Brevet FR2500532A1 — publié le 19820827

Ensemble propulseur permettant A une automobile de poids moyen d'avoir une consommation de carburant limitée entre deux et trois litres aux cent kilomAtres. La présente invention réside dans l'application nouvelle à l'automobile des qualités connues des ensembles propulseurs des véhicules poids lourds, afin d'économiser le carburant dans des proportions très importantes. Citons par exemple le cas d'une automobile de faible puissance (ici une Renault 5 type 1220) développant 3( ch (1ch e 736W) d'une masse de 0,88 tonne avec deux personnes à bord. Le rapport de la puissance à la masse fait apparattre qu'il faut: (36 s 0,88 1 40,9 ch) 40,9 ch pour déplacer 1 tonne de ce type de véhicule; alors que les camions actuels les plus modernes disposent d'une puissance de 350 ch pour une masse de 35 ton nets. Le rapport de la puissance à la masse de ce véhicule nous donne le résultat suivant: ( 350 s 35 . 10 ch ) 10. il faut donc 10 oh pour déplacer 1 tonne de ce type de véhicule. En comparant ces deux résultats, il apparat qu'il faut que fois plus d'énergie pour déplacer 1 tonne d'automobile alors que la résistance à l'avancement d'une automobile est en moyenne 17 rois intérieure à celle d'un semi-remorque. ceci est la conséquence d'une utilisation irrationnelle des organes de transmission sur les automobiles. L'ensemble propulseur selon l'invention permet de réduire la consommation de carburant des véhicules automobiles dans une fourchette de 50 & 70% selon les modèles. il consiste en un montage sur les automobiles de petits moteurs à combustion interne du type Diesel dont le rapport de la puissance à la masse de l'automobile considérée est, comparable & BR transmise à une boite de vitesses ayant les caractéristiques de celles actuellement montées sur les poids lourds. En sortie de boite de vitesses, l'énergie sera transmise aux roues par l'intermédiaire d'arbres de roues, reliés à un différentiel intégré dans un couple conique relié à la boî- te de vitesses soit, directement par intégration du couple conique & celle-ci, soit par un arbre de transmission situé entre la bote de vitesses et le couple conique.Un mécanisme de débrayage permettra de désacoupler l'énergie, fournie par le moteur, lors du passage des vitesses. exemple concret. tachant qu'il faut 10 ch pour déplacer 1 tonne sur un poids lourd de 35 tonnes, nous allons équiper comme il est expliqué précédement une Renault 5. La vitesse maximum de celle-ci est 120 km/heure, sa vitesse moyenne sur un parcourS donné est de 70 km/heure. il faudra donc à cette R5 86 minutes pour parcourir 100 kilomètres ( 60 mn x 100 km ) t 70 km/h w 86 mn Sachant qu'un moteur DIesel consomme 0,175 kilogrammes de gasole (densité e 0,832) par cheval (ch) et par heure, une R5 à 70 km/h de moyenne consommera : (0,175 kg x 86 mn) t 60 mn = 0,5O kg de gasole par cheval pour 100 kilomètres soit, 0,250 x 0,832 a 0,20 litre Si nous voulons que cette R5 ne consomme que 2 litres de gasole aux 100 km, il faudra l'équiper d'un moteur des 2 s 5,t08 t 9,61ch Compte tenu que la R5 pèse moins d'une tonne, cela vérifie la théorie, objet du présent brevet. Il n'a pas été jugé nécessaire de présenter les dessins des différents organes de l'ensemble propulseur décrit dans le brevet; seules, les caractéristiques nécessaires sont mentionnées. l'ob- jet du présent brevet ne réside pas dans la description visuelle des différents éléments parfaitement connus des professionnels de la Construction Automobile mais, dans la conception d'expl oitatien de l'énergie en fonction de la masse des véhicules. L'ensemble propulseur selon l'invention est constitué par: a) un générateur d'énergie, b) un système de débrayage, c) une boîte de vitesses, d) un ou plusieurs arbres de transmission( selon les montages,) e) un couple conique (selon les montages) avec différentiel, ) deux arbres de roues. a) Le générateur d'énergie. Moteur à combustion interne du type Diesel à 2 ou 4 temps avec ou sans turbocompresseur. L'injection de combustible (gazole) dans le cylindre se fera d'une manière directe. la régulation de l'injection sera du type toutes vitesses. La conception générale du moteur répondra aux qualités technologiiues actuel lement mises en oeuvre pour leur réalisation. b) Système de débrayage. Le système de débrayage aura pour fonction de désacoupler léner- gie fornie par le moteur à la boute de vitesses et, de pouvoir ainsi changer les rapports de démultiplication ou de multiplication dans les meilleures conditions. Le système de débrayage sera le plus souvent intégré au volant d'inertie du moteur. Plusieurs modèles pourront entre montes. 