Brevet FR2489414A1 — publié le 19820305

La présente invention est relative à un moteur à combustion interne à plusieurs étages pour véhiculé, com- prenant deux ou plus de deux groupes-moteurs qui sont combi- nés en réponse aux conditions de conduite du véhicule pour engendrer une puissance de façon efficace. La Fig. 1 montre une caractéristique de con- sommation de combustible d'un moteur classique pour diffé- rentes valeurs de la consommation spécifique (g/cv.h), la vitesse du moteur étant portée en abcisse (t/mn) et le cou- ple étant porté en ordonnée. La courbe A montre la charge (résistance) d'un véhicule sur une route plate. La courbe A est déterminée par la résistance de l'air sur la carros- serie du véhicule et le rapport de la boite de vitesses du moteur et la consommation spécifique est déterminée par le rendement du moteur. Il est souhaitable de concevoir le mo- teur de façon que la courbe A passe par des zones de faible consommation de combustible. La Fig. 2 montre une caractéristique de con- sommation de combustible d'un moteur suivant l'invention comprenant deux groupes-moteurs. La première zone C est ca- ractéristique du premier groupe-moteur et la seconde zone E est caractéristique du moteur dans lequel le premier groupe et le second groupe sont combinés. La caractéristique de consommation de combustible de la seconde zône est la mê- me que celle du moteur classique représenté à la Fig. 1, et la courbe B de la charge est la même que la courbe A. Si la courbe B passe par une zone D de consommation minima- le de combustible pour un fonctionnement à faible couple tel que représenté à la Fig. 2, la consommation de combustible est améliorée. Le but de l'invention est de fournir un mo- teur comprenant deux ou plus de deux groupes-moteurs qui sont combinés en fonction des conditions de conduite du véhicule entrainé par le moteur, grâce à quoi la consommation de com- bustible peut être améliorée. L'invention a en conséquence pour objet un mo- 24894 1 4 teur à combustion interne pour véhicule, comprenant plusieurs groupesmoteurs, chacun desdits groupes-moteurs comprenant un vilebrequin indépendant, au moins l'un des groupes-mo- teurs étant relié à un arbre de sortie par l'intermédiaire de moyens de transmission de puissance, de dispositifs d'ac- couplement pour relier les groupes-moteurs autres que ledit premier groupe-moteur à l'arbre de sortie, et de moyens pour actionner le dispositif d'accouplement lorsque la char- ge du moteur excède une valeur prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins donnés uniquenent à titre d'exemples et dans lesquels la Fig. 1 est un diagramme montrant une carac- téristique de consommation de combustible d'un moteur clas- sique; la Fig. 2 est un diagramme montrant une carac- téristique de consommation de combustible d'un moteur sui- vant l'invention; la Fig. 3 est une vue schématique en perspec- tive d'un moteur suivant l'invention; la Fig. 4 est une vue en plan et en coupe par- tielle du moteur; la Fig. 5 en est une vue de face en coupe par- tielle; la Fig. 6 est une vue schématique en perspec- tive d'un carburateur; les Fig. 7a à 7d sont des vues schématiques montrant le fonctionnement du carburateur; la Fig. 8 est une vue en plan montrant un se- cond mode de réalisation de l'invention; la Fig. 9 est une vue en perspective montrant un troisième mode de réalisation de l'invention. En se référant aux Fig. 3 à 5, le moteur com- prend un premier groupe-moteur 1, un second groupe-moteur 2, un dispositif d'accouplement 3, un arbre de sortie 4 et un volant 5. Chacun des groupes-moteurs 1 et 2 comprend un moteur indépendant à deux cylindres ayant un dispositif d'allumage indépendant. Le groupe-moteur 1 comprend un bloc- cylindres 8, deux cylindres 10, deux pistons 12 reliés à un vilebrequin 6 par des bielles 14, et le groupe-moteur 2 comprend un bloc-cylindres 9, deux cylindres 11 compor- tant des pistons 13 reliés à un vilebrequin 7 par des biel- les 15. Des carters-moteurs 19 et 20, des carters d'huile 21 et 22, des culasses 29 et 30, des soupapes d'échappe- ment 33 et 34, des conduits d'échappement 37 et 38, des soupapes d'admission 31 et 32, des conduits d'admission 35 et 36, et des carburateurs 39 et 40 sont prévus dans les deux groupes-moteurs respectivement. Un filtre à air 41 commun est prévu pour communiquer avec les