Brevet FR2520803A1 — publié le 19830805

- La présente invention concerne un perfectionnement des mo- teurs deux temps Elle permet d'améliorer l'alimentation en air et en carburant de ce type de moteur et d'augmenter ainsi le rendement et la puissance développée Elle s'applique en particulier aux moteurs à pistons tenus par une tige cylin- drique genre moteurs à plusieurs excentriques décrits dans de précédents brevets,notamment le brevet U S no 3,946,706,ou genre moteur avec manivelle à coulisses et arbre porte pis- tons à cadre,mécanisme bien connu en mécanique et surtout em- ployé sur des pompes hydrauliques. Dans les moteurs connus de type deux temps,les lumières d'échappement sont ouvertes avant les lumières de transfert, de telle sorte que le cylindre se vide avant d'être rempli par les gaz frais,un accord d'échappement doit permettre aux gaz brulés de refluer vers le cylindre avant que la lumière d'échappement ne se ferme,sinon les gaz frais partiraient eux mêmes sur l'échappement Cet accord est très délicat à ré- aliser,exige des échappements encombrants et n'est valable que pour certains régimes. Le moteur selon l'invention,permet d'éviter ces inconvé- nients En effet dans ce moteur,les lumières de transfert 1 sont ouvertes avant les lumières d'échappement 2 La haute précompression assurée par le bossage 3 épousant la forme intérieure des pistons 4 permet à la pression des gaz frais d'être égale ou supérieure à celle des gaz brulés lors de l'ouverture des transferts Lorsque l'échappement s'ouvre,un courant violent s'établit,les gaz brulés sont appelés d'un c 8 té par la dépression de l'échappement et poussés de l'autre par les gaz frais à haute pression qui sont projetés à grande vitesse vers le haut du cylindre 10 Lorsque l'échappement est fermé,les gaz frais continuent à remplir le cylindre,grâce à leur énergie cinétique,jusqu'à ce que les lumières des trans- ferts soient elles mêmes fermées Le remplissage dynamique est bien meilleur que sur un moteur deux temps à basse précom- pression et il n'est plus nécessaire de rechercher des acco- rds d'échappement compliqués,la tuyauterie étant simplifiée et moins encombrante. Sur un moteur poussé o la pression des gaz serait encore trop élevée lors de l'ouverture des transferts,nous avons -2- dans une première version,fig 1,un canal 5 de section très faible par rapport à la section des lumières d'échappement proprement dites et calibré avec précision Ce canal permet de réduire la pression des gaz brulés à un niveau convenable lors de l'ouverture des lumières de transfert,sa faible sec- tion évitant des pertes de gaz frais en fin d'admission. Dans une deuxième version plus perfectionnée,fig 2,1 e ca- nal 5 aboutit à une chambre de décompression 6 elle même re- liée à l'échappement général par un deuxième passage calibré 7,1 a forme et le volume de la chambre de même que la section des passages sont calculés pour que la pression des gaz bru- lés à l'intérieur de la chambre reste comparable à celle des gaz frais dans le cylindre lors de la fermeture des trans- ferts,ceci afin d'éviter des pertes de gaz frais sur l'échap- pement L'ouverture des transferts sur un angle important et su- périeur à celui de l'échappement,permet d'assurer une injec- tion indirecte d'essence par les transferts dans des condi- tions proches de celles de l'injection indirecte en moteurs quatres temps et sans perte de carburant à l'échappement Le réglage de la pompe d'injection doit permettre l'injection au moment opportun avec retard au ralenti et avance à haut régime. Le dispositif anti-retour des gaz frais sur l'admission se fera par disque ou clapets 8 A très haut régime,avec le dispositif à clapets,ceux-ci arriveront à affolementl'anti- retour sera assuré directement par l'énergie cinétique de la colonne de gaz qui devra avoir une longueur L,fig 2,suffi- sante pour s'opposer au refoulement des gaz précomprimés. Les moteurs à pistons à tiges 9 sont du type à plusieurs excentriques ou à manivelles à coulisses et arbres portes pistons à cadres Dans ce deuxième cas,l'équilibrage intégral est toujours possible mais plus compliqué que dans le premier Un bi-cylindres nécessite