Brevet FR2547353A1 — publié le 19841214

L'invention est relative aux moteurs thermiques fonctionnant suivant un cycle de deux temps avec admission et précompression des gaz frais dans le carter vilebrequin, et transvasement de ces gaz frais par des anaux de transferts allant du carter vilebrequin et débouchant dans :mbre de travail du moteur, constituée par la culasse, les paroi internes du cylindre, et la calotte du piston. Le déplacec.ent du piston dans le cylindre comprime les gaz frais ì--s le carter vilebrequins ce carter vilebrequin étant délimité d'un oté par le piston. Les gaz frais ont été au préalable admis dans ce carter soit par une lumière d'admission démasquée par le piston, soit par une Lumière d'admission démasquée par un disque tournant avec le vilebrequin, soit par une lumière d'admission comportant en son milieu une valve composée de clapets et qui ne permet une circulation de gaz frais que de l'extérieur du moteur, vers l'intérieur du carter vilebrequin, soit par un système d'admission composé par une combinaison de plusieurs des systèmes d'aimis- sion precités. La pression ainsi engendrée dans le carter vilebrequin par le déplacement du piston vers le carter vilebrequin, engendre un transvasement des a;2Z frais de ce carter vers la chambre de travail du moteur, par des canaux de fransferts démasqués par le piston lors de sa descente vers le carter vilebrequin. Le transvasement de ces gaz frais provoque le balayage dans le cylindre, en chassant les gaz brûlés, par la lumière d'échappement. La pression de précompression des gaz frais dans le carter vilebrequin est déterminée par le constructeur du moteur, en fixant le volume du carter vilebrequin î une certaine valeur. Le principal inconvénient du choix d'une pression de précompression reside dans le fait qutun moteur thermique fonctionnant selon un cycle de deux temps 'aura qu'une plage de bon fonctionnement réduite. Hors de cette plage de bon fonctionnement, le moteur a un mauvais rende ment, et un couple faible. Ceci s'explique par le fait qu'une partie des z frais se sera échappée par la lumière d'échappement si cette pression de precompression est trop forte pour un régime de fonctionnement fié ou @@ le fait qu'une partie des gaz brulés sera restée dans la chambre de travail, E,i - '- @@@@ion de précompression est trop faible pour un régime de fonctionnement fixé. L'invention a pour but de remédier aux incnvénients dont il vient d'être question ci-dessus. l'invention a pour objet une chambre annexe formée par un piston se déplagant dans un cylindre, chambre communiquant avec le carter vilebrequln, de telle sorte que la position du piston dans le cylindre formant chambre annexe soit définie en fonction du régime de fonctiomle- ont du moteur. Cette chambre annexe permet de faire varier le volume total du carter vilebrequin et ainsi donc la pression de précompression, étant donné que le piston du moteur thermique a un déplacement constant, la pression de précompression découlant du rapport volume du carter vilebrequin plus volume de déplacement du piston (cylindrée) sur volume du carter vilebrequin seul. La vitesse de balayage des gaz frais par les canaux de transferts dépend de la pression de précompression du carter vilebrequin. Ainsi donc la variation du volume du carter vilebrequin influe directement sur la vitesse de balayage des gaz frais par les canaux de transferts. Placer le piston de la chambre annexe dans différentes positions dans son cylindre équivaut à obtenir différents volumes de carter de précompression (carter vilebrequin), donc différentes pressions de précompression, donc différentes vitesses de balayage des gaz frais par les canaux de transferts. Les essais d'un tel moteur muni de ce système sur un banc de performances permettent de déterminer les positions du piston dans son cylindre formant chambre annexe, la meilleure position de ce piston correspondant à un balayage des gaz frais optimal, et a' un couple moteur optimal. Ces essais permettent donc de fixer la position de ce piston, en fonction du régime de fonctionnement du moteur. Le piston de la