1) De conception classique à 1 ou plusieurs disques solidaires de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, comprimés par un mécanisme à ressorts ou à diaphragme solidaire de la rotation du moteur, fonctionnant à sec ou dans un lubrifiant. ) Automatique centrifuge. Des masses actionnées par la force centrifuge dbe à la rotation du moteur qui, en s'écartant transmèttent l'énergie du moteur à la boite de vitesses; associé d'un système identique au précédent montage, il permet le débrayage à des régimes de rotation élevés. 3) Automatique à huile ou convertisseur de couple. Je compose d'un boîtier étanche, solidaire de la rotation du moteur, tapissé par des aubes de turbine et, par une turbine solidaire de la boite de vitesses. Celle-ci est actionnée par de l'huile après son passage dans les aubes du boîtier. CE type d'embrayage est souvent associé d'une boite de vitesses automatique. c) La boite de vitesses. Cest l'organe de transmission qui, par sa conception particulière permettra, associée à une démultiplication appropriée du couple conique et au montage d'un moteur de faible puissance, a réalisation de l'objet du présent brevet. Les différentes conceptione de la boite de vitesses répondront aux qualités technologiques actuellement mises en oeuvre pour leur réalisation. Ces boites de vitesses sont caracterisées par le nombre de rapports d'engrenages tutelles contiennent et par la similitude de démultiplication ou de multiplication qu'elles présentent par rapport aux boîtes de vitesses actuellement montés sur les poids lourds. Trois exemples non limitatifs sont ici exposés. la transpose tion à l'automobile pourra avantageusement conduire au montage ae boites de vitesses automatiques ( à trains d'engrenages épicycloTdaux ) plus aisées de maniment. Véhicule de base Kenault 5 type 1 a0 vitesse maximale théorique z 1L0 km/h type du moteur : 8@9 - (.1 développant vs ch à 5200 tr/mn pneumatiques 135 x 13 circonférence de roulement sous char : : 1,65 m combinaison rapports démultiplication vit.en km/h pour de la boite boite totale couple 1000 tr/mn 8x33 R= 4,125 à 1 1re 3,667 15,125 6,63 2e 2,235 9,221 10,87 3e 1,458 6,016 16,66 4e 1,026 4,233 23,73 3,545 14,625 6,85 Equipement de meme véhicule avec un moteur 10 ch vitesses maximale t 120 km/h mêmes pneumatiques. Les rapports de boîte de vitesses exprimés dans les tableaux ci-après sont ceux des 3 versions possibles de la boite de vitesses @XKEHE@A SYNCHROMA S6 - 80 construite par ZF a) en rapports courts b) en rapports longs c) en combinaison des deux rapports avec boite relais taF GV 80 a) en rapports courts. combinaison rapports démultiplication vit.en km/B pour de la boite bote totale couple 1000 tr/mn 9x35 Ra 3,888 A 1 1re 6,70 26,055 3,79 2e 3,86 15,011 6,59 3e 2,34 9,099 10,88 4e 1,44 5,599 17,68 5e 1,00 3,888 25,46 6e 0,72 2,799 35,36 M.AR. 6,31 24,538 4,03 avec ces rapports de boîte, la coupure d'injection se ferait à s 3400 tr/mn. b) en rapports longs combinaison rapporta démultiplication vit.en km/h pour de la boîte boîte totale couple 1000 tr/mn 9x35 R= 3,888 à 1 1re 5,66 22,011 4ç49 2e 3,26 12,677 7,80 3e 2,20 8,555 11,57 4e 1,46 5,677 17,43 5e 1,00 3,888 25,46 6e 0,695 2,702 36,63 M.AR. 5,32 20,688 4,@8 avec ces rapports de boîte, la coupure d'injection se ferait à s 3275 tr/mn. c) En combinaison des rapports courts et longs avec la boite relais óF GV 80. combinaison rapports démultiplication vit.en km/h pour de la boite boîte totale couple 1000 tr/mn moteur 9x35 Re 3,888 à 