasse est montée sur chacune des chemises et présente une chambre de combustion en forme de dôme, destinée à recevoir la tête, en forme de dôme, du piston lorsque ce dernier est en position haute. Un dispositif d'admission introduit un carbu rant à l'intérieur de la chambre de combustion. Les chemises et les culasses sont séparées par un joint d'isolation thermi que, afin que la chaleur de combustion ne soit pas transmise aisément de la culasse aux chemises.La conception de la cham- bre et de la tête du piston est telle qu'un petit "espace d'air" est ménagé entre elles et freine l'absorption de la chaleur par la tête du piston et par la paroi de la culasse. L'air de refroidissement est dirigé vers la chemise et autour de la tête du piston en forme de dôme, afin de les refroidir. Les segments du piston glissent sur des surfaces d'étanchéité séparées de la culasse. Une variante de la tête de piston comporte deux ailettes opposées de déviation de l'air faisant passer l'air de refroidissement sur la partie supérieure du piston plutôt qu'autour de la tête de ce dernier. Dans une autre forme de réalisation de la tête du piston, la surface du côté d'échappement de ce dernier est fraisée afin de faciliter l'évacuation des gaz de refroidissement et d'échappement de l'intérieur des cylindres. Dans une autre variante de la tête du piston, les côtés centraux de ce dernier ont la forme d'un cylindre. L'invention concerne donc un moteur à combustion interne pouvant fonctionner alors que les températures de la chambre de combustion sont sensiblement accrues, tout en permettant aux surfaces sur lesquelles les segments portent de manière étanche d'être à une température sensiblement inférieure. Les culasses et les chemises des cylindres sont séparées par des joints d'isolation thermique. Le moteur selon l'invention comporte des éléments destinés à freiner l'absorption de la chaleur par les culasses, les chemises et les pistons. Il utilise un petit "espace d'air" ménagé entre la tête de piston et la chambre de combustion pour freiner l'absorption de la chaleur par une grande partie de la tête du piston et par les parois de la chambre de combustion.Ce petit "espace d'air" est ménagé entre la tête de piston, en forme de dôme, et la paroi intérieure de la chemise du cylindre, afin que l'air de refroidissement se répande en formant une lame mince et large qui augmente l'efficacité du refroidissement. Les segments du piston sont sensiblement isolés de la chambre de combustion. En particulier, la chambre de combustion et les surfaces d'étanchéité des segments sont isolées. Le moteur à combustion interne selon l'invention est d'une fabrication peu coûteuse, d'une longue durée de vie et d'un aspect plaisant. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une vue partielle en perspective du moteur selon l'invention la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1 la figure 3 est une vue en bout suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ;; la figure 4 est une vue partielle en perspective d'un piston en position basse la figure 5 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant la ligne 5-5 de la figure 3 la figure 6 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant la ligne 6-6 de la figure 3 la figure 7 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant la ligne 7-7 de la figure 3 la figure 8 est une élévation de la chemise du cylindre du moteur selon l'invention la figure 9 est une coupe à échelle agrandie suivant la ligne 9-9 de la figure 8 ; la figure 10 est une vue en perspective d'une came du moteur selon l'invention la figure 11 est une élévation de la came montrée sur la figure 10 ;; la figure 12 est une vue en perspective de la came de retour du moteur selon l'invention la figure 13 est une élévation de la came montrée sur la figure 12 la figure 14 est une vue partielle en perspective d'une variante de la tête du piston du moteur selon l'invention la figure 15 est une coupe partielle, analogue à celle de la figure 6, mais montrant le piston représenté sur la figure 14 la figure 16 est une coupe partielle, analogue à celle de la figure 7, mais montrant le piston représenté sur la figure 14 ; la figure 7 est une coupe partielle, à échelle agrandie, suivant un plan perpendiculaire à celui de la coupe de la figure 7 la figure 18 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'une variante du piston en position de détente ; et la figure 19 est une coupe partielle, analogue à celle de la figure 17, mais montrant le piston de la figure 18 en position de compression. Le moteur selon l'invention7 représenté globalement en 10 comprend un bâti ou bloc 12 constitué de parties extrêmes 