chambre annexe est actionné soit par un système hydraulique, soit par un système mécanique, soit par un système électronique. Le système de commande du piston de la chambre annexe place le piston -lans sa position optimale en fonction du régime de fonctionnement du moteur, cette position étant connue grâce aux essais préalables. Le système hydraulique de commande est composé par une pompe .yc1raulique, entrfnée par le vilebrequin, déliant une pression qui pousse le piston dans sa position optimale, ce piston étant retenu par un ressort, cette pression étant fixée en fonction du régime de rotation -u moteur par un clapet de décharge commandé par le moteur de manière ce que la pression hydraulique augmente avec le régime de rotation du moteur. Le système mécanique de commande est composé par un système centri- fuge qui actionne une biellette mettant le piston dans sa position optimale, la position du piston étant fixée en fonction du régime de rotation. du moteur. Le système électronique de commande est composé par un moteur électrique de translation qui place le piston dans sa position optimale, commandé par un système électronique qui définit la position du piston en fonction du régime de rotation du moteur thermique, le régime de rotation étant connu grtce à un capteur tachymétrique, la position du piston etant connue grâce à un cap-teur électronique de position. L'invention pourra de toutes façons être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à un mode de réalisation préféré de l'invention et ne comportent bien entendu aucun caractère limitatif. La figure 1 de ces dessins, est une coupe schématique d'un disposi tif de précompression variable en carter vilebrequin conforme à l'inven tison, disposé sur un moteur thermique à cycle de deux temps, comportant une admission classique par la jupe du piston, la commande du dispositif étant schématisée sur cette figure 1 et définie sur les figures suivantes. La figure 2 de ces dessins est une représentation schématique du dispo sitif de précompression avec sa commande hydraulique. La figure 3 de ces dessins est une représentation schématique du dispositif de précompression avec sa commande électronique. La figure 4-DE CES dessins est une représentation schématique du dispositif de précompression avec sa commande mécanique Sur la figure 1 on a montré un dispositif de précompression disposé sur ur. moteur thermique à cycle de deux temps comportant une admission classique. Ce moteur est constitué d'une culasse 1 DiLS laquelle se trouve la rougie 5, d'un cylindre 2 comportant une admission classique 4, une lumière d'échappement 13 et des canaux de transfert 14, cylindre dans lequel se déplace le piston 3 relié par la bielle 6 au vilebrequin 7. Le carter vilebrequin 8 forme avec-la chambre annexe9 dans lequel se trouve le piston annexe 10 le carter de précompression. Ce piston annexe 10 est positionné par la commande Co 11 et par le ressort 12 dans le cylindre de la chambre annexe 9. Lors de son déplacement dans le cylindre 2, le piston 3démasque la lumière d'admission 4 et permet aux gaz frais de rentrer dans le carter de précompression 8, puis vent; comprimer ces gaz frais dans ladite chambre 8. En fonction du régime de rotation Wo du moteur, la commande Co place le piston 10 à sa juste position dans le cylindre 9. Lorsque le piston 3 démasque-les canaux de transferts 14, il y a balayage des gaz frais du carter vilebrequin vers la chambre de travail 15, la pression de précompression permettant le balayage optimal. Au cours du fonctionnement du moteur, le piston 10 se trouvera dans une position Xo pour un régime de rotation Wo, dans une position X1 pour un régime de rotation Wl, sa position sera intermédiaire pour un régime de rotation intermédiaire à Wo et Wl. La figure 2 de ces dessins représente le carter vilebrequin 2 dans lequel se trouve le vilebrequin 1. La chambre annexe 3 communique avec le carter 1. Le piston 4 de la chambre annexe est en contact avec sa face interne avec les gaz frais et est maintenu par un ressort 5. Sa face externe est en contact avec de l'huile mise sous pression par une