Brevet FR2549139A1 — publié le 19850118

La présente invention se rapporte à une machine ou moteur à combustion interne du type Diesel à faible compression et à suralimentation par gaz d'échappement, dans lequel au moins un cylindre fait office de cylindre moteur'lors de la mise en marche et en fonctionnement sous charge partielle, ce cylindre étant suralimenté par un cylindre faisant office de compresseur, le piston du cylindre-compresseur présentant, par rapport au piston du cylindre-moteur, une avance telle que ledit cylindre-moteur est directement suralimenté par ledit cylindre-compresseur, par l'intermédiaire d'un conduit de jonction. Un tel procédé de suralimentation est connu d'après la demande de brevet DE-A-2 648 411 Ce procédé permet de compenser la suralimentation insuffisante du turbocompresseur 15 à gaz d'échappement au démarrage et sous charge partielle, et il permet d'obtenir dans les cylindres-moteurs, malgré le faible taux de compression, une compression suffisamment grande, à des températures correspondantes, pour provoquer l'inflammation du carburant injecté Par rapport à d'autres procédés connus, ce procédé est simple, fiable, et n'entraîne ni grande complexité, ni encombrement supplémentaires. Cependant, dans ce procédé selon le document précité DE-A-2 648 411, l'inconvénient consiste en ce que la suralimentation du cylindre-moteur qu'il permet d'obtenir est limitée En outre, une diminution supplémentaire du taux de compression dans tous les cylindres, nécessaire pour améliorer le rapport puissance-poids du moteur à combustion interne, n'est pas possible sans entraîner des répercussions négatives sur le comportement au démarrage et sous charge partielle. La présente invention a par conséquent pour objet, tout en conservant les éléments simples du procédé connu, d'accroître la suralimentation du cylindre-moteur au démarrage et en fonctionnement sous charge partielle. Conformément à l'invention, cet objet est atteint 35 par le fait que le cylindre-moteur est suralimenté par au moins un autre cylindrecompresseur en plus du premier cylindre-compresseur. Une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'invention consiste en ce que le cylindre-compresseur supplémentaire suralimente tout d'abord le premier cylindrecompresseur, le piston de ce cylindre-compresseur 4 upplémen5 taire accusant une avance par rapport au piston dudit premier cylindre; et en ce que le cylindre-moteur est ensuite suralimenté, à partir du premier cylindre-compresseur, à l'aide de la quantité d'air de suralimentation provenant de ces deux cylindres. En présence de moteurs à combustion interne équipés d'un grand nombre de cylindres, l'objet de l'invention peut cependant aussi être réalisé par le fait que le cylindrecompresseur supplémentaire suralimente directement le cylindre-moteur parallèlement au premier cylindre-compresseur. Enfin, une très forte suralimentation du cylindremoteur peut être atteinte par le fait que l'air de suralimentation de ce cylindre-moteur est délivré à ce dernier directement par au moins un cylindre-compresseur et par au moins un cylindre-compresseur, par l'intermédiaire d'un autre 20 cylindrecompresseur. L'avantage de l'invention réside dans le fait que le cylindre-moteur peut être suralimenté très fortement sans qu'il faille à cet effet utiliser des procédés compliqués prévoyant des accumulateurs et des dispositifs de commande 25 supplémentaires de l'air de suralimentation Ainsi, le taux de compression dans tous les cylindres peut être abaissé davantage encore Il est possible d'utiliser les éléments de commutation simples du document précité DE-A-2 648 411, lesquels ont fait leurs preuves dans la pratique La complexi30 té supplémentaire, l'augmentation de l'encombrement et l'accroissement pondéral demeurent dans des limites étroites et admissibles. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif en regard du dessin 35 annexé sur lequel la figure unique est une représentation schématique d'un moteur à combustion interne du type Diesel selon l'invention. La figure montre schématiquement un moteur à combustion interne 10 du type Diesel comptant en tout vingt cylindres 11 à 30 pouvant être utilisés avec un faible taux de compression et donc avec une forte suralimentation, c'est 5 pourquoi ils présentent un rapport puissance-poids favorable. Au démarrage et en fonctionnement sous faible charge partielle, lorsque les turbocompresseurs à gaz d'échappement associés ne peuvent fournir aucune quantité d'air de suralimentation (ou seulement de faibles quantités de cet air), la tempéra10 ture finale de compression pouvant être obtenue dans les cylindres en vue d'enflammer le carburant injecté est insuffisante De ce fait, les cylindres 16 à 30 sont utilisés comme cylindres faisant office de compresseurs pour délivrer de l'air de