carburateurs 39 et 40. Le système de refroidissement par eau du mo- teur comprend des chemises 16 et 17 prévues dans les blocs- cylindres 8 et 9 et des passages 18 et 18' reliant les deux chemises ensemble. L'eau de refroidissement-circule dans les deux chemises 16 et 17 sous l'impulsion d'une pompe à eau (non représentée) qui est entraînée par le premier groupe-moteur 1. Du fait que l'eau de refroidissement cir- cule dans les deux groupes-moteurs, le second groupe-moteur 2 est chauffé en môme temps que le premier groupe-moteur 1. Les deux carters d'huile 21 et 22 communiquent ensemble par l'intermédiaire d'un passage 23 et de l'huile de graissage est envoyée à travers les deux groupes-moteurs. Le dispositif d'accouplement comprend dans un carter 51 un embrayage électromagnétique à poudre 42 com- portant un organe menant 43 calé sur le vilebrequin 7 du se- cond groupe-moteur 2, et un organe mené 44 relié à un arbre de sortie 49. Un pignon 48 calé sur le vilebrequin 6 et un pignon 50 calé sur l'arbre de sortie 49 sont prévus dans un bottier 45 et en prise avec un pignon 47 calé sur un ar- bre de sortie 46. L'arbre de sortie 46 est monté sur un vo- lant 53 dans lequel est monté rotatif un arbre d'entrée 54 d'une boîte de vitesses (non représentée) dans un carter 52 de cette botte. En se référant à la Fig. 6, des carburateurs 39 et 40 comprennent des corps 55 et 56, des papillons des gaz 59 et 60 portés par des arbres 57 et 58 respectivement. Des leviers 61 et 62 calés sur les arbres 57 et 58 compor- tent des doigts 63 et 64 comTprtant chacun un trou à travers lequel s'étend un câble métallique 65 d'accélérateur. Des butées 66 et 67 sont fixées sur le câble 65 de l'accéléra- teur. Un ressort de compression 68 est prévu entre le doigt 63 et la butée 66, et un étrier 68' est disposé en prise de façon coulissante sur le câble 65 de façon à s'étendre de part et d'autre de la butée 66 et du doigt 63. Un microcon- tact 69 est prévu sur un support 70 de façon à être actionné par le levier 61. En fonctionnement, au démarrage du moteur, l'embrayage électromagnétique 42 est débrayé. Ainsi seul le premier proupe-moteur 1 est démarré par un démarreur (non représenté) par l'intermédiaire du volant 53, des pignons 47, 48 et du vilebrequin 6. Lors du fonctionnement avec un faible couple, l'embrayage électromagnétique 42 est débrayé et le premier groupe-moteur fonctionne. Dans un tel fonctionnement sous un faible couple, la caractéristique de consommation du combus- tible est représentée par la première zone C et la courbe B de charge de-fonctionnement passe par la zone D de consom- mation minimale de combustible. Ainsi la consommation en combustible du moteur est faible. Lors.que la pédale d'accélérateur est enfon- cée, le c&ble 65 d'accélérateur se déplace vers la droite en considérant la Fig. 7a. Du fait que la butée 66 entre en contact avec le levier 61 par l'intermédiaire du ressort 68 et que la butée 67. n'entre pas en contact avec le levier 62, seul le premier groupe-moteur 1 est accéléré ou ralenti (Fig. 7b). En fonctionnement sous un couple élevé, la pédale d'accélération est enfoncée profondément de telle sorte que le levier 61 vient en contact avec le microcontact 69 (Fig. 7c) pour fermer le circuit de l'embrayage électro- magnétique 42 afin de l'exciter. En même temps le dispositif d'allumage du second groupe-moteur est actionné par la fer- meture du microcontact 69. L'embrayage électromagnétique est ainsi embrayé de telle sorte que l'arbre 49 se trouve couplé au vilebrequin 7 du second groupe-moteur, et que les pistons du second groupe-moteur 2 sont entraînés par le premier grou- pe, provoquant le démarrage du second groupe-moteur. A ce moment le papillon des gaz 59 se trouve dans une position située immédiatement avant la position d'ouverture totale. Ensuite le levier 61 vient buter contre le support 70, par ailleurs la butée 67 vient en contact avec le levier 62. Lorsqu'on enfonce encore la pédale d'accélérateur, le res- sort 68 se trouve comprimé par la butée 66 et le levier 62 est tourné par la butée comme représenté à la Fig. 7d. Ainsi le second groupe-moteur 2 est accéléré, produisant ainsi la puissance composite des premier et deuxième groupes-iDmteurs. Dans un tel fonctionnement la courbe B de charge du moteur passe par la seconde zone E à la Fig. 2. Lorsque la pédale