pompe hydraulique 6 qui prélève son huile d'un bac à huile 8 et qui est entraînée par le moteur (Wo) La pression d'huile est régulée par le régulateur 7 qui commande un débit de fuite dthuile, cette fuite circulant par 9 et retournant au bac 8 par 10. le régulateur 7 commande la pression hydraulique en fonction du régime moteur Wo, et permet ainsi un positionnement du piston 4 en fonction du régime moteur Wo. La figure 3 de ces dessins représente le carter vilebrequin 2 dans lequel se trouve le vilebrequin 1. la chambre annexe 3 communique avec e carter 1. Le piston 4 de 12 chambre annexe est maintenu en position par un moteur électrique 7 comportant en plus un capteur de position intégré 5. Un capteur tachymétrique 9 envoie l'information Wo à un amplificateur A 8, cet amplificateur A 8 place le piston 4 par la tige de liaison 6 à sa position optimale, cette position étant connue grâce au capteur de position 5 intégré au moteur 7. La figure 4 de ces dessins représente le carter vilebrequin 2 dans lequel se trouve le vilebrequin 2. Sur l'axe du vilebrequin 1 se trouve un système centrifuge de commande constitue de deux flasques 9 et 10 entre lesquels se trouvent des billes 7 qui sous l'effort centrifuge s'dcartent entre elles et écartent les flasques 9 et 10. Le flasque 10 est retenu en position par un ressort 8 et déplace une biellette 6 fixe au carter vilebrequin. Cette biellette 6 commande le piston 4 par l'intermédiaire d'une bielette 5. La position du pistou 4 dans son cylindre annexe 3 est donc définie en fonction du régime de fonctionnement o du moteur. finalement et quel que soit le mode de réalisation adopté, le dispositif.de précDmpression variable conforme à l'invention présente lvavan- tage que le balayage des gaz frais est optimal à tous les régimes de fonctionnement du moteur thermique, et permet donc d'obtenir un couple de fonctionnement du moteur plus élevé à tous les régimes, des perfor mances supérieures et une consommation moindre de carburant du fait de l'accroissement du couple moteur, et d'une diminution des pertes des gaz frais par la lumière d'échappement. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs d45d de ce qui précèd l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés, elle en embrasse au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Système de précompression variable en carter vilebrequin (8) sur les moteurs thermiques a combustion interne à cycle de deux temps caractérisé par le fait qu'il est constitué par une chambre annexe (9) communiquant avec le carter vilebrequin (8), chambre annexe (9) dans laquelle se déplace un piston (10) dont la position est fonction du régime de fonctionnement du moteur Wo. (cr. fig. 1). 2. Système de précompression variable selon la revendication 1 caractérisé par le fait que sa commande se fait en fonction du régime de fonctionnement du moteur Wo par l'intermédiaire d'un système composé d'une pompe hydraulique (6) positionnant le piston (4) dans sa chambre annexe (3), la pression hydraulique engendrée par la pompe hydraulique (6) étant définie en fonction du régime de fonctionnement Q du moteur thermique par l'intermédiaire d'un régulateur de pression (7). (cf. fig. 2) 3.Système de précompression variable selon la revendication 1 caractérisé par le fait que sa commande se fait en fonction du régime de fonctionnement Wo du moteur par l'intermédiaire d'un système électro- nique compose d'un amplificateur (8) commandant un moteur électrique (7) de translation positionnant le piston (4), sa position étant connue par l'intermédiaire d'un capteur de position (5) du piston (4) dans sa chambre annexe (3), un capteur électronique tachymétrique (9) renseignant l'amplificateur (8) quant au régime de fonctionnement Wo du moteur thermique. (cf. fig. 3). 4. Systeme de precompression variable selon la revendication 1 caractérisé par le fait que sa commande se fait en fonction du régime de fonctionnement Wo du moteur par l'intermédiaire d'un système mécanique composé d'un dispositif centrifuge (7,8,9,10) qui place le piston (4) en position dans sa chambre annexe (3). (cf. figu. 4).