14 et 16 entre lesquelles est fixée une partie cylindrique 18. Un arbre 20 de commande est monté de manière à pouvoir tourner dans le moteur, comme montré sur la figure 2. Une première extrémité de l'arbre 20 est montée dans un palier 22 fixé dans le bâti extrême 16. L'arbre 20 tourillonne également dans un palier 24 qui est monté dans un moyeu ou un bossage 26 soudé sur la surface extérieure du bâti extrême 14. Un joint convenable 28 entoure l'arbre 20 de manière étanche, comme montré sur la figure 2. Un rotor 30 est fixé sur l'arbre 20 de toute manière convenable, afin de tourner avec lui. Une came 32 est fixée au rotor 30 par des vis à tête 35. Comme montré sur les figures 10 et 11, la came 32 est de forme annulaire et présente une surface 34. Une came 36 de retour est montée sur l'arbre 20 auquel elle est fixée par tout moyen convenable, afin de tourner avec lui. Elle présente une surface 38 de travail. Deux chemises 40 et 40' de cylindre sont montées dans des ouvertures 42 et 42' réalisées dans le bâti extrême 16 où elles sont maintenues par des boulons 44, comme décrit plus en détail ci-après. Attendu que les deux chemises sont identiques, seul-e la chemise 40 et la structure qui s'y rapporte seront décrites en détail, les éléments de structure associés à la chemise 40' portant les mêmes références que ceux associés à la chemise 40, mais auxquelles le signe "prime" est ajouté. Comme montré sur la figure 8, la chemise 40 comporte un tronçon 46 de diamètre réduit qui délimite un épaulement 48 appliqué contre un épaulement 50 du bâti extrême 16. La chemise 40 présente plusieurs orifices espacés 52 d'admission réalisés sur l'un de ses côtés, et de plus grands orifices 54 d'échappement réalisés sur l'autre côté. Cette chemise 40 présente une chambre cylindrique 56 délimitée par la surface 56 de la paroi de ladite chemise. Une culasse 60 est fixée sur l'extrémité extérieure de la chemise 40 et sur le bâti extrême 16 par des boulons 44 (figure 6) et elle présente une chambre 62 de combustion en forme de dôme. Pour plus de commodité, il est possible de décrire la chambre 62 de combustion comme étant délimitée par une paroi latérale 64 et par une paroi supérieure 66.Un dispositif 68 d'injection de carburant communique avec la chambre 62 de combustion, comme montré sur la figure 15, afin de l'alimenter en carburant au moment opportun. Un joint 70 d'isolation thermique est monté entre la culasse 60 et la chemise 40 afin de freiner la transmission de la chaleur de la culasse 60, extrêmement chaude, vers la chemise 40. Des pistons 72 et 72' sont montés de manière à pouvoir glisser dans les chemises 40 et 40'. Le piston 72 comprend une jupe 74 et une tête 76 en forme de dôme. Pour plus de commodité, on peut définir la tête 76 comme comportant une paroi conique 78 et une partie supérieure 80. Dans la description qui suit, les différentes parties du piston sont désignées de la manière suivante : la tête par la référence 76, la partie supérieure par la référence 80, le corps central par la référence 78, et la partie inférieure par la référence 82A. Il est préférable que la paroi 78 ait la forme d'un dôme conique, comme montré sur les figures. Cependant, il est possible de donner à cette paroi une surface cylindrique. Plusieurs segments d'étanchéité ou segments 82 de piston sont montés dans des gorges convenables réalisées dans le piston 72, entre la tête 76 et la jupe 74.Ces segments sont destinés à porter de manière étanche contre la paroi 58 de la chemise 40. La tête 76 du piston a une forme complémentaire de celle de la chambre 62 de combustion, bien que légèrement plus petite, comme montré sur la figure 7. Les figures 5, 6 et 7 représentent deux ailettes opposées 84 et 86 de déviation d'air, faisant saillie des côtés opposés de la tête 76 du piston et destinées à assumer une fonc tion décrite plus en détail ci-après. Un galet 88 est monté de manière à pouvoir tourner sur le piston 72 afin de rouler sur la surface 34 de la came 32. Un axe 90 part du galet 88 et porte, sur son extrémité extérieure, un autre galet 92 monté de manière à pouvoir tourner. Ce galet 92 est destiné à rouler sur la surface 38 de la came 36 de retour.Ainsi, la came 32 déplace le piston 72 vers sa position "haute", alors que la came 36 de retour déplace le piston 72 vers sa position "basse". Un conduit 94 d'arrivée d'air est fixé au bâti extrême 16 par des boulons 96 et il communique avec un orifice 98 d'arrivée d'air. Cet orifice 98 communique lui-même avec un canal transversal 100 réalisé dans le bâti extrême 16 et aboutissant aux orifices 52 et 52' d'admission d'-air réalisés dans les chemises 40-et 40', respectivement. Le bâti