d'accélérateur est libérée, le câble 65 d'accélérateur se déplace vers la gauche en con- sidérant les Fig. 7a à 7b de sorte que le levier 62 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et qu'ensui- te le levier 61 tourne également dans le même sens. Ainsi le microcontact 69 est ouvert, l'embrayage électromagnétique 42 est débrayé et seul le premier groupe-moteur 1 fonction- ne. La Fig. 8 montre le second mode de réalisa- tion de l'invention. Le moteur comprend deux groupes-moteurs du type à deux cylindres opposés. Les deux groupes-moteurs sont reliés en série. Le moteur comprend un premier groupe- moteur 71, un second groupe-moteur 72, un dispositif d'ac- couplement 73, un arbre de sortie 74. Les vilebrequins et 76 des deux groupes-moteurs 71 et 72 sont reliés par un embrayage électromagnétique 77. Le volant 78 est relié au vilebrequin 75. En fonctionnement sous faible couple, seul le premier groupe-moteur 71 fonctionne avec une faible con- sommation de combustible. En fonctionnement sous couple éle- vé, le premier et le second groupes-moteurs 71 et 72 sont r reliés par l'embrayage électromagnétique 77. Bien que le moteur décrit ci-dessus soit cons- titué de deux groupes-moteurs, il peut être prévu dans un ensemble moteur plusieurs étages de groupes-moteursen.un nom!- bre supérieur à deux dans le cadre de l'invention. On a représenté à la Pig. 9 un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel un embrayage élec- tromagnétique 42, un interrupteur de démarrage 80, un moteur de démarreur 81 et une batterie 82 sont reliés en série. En conséquence lorsque l'interrupteur de démarrage 80 est fer- mé, l'embrayage électromagnétique 42 est excité pour être embrayé. Un pignon 84 du moteur de démarrage 81 vient en- grener avec une couronne dentée 83 du volant 53. Ainsi les deux groupesmoteurs 1 et 2 sont démarrés par la fermeture du contact du démarreur 80. Bien que l'embrayage électro- magnétique 42 soit débrayé lorsque l'interrupteur 80 de démarrage est ouvert après le démarrage du moteur, le second groupe-moteur 2 continue de fonctionner au ralenti. Lorsque le microcontact 69 est fermé dans des conditions de fonctionnement du moteur sous couple élevé, l'embrayage électromagnétique 42 est embrayé, et le premier et le second groupes-moteurs sont couplés ensemble. Suivant le troisième mode de réalisation, du fait que le second groupemoteur 2 fonctionne toujours pendant le fonctionnement du moteur, la puissance composite peut être obtenue sans retard provoqué par le démarrage du second groupe-moteur. RE V END I CA TI ON S 1. Moteur à combustion interne pour véhicule, caractérisé en ce qu'il est constitué par plusieurs grou- pes-moteurs, chacun desdits groupes-moteurs (1, 2) compre- nant un vilebrequin indépendant (6, 7), au moins l'un (1) desdits groupesmoteurs étant relié à un arbre de sortie (46) par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission, des moyens d'accouplements (42, 77) pour relier des grou- pes-moteurs (2) autres que ledit premier groupe (1) audit arbre de sortie, et un dispositif pour actionner lesdits moyens d'accouplement lorsque la charge du moteur excède une valeur prédéterminée. 2. Moteur suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que lesdits moyens d'accouplement sont constitués par un embrayage électromagnétique (42). 3. Moteur suivant la revendication 2, caractéri- sé en ce que le dispositif pour actionner lesdits moyens d'accouplement comprend un microcontact (69) actionné lors- que la charge du moteur excède une valeur prédéterminée, et un circuit reliant ledit embrayage électromagnétique (42) à une batterie (82) par l'intermédiaire dudit micro- contact (69). 4. Moteur suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que ledit circuit comprend un interrupteur de démarrage (80) relié entre ledit embrayage électromagné- tique (42) et ladite batterie (82). 5. Procédé pour commander un moteur à combus- tion interne constitué par plusieurs groupes-moteurs indé- pendants, tel que défini.suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on relie au moins l'un desdits groupes-moteurs (1) à un arbre de sortie (46) dans des conditions de faible charge du moteur, et on re- lie les groupes-moteurs (2) autres que ledit premier grou- pe-moteur audit arbre de sortie (46) lorsque la charge du moteur excède une valeur prédéterminée.