Brevet FR2485092A1 — publié le 19811224

Çette invention a-pour but d'améliorer le rendement d'un moteur à piston(s), à combustion (ou à explosion) interne et à cycle deux temps de préférence. Ce moteur est particulierement destiné aux véhicules automobiles, mais cette application n'est nullement exclusive. Afin de parvenir à un rendement optimum du moteur, les quantités de matières (air, gaz, carburants liquides ou solides) servant à la combustion (ou à l'explosion) seront prédéterminées et mémorisées dans l'ordinateur de bord du véhicule. C'est-à-dire que pour chaque regime-moteur (nombre de tours du moteur par minute), l'ordinateur a en mémoire les proportions idéales du mélange servant à la combustion (ou à l'explosion) ou les quantités de fluide, en fonction des performances demandées: différents remplissages du (des) cylindre(s) sont possibles pour un même nombre de tours-moteur instantanés. De plus, l'ordinateur de bord contrôle et commande en permanence chaque élément servant au fonctionnement du moteur admission, échappement, allumage, injections diverses, pression du mélange d'admission, pression à l'échappement .... etc ..... Et cela, en fonction des ordres que l'ordinateur reçoit en prove- nance du pilote : accélérer - conserver le même régime - décélérer. On obtient ainsi un moteur à puissances, ou à performances variables que l'utilisateur déterminera. La présente invention concerne un système précis de contrôle et de commande de l'admission et de l1échappement. En remplaçant l'ensemble traditionnel de distribution soupapes, arbre à cames, tiges et culbuteurs, ressorts, chaînes, courroie crantée, etc.. ; cette invention permettra une utilisation infiniment variée, beaucoup plus économique et avec de meilleurs rendements d'un moteur aux gaz d'échappement moins nocifs. On décrira à titre d'exemple un moteur sans soupape, du cycle à deux temps de préférence, avec commande du cycle de fonctionnement par un ordinateur programmé. A cet effet, chaque cylindre est percé du coté compression de lumières d'admission d'air et du cté détente de lumières d'échappement, lumières qui sont découvertes ou obturées par les couronnes qui sont animées d'un mouvement rotatif pas à pas dans un sens ou dans les deux sens par des moteurs linéaires guidés sur des nervures circulaires prévues dans le blocmoteur, ces couronnes présentant de même que le bloc-moteur des lumières permettant l'admission de l'air et l'échappement des gaz brûlés par les lumières des cylindres. Un ordinateur commande ces moteurs linéaires en fonction du cycle prévu pour le moteur. Suivant une réalisation, chaque cylindre présente en son milieu une ceinture proéminente sur les flancs de laquelle sont formées des nervures annulaires au droit de nervures prévues sur la face interne du bloc pour servir de guides aux couronnes et aux moteurs linéaires. Les lumières pratiquées sur les couronnes la paroi du cylindre et le bloc s'étendent suivant des segments calculés en fonction du cycle moteur, par exemple suivant un angle de 300 suivant une réalisation, en bout du vilebrequin est monté un disque dont les repères permettent à l'ordinateur de commander aux instants voulus et suivant la position du piston dans le cylindre l'ouverture et l'échappement de l'air et du carburant. Pour améliorer le rendement d'un tel moteur il est recommandé de prévoir un turbocompresseur pour l'admission et de mettre l'échappement en dépression. L'allumage et l'injection des cylindres du moteur peuvent être prévus en fond des cylindres, sans que cette dispo sition soit limitative. Un exemple de réalisation d'un moteur six cylindres à plat "Boxer" sans soupape deux temps suivant l'invention sera maintenant décrit plus en détail ci-après en référence au dessin annexé sur lequel : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un cylindre du moteur à plat. Les figures 2 et 3 sont des coupes transversales respectivement suivant les lignes Il-Il et III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue en bout d'un ensemble moteur. La figure 5 en est une vue en plan correspondant. Les figures 6 à 11 sont des schémas explicatifs du cycle de fonctionnement de ce moteur. Le bloc-moteur l loge un cylindre 2 au sommet duquel sont prévus la bougie d'allumage 3 et l'injecteur de carburant 4. Ce cylindre présente environ au milieu de sa longueur une ceinture en saillie 5 pourvue haut et bas de rails 6 et 7, situés en vis-àvis de rails 8 et 9 prévus sur la face interne du bloc-moteur l pour l'un et pour Itautre sur une bague 10 vissée dans la partie inférieure du bloc entourant le cylindre. Autour du cylindre 2 et entre le rail 8 du bloc 1 et le rail 6 de la ceinture 5 coulisse extérieurement une couronne d'admission 11 percée suivant des angles de 300 de lumières 12, tandis qu'entre le rail 7 de la ceinture 5 et le rail 9 de la bague 10 coulisse une couronne d'échappement 13 percée de lumières analogues à celles de la couronne d'admission Dans les faces latérales du bloc 1 et du cylindre 2 sont prévues des lumières 14 et 15 en correspondance des lumières d'admission et d'échappement des couronnes 11 et 13 de manière a correspondre avec les espèces d'admission 30 et d'échappement 31 formés dans la masse du bloc. Sur les rails 6, 7, 8, 9 sont calés les stators 16 de moteurs linéaires 17 commandés en rotation alternative ou dans un sens pas à pas par un ordinateur (non représenté). ils sont alimentés de façon connue par des