extrême 16 présente également un canal transversal 102 destiné au passage de l'air et communiquant avec les orifices 54 et 54' des chemises 40 et 40', respectivement. Un orifice 104 d'échappement communique avec le canal 102. Un conduit 106 d'échappement est fixé au bâti extrême 16 par des boulons 108. L'air est refoulé à force dans le conduit 94 et dans le canal 100 par un ventilateur ou un dispositif convenable de suralimentation (non représenté).Les orifices 54 d'échappement sont de préférence légèrement décalés par rapport aux orifices 52 d'admission, afin qu'ils se ferment plustôt queles orifices d'admission pour que la pression de suralimentation puisse être maintenue dans les chemises. Il est possible d'obtenir ce résultat en abaissant l'orifice 54 d'échappement par rapport à l'orifice 52 d'admission, comme montré sur la figure 4. Un ruban de cuivre 110 entoure chacune des-chemises afin de favoriser une distribution uniforme de la température autour de la chemise. En d'autres termes, le point le plus chaud de la chemise est adjacent aux orifices 54 d'échappement. Le ruban lolo de cuivre conduit la chaleur autour de la chemise afin d'améliorer l'uniformité de la distribution de la température autour de cette chemise. Si cela est souhaité, une plaque'li2 de cuivre peut être montée dans la tête 76 du piston afin de répartir également de manière plus uniforme la température entre les côtés d'échappement et d'admission de ce piston, comme montré sur les figures 6 et 7. Les culasses, les chemises et les pistons sont de préférence réalisés dans une matière à faible conductibilité athermique, par exemple en acier inoxydable ou autre. Des aciers inoxydables comprennent des alliages à base de fer contenant du nickel et du chrome, le chrome étant présent à plus de 12 % pour établir la passivité, mais à moins de 30 %. L'acier inoxydable est souhaitable, car sa conductibilité thermique est très inférieure à celle de la fonte. Par exemple, à la température ambiante, la fonte présente généralement une conductibilité thermique de 0,112, alors que celle de l'acier inoxydable (du type "304" suivant les normes AISI) est de 0,036. Le type "304" est préféré et il comprend de 18 à 20 % de chrome et de 8 à 12 parties de nickel. Les aciers inoxydables de la série "300" (normes AISI) sont préférés par rapport à ceux des autres séries. On peut consulter à cet effet le manuel Metals Handbook, Volume 1, pages 408, 409, 422 et 423 et suivantes, publié par the American Society of Metals. Les figures 14 à 16 montrent une variante de la tête du piston. Cette tête 78 présente une zone fraisée ou entaillée 114 réalisée sur un côté et facilitant le passage des gaz d'échappement et de l'air de refroidissement vers les orifices 54 d'échappement. La culasse 60 comporte un élément 116 rapporté dans la chambre 62 afin de compenser la zone fraisée 114 de la tête 78 du piston lorsque ce dernier est dans sa position haute comme montré sur la figure 16. Lorsque le moteur fonctionne, le carburant est dirigé vers les chambres 62 et 62' de combustion par les dispositifs 68 et 68' d'injection, respectivement. De l'air sous pression est dirigé vers l'orifice 98 de manière à pénétrer à l'intérieur des chemises 40 et 40' lorsque les pistons sont dans leur position basse 1 comme montré sur la figure 5. Lorsque les pistons sont en position haute, les segments 82 d'étanchéité sont placés au-dessus des orifices 52 et 54 afin d'empêcher l'air de pénétrer à l'intérieur des cylindres et d'en sortir. Si l'on suppose que le piston 72 est dans sa position haute (figure 7) et que du carburant a été introduit dans la chambre de combustion et comprimés l'allumage de ce carburant se produit sous l'effet de la chaleur et de la pression présentes dans la chambre de combustion. Pendant la combustion, les surfaces intérieures de la culasse et de la tête du piston, qui forment la plus grande partie de la chambre de combustion, sont soumises à la température très élevée de la combustion, mais la zone comprise entre la paroi conique du piston et les parois latérales coniques 64 de la culasse 60 constitue un espace mort ou espace d'air dans lequel les gaz sont confinés. Les turbulences possibles ou l'effet de frottement possible sur la surface sont très faibles. Cet intervalle ou espace d'air est représenté globalement en 118.Sa largeur n'est, de préférence, que de quelques centièmes de millimètre lorsque le piston est dans la position de compression montrée sur la figure 7. La largeur de l'espace 18 est de préférence de l'ordre de 1,6 mm lorsque le piston est dans sa position d'expansion montrée sur la figure 6. Lorsque le piston est en position "haute" comme montré