suralimentation aux autres cylindres 1 i à 15 qui continuent de faire office de cylindres-moteurs De la sorte, chaque cylindre-moteur est suralimenté, en plus de l'air qu'il a aspiré, par l'air de trois cylindres-compresseurs respectifs, cette suralimentation étant tellement forte que la température finale de compression,régnant dans les 20 cylindresmoteurs et nécessaire pour provoquer l'inflammation du carburant injecté est atteinte de manière sûre. Il convient d'expliquer ci-après plus en détail la suralimentation précitée en considérant l'exemple du cylindre-moteur 11. D'une manière connue, ce cylindre-moteur 11 est suralimenté par un premier cylindre compresseur 18, par l'intermédiaire d'un conduit de jonction 31 Ce conduit de jonction 31 loge une première valve (non représentée) commandée en fonction de l'état de fonctionnement du moteur à combus30 tion interne (démarrage, charge partielle_ charge moyenne, pleine charge), ainsi qu'une seconde valve (non représentée) qui s'ouvre lorsque règne une surpression du côté du cylindrecompresseur Le piston de ce cylindre-compresseur 18 accuse, par rapport au piston du cylindre- moteur 11, une avance telle 35 que ledit cylindre moteur 11 est suralimenté, pendant sa course de compression, par l'air comprimé par le cylindrecompresseur 18. Conformément à l'invention, pour accroître encore la suralimentation, on a associé au cylindre-moteur 11 un cylindre-compresseur supplémentaire 28 dont le piston accuse, par rapport à celui du premier cylindrecompresseui 18, une 5 avance telle que ledit premier cylindre 18 est tout d'abord suralimenté par le cylindre supplémentaire 28, puis le cylindremoteur 11 est suralimenté par la quantité d'air provenant des deux cylindres 18 et 28 D'une manière connue, le cylindre-compresseur 28 est également relié au cylindre10 compresseur 18 par l'entremise d'un conduit 43 de petite section Tout comme les autres conduits illustrés, ce conduit est muni des mêmes valves que le conduit 31. Parallèlement au premier cylindre-compresseur 18, le cylindre-moteur 11 est en outre directement suralimenté 15 par un cylindre-compresseur supplémentaire 21 Cette possibilité est offerte lorsque le moteur à combustion interne comporte un grand nombre de cylindres et que, par conséquent, on dispose de deux cylindres qui présentent l'intervalle d'allumage nécessaire pour une suralimentation directe et qui peuvent suralimenter le cylindre-moteur pendant la course de compression de celuici Ce cylindre compresseur supplémentaire 21 est, lui-aussi, relié au cylindre-moteur 11 par l'intermédiaire d'un conduit 36 de petite section. D'une manière identique à celle décrite ci-avant 25 dans le cas du cylindre-moteur 11, les autres cylindresmoteurs 12 à 15 sont suralimentés par les cylindres-compresseurs 16, 17, 19 et 20, 22 à 25, 26, 27, 29 et 30 La direction dans laquelle l'air comprimé est à chaque fois acheminé est indiquée par des flèches (conduits 37 à 45). Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au moteur à combustion interne décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Moteur à combustion interne du type Diesel à faible compression et à suralimentation par gaz d'échappement, dans lequel au moins un cylindre fait office de cylindre5 moteur au démarrage et en fonctionnement sous charge partielle, ce cylindre étant suralimenté par un cylindre faisant office de compresseur, le piston dudit cylindre-compresseur accusant, par rapport au piston dudit cylindre-moteur, une avance telle que ledit cylindre-moteur est directement suralimenté par ledit cylindrecompresseur, par l'intermédiaire d'un conduit de jonction, moteur caractérisé par le fait que ledit cylindremoteur ( 11) est suralimenté par au moins un autre cylindre-compresseur ( 28; 21) en plus du premier cylindre-compresseur ( 18). 2 Moteur à combustion interne selon la revendi15 cation 1, caractérisé par le fait que le cylindre-compresseur supplémentaire ( 28) suralimente tout d'abord le premier cylindre-compresseur ( 18), le piston de ce cylindre supplémentaire ( 28) accusant une avance par rapport au piston du premier cylindre-compresseur ( 18); et par le fait que le 20 cylindre- moteur ( 11) est suralimenté, à partir du premier cylindre-compresseur ( 18), avec la quantité d'air provenant des deux cylindres-compresseurs ( 18,28). 3 Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le cylindre-compresseur supplémentaire ( 21) suralimente directement le cylindre-moteur ( 11) parallèlement au premier cylindre-compresseur ( 18). 4 Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'air de suralimentation du cylindre-moteur ( 11) est délivré à ce cylindre-moteur ( 11) 30 directement par au moins un cylindrecompresseur ( 21) et, par au moins un cylindre-compresseur ( 28), par l'intermédiaire d'un autre cylindre-compresseur ( 18).