connexions (indiquées en pointillé) prévues sur le bloc. Dans l'épaisseur des ceintures sont formées des chambres de refroidissement 18. Les couronnes 11, 13 sont entraînées par les moteurs linéaires 17 pour obturer ou-découvrir les lumières d'admission et d'échappement suivant le cycle de l'ordinateur. Vu en bout, ce moteur six cylindres présente deux compresseurs d'admission 19 et un compresseur d'échappement 20 mis au départ du vilebrequin par l'intermédiaire d'un volant 21 et de courroies 22, 23, 24. Le fonctionnement de ce moteur est schématisé aux figures 6 à 11. Au départ (fig. 6), le piston 25 étant en position basse, les lumières d'admission 12 sont ouvertes laissant entrer l'air et les lumières d'echappement 26 sont ouvertes, permettant le balayage dans le sens des flèches. Le piston avancant dans le cylindre (fig. 7) l'ordinateur commande la rotation de la couronne 13 pour fermer l'échap- pement, l'air continuant à être admis dans le cylindre. Le piston continuant sa course (fig. 8), l'ordinateur commande l'injection du carburant dans le cylindre rempli d'air. Dans sa course suivante, correspondant à l'explosion (fig. 9) l'ordinateur a stoppé les couronnes 11 et 13 qui obturent les lumières d'admission et d'échappement. Aussitôt après, le piston effectue sa course de détente, les lumières 12 et 26 étant toujours fermées (fig. 10). Dans la position basse du piston (fig. 11) l'ordinateur commande la rotation de la couronne 13 pour dégager les lumières d'échappement des gaz dans le sens des flèches. Ainsi donc on obtient par le programme inscrit dans l'ordinateur, l'ouverture et la fermeture des lumières d'admission 12 et d'échappement 26 pour l'accomplissement du cycle ventilation interne, admission d'air, admission d'air et d'essence sous compression, explosion, détente et échappement, grâce à la seule disposition des couronnes 11, 13 à coulissement rotatif devant les lumières prévues dans la paroi interne du bloc et le cylindre en correspondance de celles formées suivant des secteurs déterminés dans les parois desdites couronnes. Ce moteur ne nécessite pas de soupape et la compressio-n peut atteindre des taux élevés. La bague 10 obturant la base du bloc est fixée de façon amovible pour permettre le retrait du cylindre 2 et de ses couronnes 11, 13. Il doit être entendu que le cylindre-moteur qui vient d'être décrit peut subir de nombreuses modifications constructives suivant le type de moteur envisagé, soit pour le mode d'allumage ou d'injection de carburant, soit pour la disposition des couronnes ou chemises obturant ou découvrant les lumières d'admission ou d'échappement. En outre, l'ordinateur commandant les moteurs linéaires actionnant les couronnes dans leur rotation pas à pas dans un sens ou dans les deux sens n'a pas été décrit, étant donné qu'il s'agit d'un moyen classique dans la technique. En bout de vilebrequin est prévu par exemple un disque muni de repères qui permettent à un ordinateur de déterminer à chaque instant la position de chaque piston dans son cylindre respectif. L'ordinateur commande les couronnes d'admission et d'échappement en fonction des différences variables : puissance demandée, pression, température, compression des gaz d'admission. w - REVENDICATIONS 1. Système de contrôle et de commande de l'admission et de l'échappement dans un moteur sans soupape dont chaque cylindre est percé de lumières d'admission et d'échappement découvertes obturées aux instants déterminés par le cycle du moteur par des moyens traduisant la position du piston dans le cylindre, caractérisé en ce que ces moyens consistent en des couronnes ajourées coulissant devant les lumières du cylindre suivant une rotation pas à pas commandée par des moteurs linéaires sous le contrôle d'un ordinateur programmé en fonction du cycle. 2. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cylindre (2) présente une ceinture médiane proéminente (5) sur les flancs de laquelle sont prévues des nervures circulaires (6, 7)situées en vis-à-vis de rainures (8, 9) formées sur les faces internes du bloc et servant de guides aux couronnes(ll, 13)et aux moteurs linéaires 117)dont les stators sont fixés sur le bloc. 3. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la ceinture (5) est évidée pour former une chambre de refroi dissement (18). 4. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les lumières d'admission d'air(12)et d'échappement des gaz (26) dans le cylindre(2)sont pratiquées dans les couronnes (11, 13) suivant des segments d'environ 300. 5. Moteur suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les parois internes du bloc(l)et du cylindre(2)présentent des lumières susceptibles de coincider avec les lumières (12) et(26) des couronnes pendant les périodes d'admission d'air et d'échappement des gaz déterminés par l'ordinateur en fonction du cycle moteur. 6. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc(1)présente des espèces annulaires(30 et 31) respectivement pour l'admission et l'échappement au regard des couronnes Cli et 13). 7. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur comprend au moins un turbocompresseurde l'air de balayage. 8. Moteur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le vilebrequin porte un disque avec reperdes permettant à l'ordinateur de déterminer à chaque instant la position de chaque piston (25) dans son cylindre respectif(2)et de commander en conséquence l'entrée en jeu des moteurs linéaires (1 .