sur la figure 7, il tend, avec les parois de la culasse 60, à extraire la chaleur de l'air et du carburant contenus dans l'espace 118, ce qui tend à empêcher la combustion dans cet espace. Etant donné que ce dernier est ainsi confiné, il contient très peu de carburant. L'espace 118 étant plus étroit lorsque le piston est dans sa position haute, une meilleure compression est obtenue dans la chambre de combustion.En outre, l'étroitesse de l'espace 118 au cours de la compression a pour effet d'y réduire la turbulence de l'air, ce qui tend à isoler de la chaleur de combustion le piston et les parois de la chambre de combustion. Sensiblement aucune combustion ne se produit dans l'espace 118 lorsque le piston est dans sa position haute. En conséquence, le corps central 78.du piston 72 et les parois du cylindre adjacentes au corps tendent à être masqués, isolés et protégés de la forte chaleur de combustion à laquelle la partie supérieure 80 du piston est exposée. Ceci est particulièrement vrai pendant les premiers vingt pour-cent de la course de compression. La partie inférieure 82A du piston tend ainsi à être protégée contre cette chaleur excessive. Lorsque le piston est dans sa position basse, comme montré sur la figure 6, l'espace 118 est sensiblement plus large et il constitue un espace recevant l'air de refroidissement et dans lequel l'air peut s'écouler à grande vitesse. La fonction de l'espace 118 décrit ci-dessus, conjointement avec le joint isolant 70 et avec la matière à faible conductibilité thermique des éléments du moteur, est de maintenir la partie inférieure 82A du piston et la surface 58 de la paroi de la chemise, sur laquelle portent les segments 82 du piston, à une température sensiblement inférieure à celle de la partie supérieure 80 du piston et de la culasse 60. Ainsi, la température de la partie supérieure 80 du piston peut atteindre 540 Cw alors que la partie inférieure 82A du piston et les parois du cylindre,contrelesquelles les segments du piston sont appliqués, peuvent avoir une température de 120 à 1500C. La force résultant de la combustion déplace le piston de la position haute montrée sur la figure 7 vers la position basse montrée sur la figure 6, ce qui a pour effet de faire tourner la came 32, le rotor 30 et l'arbre 20. Lorsque le piston est dans sa position basse, comme montré sur la figure 7, les orifices d'admission et les orifices d'échappement sont ouverts afin de permettre à l'air de purge, de refroidissement et d'alimentation d'être refoulé à l'intérieur du cylindre en passant dans les orifices 52 d'admission et en se levant dans l'espace compris entre la tête du piston et la paroi du cylindre, comme montré sur la figure 5.L'air refoulé dans les orifices d'admission chasse les gaz d'échappement et constitue une quantité d'air supplémentaire de refroidissement descendant dans l'intervalle situé de l'autre côté de la tête du piston, et il sort par les orifices 54 d'échappement réalisés sur le pourtour de cette moitié du cylindre. La tête du piston en forme de dôme répand efficacement l'air de refroidissement de manière qu'il forme une lame large et mince, s'appliquant en contact intime et frottant sur les mêmes surfaces du cylindre et du piston que celles dont l'absorption de chaleur au cours de la combustion est freinée. Des ailettes 84 et 86 sont facultatives et elles sont conçues pour faire passer l'air d'admission sur la partie supérieure de la tête du piston, comme indiqué par les flèches sur la figure 5.En l'absence de ces ailettes 84 et 86, une certaine partie de l'air tend à contourner la tête du piston plutôt que de passer sur le sommet de cette tête. On préfère également réaliser la culasse, les chemises et les pistons en acier inoxydable à faible conductibilité thermique, afin que les températures élevées de la tête du piston et de la culasse, formant la chambre de combustion, ne soient pas transmises aisément aux surfaces devant être refroidies. En fait, une température élevée est maintenue dans la zone de combustion alors qu'une faible température est maintenue sur les surfaces d'étanchéité des segments de piston et sur les surfaces d'appui du cylindre. On obtient ce résultat en ménageant "l'espace d'air mort" décrit précédemment tout en accélérant l'évacuation de la chaleur dans l'air de refroidissement en étalant ce dernier afin qu'il forme une lame large et mince, comme décrit précédemment. Il convient des noter que le joint 70 d'isolation thermique est destiné à empêchetles températures de la culasse, extrêmement élevées, de se transmettre à la chemise du cylindre. Il convient également de noter que les segments 82 ne glissent pas sur la surface intérieure