Brevet FR2474584A1 — publié le 19810731

La présente invention consiste t obtenir des différences entre le volume d' utilisation pendant le temps moteur et le volume dez gaz admis dans ce sOm me- teur. En effet, il n'a pas encore été possible de faire varier dans les moteurs à pistons du cycle à 4 temps le volume des gaz frais admis dans le cylindre et le à volume des ga2 détendus dans ce même cylindre. I1 s'ensuit que l'ouverture de 1' échappement qui à lieu obligatoirement avant que le piston ait utilisé toute ea courge de travail laisse échapper des gaz brulés qui ont encore une pression, donc une puissance non négligeable qui est perdue. Si à l'inverse d'un meilleur rendement l'on désire obtenir une plus forte puissance, l'on à pu 7 parvenir par le moyen d'une suralimentation fournie par un compresseur des gaz frais, ce compresseur est soit commandé mécaniquement, soit en récupérant une partie de la force contenue dans les gaz d'échappement, mais dans ce dernier cas il n'est pas possible d'obtenir une constance des volu- mes admis puisqu'il n'y à pas synchronisation des régimes respectifs du moteur et du compresseur. Et ce dernier processus, s'il peut etre appliqué pour une admission en suralimentation ne peut pas etre appliqué pour une admission en sous-alimentatica On e donc cherché depuis longtemps par les moyens les plus divers y prolonger la détente afin d'augaenter le rendement ce qui revient à diminuer considérablement la consommXtion du carburant quel qu'il soit, et l'on ne peut pas y parvenir dans les moteurs à pistons car il faudrait un moteur dont les pistons auraient une course différente suivant le temps de leur fonction. Ce serait une solution en linéaire, et c'est la raison pour laquelle dans cette voie aucune solution n'a été trouvée.En fait la solution, objet de la présente invention est à différen- ce volumétrique et égalité de course. comme il est exclus de n récupérer n des gaz dans une chambre différente de celle où s'effectue le temps moteur parceque la différence de section entre les tetea respectives des pistons cousent une perte irrémédiable de cette pression des gaz, la seule solution est non pas de " récupérer " des gaz, mais de les détendre convenablement dans la mOme chambre et pour cela, le seul moyen obtenu par l'invention est de n'admettre dans le cylindre qu'un volume de gaz frais inférieur à sa capacité de détente si 1 'on désire un moteur économique e consommation, où un volume supérieur constant à tous les rées si l'on désire une surpuissance par suralimentation, la constance n' étant pas obtenue par les compresseurs actuels. L'invention consiste à admettre les gai frais dans un cylindre indépendant donnant une admission et une pré-compression par tour ce qui perle t un transfert alimentant deux cylindres fonctionnant en cycle à 4 temps où bien 2 où 1 cylindre dans le cycle à deux qui peut ainsi fonctionner à mouvement dans l'huile en carte. Sa prenant comme exemple explicatif et non limitatif, un moteur selon 1' invention construit dans sa version économique de consommation, comparé à un moteur classique actuel de même puissance au même régime aura une pression mo- yenne interne inférieure. La section du dessus de piston du cycle moteur devra etre plus grande, et celle du piston d'admission plus petite.Sa faisant une comparaison avec un moteur actuel de 780 cc à 4 cylindre donnant 27 chevaux DIB à 5000 tours minute et qui admet à chaque tour ( en 4 temps ) 390 cc de gaz fraie la pression moyenne interne de ce moteur est de 6,33 kgs au cx2. Le moteur de mme puissance à neme régime de l'invention, prenant comme taux de détente 150 % de la détente d'origine ne devrait comporter qu'une admission de 285 Oc par tour soit 74 % seulement représentant une économie de consommation de 26 % , mais la pression moyenne tnterne en raison de l'augmentation de la détente ntest plus que de 5,5 kilos au cm2 nécessite un volume moteur de 880 cc au-lieu des 780 cc(base) ce qui donne 2 possibilités de fabrication : soit 2 éloments de 2 cylindres o ss teurs et un cylindre d'admission, soit un seul élément de 3 cylindres.Dans cette dernière éventualité qui est la plgs économique de construction mais qui ne donne qu'un seul temps moteur par tour, le diamètre des pistons qui est de 55 mm avec 2 temps moteurs par tour pour le moteur d'origine devient de 84 e Pour les 2 piste tons moteurs de l'invention mais de d -68 e seulement pour le seul piston d' admission sur 1 tour. D'autres avantages découlent de cette particularité, par exemple un moteur 4 temps ne peut pratiquement pas etre construit en 3 cylindres. Dans l'exemple du présent exposé il devient normalement réalisable, c'est donc malgré l'augmen- tation des volumes une