deux arbres d'équilibrage,tour- nant en sens inverse du vilebrequin et à la même vitesse,les masses d'équilibrage du vilebrequin équilibrent la moitié du balourd et les masses d'équilibrage de chaque arbre équili- brent un quart du balourd Sur un quatre cylindres,le désaxage des deux rangées de cylindres provoque un couple qui doit -3- être équilibré par deux masses soit indépendantes,soit fixées sur un seul arbre et tournant en sens inverse du vilebrequin à vitesse égale Sur un huit cylindres et sur un seize cylin- dres l'équilibrage est automatiquement assuré Sur un douze cylindres l'équilibrage est comparable à celui d'un quatre cy- lindres. REVENDICATIONS 1 Moteur deux temps à haute précompression,doté d'un ou de plusieurs pistons 4 chacun fixé à une tige 9 laquelle cou- lisse dans un bossage 3 épousant la forme intérieure du piston, caractérisé par fait que les lumières de transfert 1 sont ou- vertes avant les lumières d'échappement 2,la pression des gaz frais étant égale ou supérieure à celle des gaz brulés lors de l'ouverture des transferts. 2 Moteur deux temps selon la revendication 1 caractérisé dans une première version par le fait qu'un canal 5 de section très faible par rapport à celle des lumières d'échappement proprement dites et calibré avec précision,permet sur des mo- teurs poussés de réduire la pression des gaz brulés à un ni- veau convenable lors de l'ouverture des transferts,sa faible section évitant des pertes de gaz frais en fin d'admission. 3 Moteur deux temps selon la revendication 1 caractérisé dans une deuxième version par le fait que le canal 5 aboutit à une chambre de décompression 6 elle même reliée à l'échappe- ment général par un deuxième passage calibré 7,1 a forme et le volume de là chambre de même que la section des passages sont calculés pour que la pression des gaz brulés à l'intérieur de la chambre soit comparable à celle des gaz frais dans le cy- lindre 10 lors de la fermeture des transferts. 4 Moteur deux temps selon la revendication 1 I caractérisé par le fait que l'ouverture des transferts sur un angle de ro- tation important du vilebrequin,angle supérieur à celui de l'échappement,permet d'assurer une injection indirecte d'es- sence par les transferts sans perte de carburant à l'échappe- ment. Moteur deux temps selon la revendication 1 caractérisé par le fait que lorsqu'un système anti-retour des gaz frais par clapets est utilisé, ceux-ci arrivant à affolement à très haut régime,le dispositif antiretour devient la colonne de gaz frais elle même grâce à sa longueur L importante lui assu- rant une énergie cinétique suffisante pour vaincre les forces de précompression. 6 Moteur deux temps selon la revendication 1 caractérisé - par le fait que les tiges 9 des pistons 4 peuvent être avan- tageusement les deux extrémités d'un arbre porte pistons dans les mécanismes à double excentrique ou dans les méca- nismes à manivelle à coulisse et arbre porte pistons à cadre système courant en mécanique. 7 Moteur deux temps selon la revendication 6 caracté- risé par le fait que sur un bi-cylindres à plat utilisant une manivelle à coulisse,un équilibrage intégral est obtenu par des contrepoids fixés sur le vilebrequin équilibrant la moitié du balourd#des pistons et de l'arbre à cadre et par des contrepoids fixés sur deux arbres d'équilibrage parallè- les à l'axe du vilebrequin,l'un au dessus,l'autre au dessous, tournant à la même vitesse que le vilebrequin et en sens in- verse et équilibrant chacun le quart du balourd des pistons et de l'arbre'à cadre. 8 Moteur deux temps selon la revendication 6 caracté- risé par le fait que sur un quatre cylindres en étoile uti- lisant une manivelle à coulisse et deux arbres porte pistons à cadres, léquilibrage intégral et réalisé par deux masses d'équilibrage égales, placées à une certaine distance l'une de Vautre sur un axe parallèle à l'axe du vilebrequin,déca- lées l'une par rapport à l'autre de 1800 et tournant à la même vitesse que le vilebrequin et en sens inverse Un moteur douze cylindres s'équilibre intégralement comme un quatre cylindres,un huit et un seize cylindres sont équilibrés intégralement sans aucune masse d'équilibrage.