de la paroi de la culasse, mais uniquement sur la surface intérieure de la paroi de la chemise qui est maintenue à une température très inférieure à celle de la culasse; Ainsi, étant donné que les surfaces d'étanchéité des segments sont maintenues à une température très inférieure à celle de la culasse, cette température relativement faible des segments reste dans les limites pratiques imposées par la lubrification. La conception du moteur selon l'invention permet également de maintenir la culasse à une température extrêmement élevée qui améliore les caractéristiques d'allumage et de puissance. Le ruban 110 de cuivre est également facultatif et il est destiné à répartir uniforme ment la température sur le pourtour de la culasse, comme décrit précédemment. De même, le ruban 112 monté sur la tête du piston est également facultatif et il est destiné à distribuer plus uniformément la chaleur autour de la tête du piston Comme indiqué précédemment, les figures 14 à 16 montrent une variante de la tête du piston et de la chambre de combustion du moteur selon l'invention. La tête 78 du piston présente, sur son côté d'échappement, la zone fraisée 114, comme représenté.Cette zone fraisée permet au piston de refouler l'air plus rapidement et plus efficacement vers les orifices 54 d'échappement. L'élément 116 rapporté dans la chambre de combustion est destiné simplement à donner à cette dernière un profil intérieur complémentaire de celui de la zone fraisée 114. La variante 72' du piston montrée sur la figure 18 comporte un corps central 78A de forme cylindrique. Un espace 118A apparaît autour de ce corps central. Le fonctionnement de ce piston est sensiblement le même que celui du piston 72 en ce qui concerne son aptitude à maintenir les segments 82A protégés contre la chaleur excessive de la combustion. Il ressort donc de la description précédente que le moteur à combustion interne selon l'invention dispose de moyens assurant son refroidissement efficace. Le refroidissement le plus efficace du moteur est obtenu par la séparation réalisée entre la culasse et les surfaces d'étanchéité au moyen d'un espace d'air formé entre la tête du piston, en forme de dôme, et la culasse, également en forme de dôme, et au moyen d'un joint d'isolation thermique. On obtient également de meilleures caractéristiques de refroidissement en étalant l'air de refroidissement pour qu'il forme une lame mince et large qui refroidit plus efficacement les surfaces ayant été soumises à la chaleur de combustion. Bien qu'il ait été mentionné que l'invention convient particulièrement à l'utilisation d'air de refroidissement interne, il convient de noter que le moteur peut être refroidi par des moyens extérieurs si cela est souhaité. Il ressort donc de la description précédente que le moteur à combustion interne selon l'invention répond au moins à tous les critères demandés et indiqués précédemment. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au moteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour protéger les organes d'étanchéité du piston d'un moteur à combustion interne contre la chaleur de combustion, le moteur comprenant un bloc, une chemise de cylindre montée dans ce bloc, une culasse montée sur une première extrémité de la chemise et formant une chambre de combustion avec ladite première extrémité de la chemise, un dispositif qui alimente cette chambre de combustion en carburant, un piston monté de manière à pouvoir glisser dans la chemise entre une position de compression proche de la culasse et une position d'expansion éloignée de ladite première extrémité de la chemise, le piston comprenant une partie supérieure, un corps central allongé et une partie inférieure, un espace annulaire et étroit étant délimité autour du corps central, des organes d'étanchéité, montés sur la partie inférieure du piston, portant contre la surface intérieure de la paroi de la chemise, le corps central et allongé s'étendant proportionnellement sur une certaine distance au-delà de ladite partie inférieure, vers la culasse, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à introduire directement dans ledit espace annulaire une mince couche d'air de refroidissement destinée à refroidir la surface intérieure de la paroi de la chemise contre laquelle portent les organes d'étanchéité, l'air étant destiné à entourer et refroidir le corps central allongé du piston afin d'assurer le refroidissement des organes d'étanchéité. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste également à freiner la transmission de chaleur par conduction de la partie supérieure du piston vers sa partie inférieure. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à freiner la transmission de la chaleur par conduction entre la culasse et la surface intérieure de la paroi de la chemise contre laquelle portent les organes d'étanchéité. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste également à freiner la transmission de la chaleur par conduction de la partie supérieure du piston vers sa partie inférieure et entre la culasse et la surface inté rieure de la paroi de la chemise contre laquelle portent les organes d'étanchéité. 5. Moteur à combustion interne, comportant un bloc, une chemise de cylindre montée dans ce bloc, une culasse montée sur une première extrémité de la chemise et formant avec elle une chambre de combustion, un dispositif qui alimente cette chambre de combustion en carburant, un piston monté de manière à pouvoir glisser dans la chemise, entre une position de compression proche de la culasse et une position d'expansion éloignée de ladite première extrémité de la chemise, un arbre de commande qui est monté de manière à pouvoir tourner dans le bloc duquel il fait saillie, et un mécanisme reliant le piston à l'arbre de commande, de manière que la combustion du carburant dans ladite chambre provoque une rotation de cet arbre, le moteur étant caractérisé en ce que le piston (72) comprend une partie supérieure (80), un corps central allongé (78) et une partie inférieure (82A), des organes d'étanchéité (82) montés sur la partie inférieure du piston et portant contre la surface intérieure (58) de la paroi de la chemise (40), le corps central et allongé (78) s'étendant proportionnellement sur une certaine distance au-delà de la partie inférieure, vers la culasse (60), le corps central et allongé (78) s'étendant suffisamment au-dessus de la partie inférieure (82A) pour protéger contre la chaleur directe de combustion la surface intérieure (58) de la paroi de la chemise contre laquelle portent les organes d'étanchéité (82) au début de la course d'expansion du piston vers ladite position d'expansion, le corps central et allongé (78) espaçant et isolant sensiblement les organes d'étanchéité (82) de la chaleur de combustion, l'aire de la section droite du corps central et allongé du piston étant inférieure à celle de la chemise, de manière qu'un espace étroit (118) soit délimité entre le corps central (78) du piston et la surface intérieure (58) de la paroi de la chemise, dans les deux positions de compression et d'expansion, la chemise (40) présentant des orifices (52) d'admission d'air et des orifices (54) d'échappement, les orifices d'admission (52) communiquant avec ledit espace étroit (118)- ménagé entre le piston et la chemise et communiquant également avec une source d'air comprimé, ces orifices (52) d'admission communiquant directement avec ledit espace étroit (lad) lorsque le piston est dans sa position d'expansion, afin qu'une mince couche d'air se forme dans ledit espace et passe à l'intérieur de la chemise et dans la chambre pour en chasser les gaz de combustion vers l'extérieur, en les faisant passer dans les orifices (54) d'échappement, de manière à refroidir la surface intérieure (58) de la paroi de la chemise contre laquelle portent les organes d'étanchéité (82) et de manière également que l'air entoure et refroidisse le corps central allongé (78) du piston et, par conséquent, les organes d'étanchéité (82). 6. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit espace a une largeur relativement faible lorsque le piston est dans sa position de compression, afin d'augmenter la compression du carburant, ledit espace étant relativement plus large lorsque le piston est dans sa position d'expansion, afin de permettre l'introduction de l'air dans la chemise (40) et son entrée en contact avec le corps central et allongé (78) du piston, et afin également de permettre la sortie des gaz de la chemise (40). 7. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston (72) comporte une paroi latérale (78) qui dévie vers le haut et vers l'intérieur de la chemise l'air arrivant, afin qu'il forme un courant mince. 8. Moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les orifices d'échappement (54) et les orifices d'admission (52) sont situés sur des côtés opposés de l-a chemise (40). 9. Moteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le piston comporte des ailettes (84, 86) destinées à dévier l'air afin d'empêcher l'air arrivant de passer autour du piston et de sé diriger directement vers les orifices d'échappement (54). 10. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le piston (72) comporte une paroi latérale conique -(78) qui dévie vers le haut et vers l'intérieur de la chemise l'air arrivant, afin qu'il forme un courant mince.