diminution du prix de construction. De plus, 1 allumage/ tour au lieu de 2 permettent éventuellement une modification du circuit électrique, l'allumage pouvant etre assuré par un simple plateau magnétique au lieu du Delco tandis qu'une dynamo réduite assure l'alimentation de la batterie.L'arbre à cames ne commande que 5 soupapes au lieu de 8, tous les aménagements de fonction étant independants de l'utilisation des gaz qui porte sur une différence volumétrique des chambres entre la quantité admise Rt la quantité interne au moment de ltouverture de l'échappement, Salement la disposition indiquée et figurée aux dessins n'est qu'explicatire et non limitative Par exemple il est figuré 3 cylindres dont 2 moteurs, mais l'on peut aussi bten dans le cadre du brevet avoir par exemple 5 cylindres dont 1 seul d'admission alimentant 2 cylindres moteurs à la fois ce qui n'est qu' une quesrion de disposition, le problème résolu étant d'obtenir une différence en moins, en plus, voire égale, entre le volume admis et le volume détendu. De mSme ce résultat peut etre obtenu en utilisant un moteur à palettes, un moteur rotatif quelconque, en un mot tous moteurs pouvant offrir une différence volumétrique de fonction. Par exemple, dans un moteur 2 temps, le meme résultat peut etre obtenu par l'util$sation d'un piston à 2 alésages où diamétres dont le plus petit, dans la masse course, est celui d'une admission réduite et le plus grandoffre une section de travail en couronne plus importante de 50 %. Dans ce cycle, il est nécessaire ;une distribution, les angles de travail étant différents du classique. t- d'ajouts La figuration explicative mais non limitative est exprimée par les dessins suivants : La figure N0 1 représente un moteur à groupe unique de 3 cylindres dont 2 moteurs et 1 d' limentation et pré-compression, relative. Les cylindres mot teurs ( 1 G et 1 D ) ont leur piston respectif ( 2 G et 2 D ) et fonctionnent suivant le meme procassus et avec la même distribution qu'un moteur classique, avec toutefois un réglage diminuant l'Â.O.E. ( avance à l'ouverture d'échappement qui mieux détendus offrent une moindre contrepression à la remontée, ce qui donne déj a un léger avantage de course en travail. Le cylindre figuré au centre ( 1 C ) avec son piston ( 2 C ) dont le point mort si situe à l'inverse de celui des pistons moteurs, alimente alternativement à chaque tour l'un 2 cylindres moteurs. Sa capacité n'est que des 2/3 environ et peut etre poussée au deça, de la cylindrée de chaque piston/cylindre moteur. On procédé rigoureusement à l'inverse si l'on désire suralimenter le moteur au lieu de le construire pour 1 'économie. Dans cette figure, les pistons moteurs sont figurés au P.M.H. dans leur cylindre respectif. Dans le cylindre 1 G, le piston 2 G vient d'effectuer sa remontée de fin de compression et est au point d'explosion pour commencer sa course de travail. Les soupapes d'échappement 3 G et de transfert d'admission 4 G sont fermées. Dans le cylindre de pré admission ( 1 G ) où le piston ( 2 C ) est au Pfl l'admission est terminée, la seule soupape de ce cylindre ( 5 C ) qui ne sert que pour l'admission des gaz, vient de se fermer et lors de la remontée du piston les gaz frais vont etre poussés sous pression dans le canal de transfert ( 7 ) pour entrer dans le cylindre ( 1 D ) pendant la descente du piston ( 2 d ) et 1' ouverture de la soupape de transfert ( 4 D ) . La totalité des gaz admis en 1 C est transférée un tour sur deux dans le cylindre correspondant de moteur avec un dosage toujours exact en plus ou en moins suivant la construction du moteur quel que soit le régime de rotation. Le cycle est donc le suivant, au tour de rotation. flans le cylindre 1 C s'effectue pendant la descente du piston une admission de gaz où d'air d'un volume différent de celui qui agira dens les cylindres moteurs 1 G et 1 D. Ce volume admis est intérieur si l'on désire une consommation,' de carburant rédui- te dans une proportion qui peut atteindre 30 %. et cette admission est xupérieu- re si l'on désire suralimenter le moteur. A égalité des volumes admis et de tra- vail moteur, il n'y à plus qu'un vantage restreiat de meilleure dmission à haut régime qui ne pourrait etre valable que pour les moteurs à 2 temps. Dans chacun des cylindres moteurs ( 1 G et 1 D ) il ne se produit qu'un 1/2 cycle par tour. Dans le Cylindre 1 G figuré ici en position haute, l'explosion produit le temps moteur de détente correspondant à la descente du piston et l'échappement sendant sa remontée. Cette phase d'échappement commence avec une A.O.E. ( avance à l'ouverture d'échappement ) bien plus faible que dans les acteurs classiques en raison de la plus grande détente dans les moteurs à faible