Brevet FR2593231A1 — publié le 19870724

Moteur à explosion, dont le vilebrequin entraîne un piston de compresseur effectuant deux fonctions différentes 10 la suralimentation du moteur, 20 le "freinage compresseur'1. L'invention est relative aux moteurs à explosion suralimentés, dont on sait que la suralimentation de ces moteurs concbste a insu f- fler dans les cylindres de l'atr ou un mélange explosible, a un taux de pression déterminé, à l'aide d'appareils congrus a cet effet. Parmi3 les appareils de suralimentation les plus répandus a ce jour, se trouvent les appareils basés sur un mouvement rotatif qui, bien que possédant des qualités indéniables, présentent cet lnconvé- nient majeur, de rester inopérant quand le moteur tourne a bas régime, et de fournir une suralimentation surabondante quand celui-ci tourne a un régime élevé. Il est toujours possible de délaisser le surplus de la suralimentation quand le moteur tourne a haut régime, par contre, il n'y-a aucun moyen de compenser avec le même appareil, le manquant de suralimentation, quand le moteur tourne a bas régime. Cet inconvénient inéluctable, dus a l'incompatibilité du mouvement rotatif de la turbine de suralimentation produisant une pression proressive, et le mouvement va-et-vient des pistons du moteur qui nécessitent instantanément un apport de pression, ne trouvera une solution valable, que lorsque le mouvement de ltéqui- page mobile du moteur et de l'appareil de suralimentation seront soumis au diapason d'un me rythme, quel que soit le régime du moteur. Datant de ce principe, l'invention offre une solution effi- cace a l'imerfection sus-énoncée, en la réalisation dgun moteur entrainant un compresseur incorporé au carter-cylindre, dont la bielle accouplée sur le vilebrequin du moteur, établit un mouvement syncronisé de ltéquipage mobile du moteur et du compresseur. Ce mouvement syncronisé entre moteur et compresseur, assure au moteur une suralimentation appropriée dés la mise en marche, jusqu'aux vitesses de rotation les plus élevées du moteur, ce qui se traduit en conduite normale par une puissance accrue, des reprises franches, et une comsommaticn réduite de carburant. Tandis que; en conduite compétitive ou ne sont pris en compte que les facteurs, temps et trajet parcouru, la suralimentation effective dés les premiers tours de vilebrequin réunit les fonctions essentielles, desquelles résulte la possibilité d'améliorer les performances, et de pratiquer des accélérations qui permettent au moteur d'atteindre des vitesses de pointe dans un minimum de temps. Inversement, le compresseur de suralimentation contribue efficacement au moment de la décélération, a faire frein moteur, ou plutôt a faire "frein compresseur" dont la puissance de freinage peut-être augmentée par un dispositif de dérivation, ou l'air comprimé a travers un conduit d'évasion subit une contrainte selon l'intencité de la pression exercée par la décélération, et l'importance de l'ouverture du robinet déviateur, prévu afin de stabiliser la puissance de freinage compresseur, dans la limite des normes de résistance des organes de transmission. Le seuil de résistànce des organes de transmission, identique pour les accélérations que pour les décélérations, permet au compresseur d'accomplir dans ces limites deux fonctions bien distingtes, une suralimentation efficace a tous les régimes, d'ou une énergie accrue du moteur, et un freinage compresseur souple et puissant, qui épargne dans des proportions équivalentes la partie abrasive des plaquettes de frein, et amoindri le risque d'un échauffement c exessif toujours possible des disques de freinage. Par ailleur, la suralimentation d'un moteur à explosion a l'aide d'un compresseur, exclue absolument tout risque d'échauffement du flux d'air sur le parcours du compresseur aux cylindres du moteur. Les cylindres absorbant l'air a une température ambiante contribuent sinon au refroidissement, a entretenir une température normale du moteur. Il est a souligner