1 Ire petite 6,70 26,055 3,79 Ire grande 5,66 22,011 4,49 petite 3,86 15,011 6,59 2e grande 3,26 1,677 7,80 3e petite 2,60 10,111 9,79 3e grande 2,20 8,555 11,57 4e petite 1,73 6,727 14,71 4e grande 1,46 5,677 17,43 5e petite 1,18 4,588 21,57 5e grande 1,00 3@888 25,46 6e petite 0,82 3,188 31,05 6e grande 0,695 2,702 36,63 Ire M.AR. 6,30 24,499 4,03 Le M.AR. 5,3r 20,688 4,78 avec ce type de boite de vitesses, la coupure d'injection se ferait & X 3275 tr/mn. Nota s on remarquera que le constructeur 1F a modifié sur la boite de vitesses équipée du relais les rapports des 3ème, 4ème, 5ème, 6ème petites en les augmentant. d) Arbre de transmission. Un ou plusieurs arbres de transmission pourront être nécessaires dans le cas ou la boute de vitesses ne serait pas directement fixée au moteur, dans le cas ou le couple conique ne serait pas intégré à la boite do vitesses. Le ou les arbres répondront des qualités homocinétiques et de résistance pour leur fonctionnement. e) Le couple conique avec différentiel. Pouvant parfois être remplacés par @une vis sans fin et une brande couronne, le couple conique d'une démultiplication apprppriée au fonctionnement du reste de l'ensemble propulseur, répondra pour sa conception des qualités technologiques actuellement mises en oeuvre pour leur réalisation. f) Arbres de roues. Les arbres de roues transmettront l'@nergie aux roues, ils recevront celle-ci du différen@iel. il @@pondront des qualités homocinétiques et de résistance pour leur fonctionnement. L'équipement des automobiles par des ensembles propulzeurs comme il est décrit dans le brevet, perettrait la relance des industries automobiles. En effet, seule, la consommation moinare de carburant des automobiles, part de plus en plus importante du budjet des automobilistes, conduira à reléguer des véhigules pouvant offrir encore des se vices satisfaisants mais tropi consommateurs. De plus à une époque ou le pétrole se fait cher, les économies d'énergie prennent et prendront une place importante dans les équilibres économiques des pays industrialisés ne possèdant pas de ressources de ce type. ie.V 8 1)Ensemble propulseur pour automobiles composé par un moteur à combustion interne utilisant comme carburant : l'essence le super carburant, le gasole, associé d'une boite de vitesses. Un système de débrayage situé entre le moteur et la boite de vitesses permet de désacoupler l'énergie fournie par le moteur. Un différentiel interé dans un couple conique (selon les mon tages) transmet l'énergie aux roues par l'interméaiaire 'arbres de roues, le couple conique est relié à la boîte de vitesses soit, directement par intégration du couple conique à celle-ci soit, par un arbre de transmission situé entre la boite de vitesses et le couple conique. Cet ensemble propulseur est caractérisé par le fait que le moteur développe une faible puissance et que le rapport decet te puissance à la masse de l'automobile considérée est compara ble A celui d'un poids lourd de 35 tonnes. afin de fixer une limite d'exploitation de l'ensemble du brevet, la protection du montage de l'ensemble propulseur décrit dans le brevet est régie par la formule suivante: 55000 ok x Puissance propulseur (ch) s nombre de chevaux (ch) poids (kg) du véhicule considéré Ich 1 736 watts environ Tout résultat inférieur ou égal à 1000 (mille) chevaux (ch) entre dans le cadre de protection du brevet. 2)L'ensemble selon la revendication 1 est caractérisé par le montage d'une boite de vitesses ayant les caractéristiques de démultiplication ou de multiplication de celles actuellement montées sur les poids lourd de 35 tonnes. 3)L'ensemble propulseur selon la revendication 1 est caractériaé par le montage d'un couple conique ( s'il y a lieu) ayant une démultiplication adaptée à celle de la boîte de vitesses permet tant ainsi la réalisatinn cohérente de l'ensemble propulseur décrit dans le brevet. 4)1'ensemble propulseur décrit dans le brevet est caractérisé par son montage sur des véhicules routiers d'un poids total en charge inférieur ou égal à 3500 ( trois mille cinq cents) kilogrammes.