admission, la pression interne étant considérablement diminuée, et l'échappement se fait avec une contre-pression moindre et à plus basse température. Pendant le même tour, dans le cylindre moteur opposé ( 1 D ) le piston 2D également au P.X.H. commence sa descente d'admission en créant une dépression # plus forte que celle que la pression exercée sur les gaz qui lui parviennent par le canal de transfert ( 7 ) en provenance de l'admission primaire. Le rempliez sage du cylindre 1 D n'est donc parfait que dans la proportion de gaz qui doivent y pénétrer, et le taux de compression du mélange est établi à volonté non pas sur la base de la capacité où volume de la chambre au PMB du piston, mais par rapport au volume de gaz admis qui- est celui de la capacité du cylindre d' admission. La disposition figurée sur ce dessin n'est que descriptive et non limitai se. Le cylindre d'admission peut à chaque cycle alimenter non pas un seul, maie plusieurs cylindres moteurs eous la seule obligation d'alimenter ce ou' ces noteurs sous un volume admis différent de celui de leur détente unique où multiple selon les cas. De momie ce cylindre d'aimis ion peut ne pas etre parallèle aux cylindres moteurs. Il peut etre command différemment, par exemple horizontal su dessus d'un groupe de cylindres moteurs et comporter un piston commandé latéra lement pour avoir 2 faces opposées accomplissanr chacune leur cycle d'admis ion et de pré-compression, toutes disp;sitions des pistons respectifs dans leur cylindre moteurs où de pré-admission étant valables dans le cadre de l'invention. BE DICSTIONS . 1 .- Procédé permettant l'augmentation de la détente des gaz dans les moteurs thermiques à pistons et qui, procurant une augmentation du rendement procura ainsi qune augoentation de puissance a égalité de consommation où une diminution considérable de la conso3mation a égalité de puissance. 2 .- Dispositif selon la revendication 1 et caractérisé par le fait que le volume des gaz frais admis dans un cylindre moteur est considérablement différez du volume de gai brulés pendant la détente avant le point d'ouverture de l'échap- pement. Cette différence est établie lors de la construction et porte sur une diminution du volume admis pas rapport au volume de détente si l'on désire créer un moteur économique de consoomatiot où porte sur une augmentation de ce volume admis si l'on désire un moteur surpuissant par une surpression constante i tous les régimes de rotation. 3 .- Dispositi## f selon les revendications 1 et 2 prises ensemble et ca- ractéricé par le fait que le cycle est réalisé dans des moteurs à pistons du cycle A 4 temps par le moyen d'élements d'au moins 3 cylindres dont 2 au moins sont moteurs pour 1 cylindre de cylindrée différents effectuant l'admission sous un volume différent de celui de chacun des cylindres moteurs. I1 faut 1 cylindre d'admission pour 2 où 4 cylindres moteurs, 1' admission se faisant en 2 temps par tour pour alimenter alternativement 1 où 2 cylindres moteurs un tour sur deux 4 .- Dispositif selon les revendications @ et 2 prises ensemble et carac tersé par le fait que le procédé s'applique également au cycle à deux temps si l'on utilise une distribution commandés quelconque modifiant les angles du dia- gramme. Dans l'utilisation pour ce cycle, le cylindre d'admission peut etre CODSw tituée par un cylindre situé au dessus du cylindre moteur en utilisant un piston v 2 diamètres et dant la partie inférieure constitue le piston de travail de section en couronne et la partie supérieure constituant l'admission en section cylindrique, ca fonctionnement ayant l'avantage de ne plus utiliser un carbu- rant à mélange d'huile et de supprimer la pollution due a l'huile brulée. 5 .- Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4 prises ensemble et caractérisé par le fait que la distribution, indépendante du brevet, peut etre assurée par tout moyen, classique à arbre à cames et soupapes pour les 4 temps mais que les angles d'ouverture ne pouvant pas étre exécutés par des cames en raison de leur faible dégré pour les moteurs 2 temps, les temps d'ouverture sont obtenus soit par une distribution tournante appropriée, soit pas des minimes pistons remplaçant les soupapes, mais dont l'on n'utilise qu'une partie seulement de leur course pour assurer les temps d'ouverture corrects donnant un diagramme asymétrique. 60.- Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, prises ensemble et caractérisé par le fait que l'u@ilisation du procédé en version d'augmentation de détente, c'est à dire en sous alimentation, permet R puissance égale de réaliser une économie noyenne# d'environ 25 % de carburant dans les 4 temps et de 50 % dans les 2 temps de toutes cylindrées.