que, ce systéme de suralimentation et de faire "frein compresseur" se distingue principalement par la mise en oeuvre d'une mécanique simple et robuste, dont la fiabilité n'est plus a prouver. Quand au graissage, aucun problème se pose, puisque la mécanique solidaire, se meut avec l'ensemble de l'équipage mobile du moteur, tandis que le cylindre du compresseur bénéficie d'un graissage intégral} au même titre que les cylindres du moteur. Notons enfin, qu'un moteur suralimenté dés sa mise en marche, est le garant d'une combustion parfaite du carburant, donc; moins de pollution, et plus de puissance. Les mémoires descriptifs qui suivent ainsi que les desseins ci-annexis, sont présentés a titre d'indication pour la bonne compréhention de l'invention. La Fig. 1. est une coupe transversale d'un moteur de 2 - 4 ou 6 cylindres opposés, entre lesquelles est placé le compresseur de suralimentation incorporé au carter-cylindres. Les deux pistons sont au point mort, le piston de droite (1) est au p.m.h. celui de gauche (2) est au p.m.b. le piston du compresseur (3) est a mi-course aspiration, le clapet a lamelle aspiration (4) est ouvert, le clapet a lamelle compression (5) est fermé de chaque côté de la culasse du compresseur, a ltentrée de la tubulure d'admission, un papillon y-est instalé (6) et (7) les-dites papillons sont ouverts, l'accumulateur de pression (8) est muni d'une soupape de régulation de pression (9). On remarquera les deux bielles du moteur, et la bielle du compresseur, accouplé sur le même maneton du vilebrequin du moteur. La Fig. 2. (agrandie) est une coupe transversale d'un robinet déviateur, en position de suralimentation , placé entre le compresseur et l'accumulateur de pression, indiqué suivant la flèche. La Fig. 3. est une vue en coupe suivant le plan A - A de la Fig. 1. représentant la culasse du compresseur de suralimentation. La Fig. 4. est une coupe transversale d'un moteur à cylindres disposé en " V " les caractéristiques sont identiques au moteur représenté par la Fig. 1. Le piston de droite (10) amorce sa remontée échappement,le piston de gauche (11) arrive en fin de course compression, le piston du compresseur (12) est 2 mi-course compression, le clapet à lamelle aspiration (13) est fermé, le clapet à lamelle (14) compression est ouvert, les deux papillons sont fermés, (15) et (16). Entre le compresseur et l'accumulateur de pression (17) est instalé le robinet déviateur Fig. 6. indiqué par une flèche. L'accumulateur de pression (1?) prévu afin de compenser les chutes de pression provoquées par les décélération, est muni d'une soupape (18) régulant la pression dans le circuit d'admission a un taux déterminé. On aperçoit les trois bielles accouplées sur le même maneton du vilebrequin du moteur, et la forme cintrée de ltembase du cylindre, et du piston du compresseur. La Fig. 5. est une vue de face d'un robinet déviateur en position de suralimentation ainsi que représenté par la Fig. 2. le flux d'air sous pression circule librement, soit vers les cylindres du moteur, soit vers l'extérieur, s'il-y-a un surplus de suralimentation, un ergot (19) en butée contre le goujon (20) maintient le robinet déviateur dans une position stable. La Fig. 6. est une vue de face d'un robinet déviateur en position de "freinage compresseur", le flux d'air comprimé est dévié directement vers l'extérieur, le moteur n'est plus suralimenté. La Fig. 7. représente un robinet déviateur dont le conduit d'évasion vers l'éxtérieur est réduit de moitié, ce qui a pour conséquence d'augmenter la puissance de "freinage compresseur. La Fig. 8. est une vue d'un robinet déviateur, positionné ainsi par une contrainte maximale de la décélération, qui de ce fait, ne laisse qu'un passage trés réduit au flux d'air propulsé vers l'extérieur, dans cette position le robinet déviateur est maintenu par l'ergot (21) en butée contre le goujon (22). Le principe de fonctionnement du compresseur de suralimentation associé au moteur, s'explicite de la maniére suivante. Chaque cylindre du moteur représenté par la Fig. 1. et la Fig.4 aspire en un cycle de quatre temps, un volume d'air, ce qui fait deux volumes d'air pour les deux cylindres. Le compresseur de suralimentation dont la capacité du cylindre est du double de celui d'un cylindre de moteur, fournit un pompage en un cycle de deux temps. C'est a dire, que le compresseur de suralimentation introduit dans le circuit d'admission une double quantité d'air, portant le taux de pression maxima, a une valeur déterminée. L'air sous cette pression aboutit par un libre passage a travers la tubulure d'admission aux cylindres du moteur, le surplus de la suralimentation s'échappe a travers le robinet déviateur Fig. 2. et Fig. 5. l'accumulateur de pression Fig. 1.(8) et la soupape de régulation de pression (9) vers l'extérieur. Il est a noter que, le robinet déviateur en position de suralimentation, laissant libre passage au flux d'air tel que repréenté par la Fig. 2. et la Fig. 5. reste inchangée depuis la mise n marche, et pendant toute la durée de l'accélération, que celleci soit graduée ou prompte. La position du robinet déviateur ne changera pas d'avantage, si l'on revient en arrière par une décélération lente et progressive. Mais, dés qu'il-y-aura une-décélération d'une intensité suf fisante a faire "frein moteur" sitôt le robinet déviateur Fig. 6 se positionne en "freinage compresseur" laissant libre passage au u d'air propulsé a travers le comduit dévasion du robinet déviateur vers l'extérieur, autamatiquement les deux papillons se ferment Fig. 4. (15) (1.) et le moteur cesse d'ètre suralimentée 5i la décélération s'accentue, le conduit d'évatton du robinet déviateur Fig. 7. se réduit, opposant en fonction de la décélération une résistance au passage du flux dgair ers l'extérieur, d'ou une puissance accrue de "freinage compresseur". Une décélération soutenue, atteignant une intensité etrème > oppose une résistance du même ordre au flux d'air sur le passage ers ltextérieur, le conduit dévasion du robinet déviateur Fig. 8. étant réduit au minimum, provoque une puissance de "freinage compresseur maximale, l'ergot (21) en butée contre le goujon (92) stabilise l'ouverture du robinet déviateur, afin de maintenir la puissance de "freinage compresseur" dans la limite des normes de résistance des organes de transmission. L'accélération qui succédera replacera le robinet déviateur Fig. 2. et Fig. 5. ainsi que les papillons Fig. 1. (6) et (7) et Fig. 5. coupe A-A (6) et (7) en position de suralimentation dont l'ergot Fig. 8. (21) se replacera en butée du coté opposé, tel que représenté par la Fig. 5. (19). Ce moteur est pourvu d'un équipement performant et d'avantgarde, tel que, alimentation par injection électronique, allumage électronique avec détecteur de cliquetis, capteur de signaux relatifs a la combustion, e,t,c. Il va de soiS que l'on peut diversifier et apporter des modi ftcations aux modes de réalisations en ce qui concerne la cylin dre notamrrellt, le nombre de cylindres, leurs capacité, ainsi que le taux de compression des cylindres du moteur et du compresseur, sans sortir du cadre de la présente invention tel que ci-dessus d'écrite. PVENtICAT IONS 1. Moteur à combustion interne à pistons alternatifs, caractérisé en ce que le vilebrequin de ce moteur entraine un piston de compresseur effectuant deux fonctions différentes, 10 la suralimentation du moteur, 20 le "freinage compresseur". Fige. (3) Fig.4. (12). 2. Moteur à combustion interne à pistons alternatifs, selon la revendication 1. caractéeisé en ce que le compresseur de suralimentation et de freinage, est incorporé au carter-cylindre du moteur. Fig.1. Fig.4. 3. Moteur à combustion interne à pistons alternatifs, selon les revendications 1. et 2. caractérisé en ce que la bielle du compresseur de suralimentation et de freinage, est accouplée sur le même maneton du vilebrequin du moteur, que les deux bielles des pistons du moteur. Fig.l. (1)(2)(3) Fig.4. (10)(11)(12).