Brevet FR2588611A1 — publié le 19870417

MOTEUR A CO-BUSTION INTERI.E A DEUX TE]PS ET SON UTILISATION La présente invention concerne un moteur à combustion interne à deux temps à suralimentation par turbocompresseur, ainsi-que son utilisation. Il est connu que, par exemple dans le cas de scies à chaîne, une augmentation souhaitée de la puissance motrice, c'est-à-dire de la cylindrée du moteur d'entraînement, entraîne en même temps une augmentation néfaste du poids de la machine. D'autre part, il est connu que, dans le cas de moteurs à combustion interne à quatre temps, on peut augmenter considérablement la puissance sans augmentation notable du poids du- moteur par suralimentation au moyen d'une turbocompresseur. Ce procédé n'est cependant pas utilisable,. jusqu'à présent, dans le cas de moteurs à combustion interne fonctionnant avec un mélange, du fait que la turbine d'un turbocompresseur à suralimentation se carboniserait en un temps très court en raison des résidus de lubrifiants contenus dans les gaz d'échappement et serait, par suite, inutilisable. La présente invention a pour objet un moteur à combustion interne à deux temps, dans lequel, on puisse malgré l'addition de lubrifiants au carburant, utiliser un turbocompresseur à suralimentation, sans problèmes en cours de fonctionnement. Pour atteindre cet objectif dans le cas d'un moteur à deux temps du type précité, selon l'invention, le carter du rotor de turbine du turbocompresseur à gaz d'échappement est disposé à l'intérieur du système d'échappement. I1 est, dans ce cadre, avantageux que le carter du rotor de turbine soit placé à l'intérieur du pot d'échappement. Pour amener la turbine aussi rapidement que possible à la température de fonctionnement souhaitée, il convient que le pot d'échappement soit fixé directement sur la culasse, immédiatement à la sortie du canal d'échappement.s'étendant dans la cul asse. Pour obtenir une compression en deux étapes du mélange amené à l'intérieur de la culasse, il esten outre avantageux que le côté de sortie du compresseur, du turbocompresseur à suralimentation soit relié à la chambre du villebrequin. Pour obtenir un degré d'admission plus élevé du cylindre, il est en outre avantageux que le système ae refroidissement du moteur soit réalisé de façon a refroidir en plus le carter du compresseur. Dans ce cas, il est utile que le système de refroidissement du moteur soit réalisé de façon à refroidir en plus au moins une partie du système d'admission s'étendant entre le compresseur et l'orifice d'admission du moteur. Pour obtenir dans le domaine de fonctionnement de moteurs, destines par exemple à des scies à chaîne, une allure plus plate de la courbe de couple, il peut être avantageux que le système d'admission soit accordé au moteur de façon qu'il se produise en plus, dans l'intervalle de 30 à 10 %, de préférence de 25 à 15 %, au-dessous de la vitesse de rotation du moteur correspondant à la puissance maximale, une suralimentation dynamique de celui-ci au moyen d'oscillations apériodiques dans le système d'admission. Dans ce cas, il convient d'accorder également le système d'échappement au moteur de façon qu'il se produise en plus un balayage dynamique du cylindre au moyen d'oscillations apériodiques dans le système d'échappement, dans l'intervalle de 30 à 10%, de préférence de 25 à 15 %, au dessous de la vitesse de rotation du moteur correspondant à la puissance maximale. Selon une forme d'application de l'invention, le moteur est réalisé sous la forme d'un moteur diesel. La présente invention a, en outre, pour objet l'utilisation d'un moteur à combustion interne selon 25886 11 3 X l'invention dans une scie à chaîne ou d'une tondeuse à gazon. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur la figure unique du dessin annexé, Le moteur à combustion interne à deux temps à balayage du carter-moteur fonctionne avec un mélange deux temps et sert à entrainer une "tondeuse a gazon". La turbine 1 du turbocompresseur 2 y est entièrement disposée à l'intérieur d'un pot d'échappement 3, pour garantir que toute la turbine 1 parvient, lors de la mise en route du moteur, aussi rapidement que possible à la température de fonctionnement à laquelle une carbonisation des éléments de turbine est évitée. Pour atteindre cette température de fonctionnement aussi vite que possible, le pot d'échappement 3 est fixé directement à la culasse 5, immédiatement à la sortie 4 du canal d'échappement 6 s'étendant dans la culasse 5. Grâce à la disposition de la turbine 1 dans le système d'échappement du moteur à deux temps, on obtient en outre pour résultat que le bruit d'échappement correspondant à deux temps, sinon extrêmement pénible, est nettement plus agréable qu'antérieurement, et, grâce à l'encapsulage supplémentaire du rotor de turbine par le pot d'échappement 3, on obtient également une diminution du bruit produit par le turbocompresseur. Le côté de sortie du compresseur 7 du turbocompresseur 2 est relié à l'intérieur 9 du carter moteur par un système de conduits d'admission. On obtient ainsi une compression en deux étapes du mélange 3 de carburant admis, c'est-à-dire d'abord par le compresseur 7 du turbocompresseur 2, puis à l'intérieur 9 du carter moteur. Pour augmenter encore le degré d'admission, le système de refroidissement du moteur fonctionnant avec un ventilateur est réalisé de façon qu'en plus le carter 10 du compresseur et le système de conduits- d'admission 8 subissent aussi de façon forcée l'action de l'air de refroidissement provenant de ce ventilateur. Le système d'admission 8 est, de par son mode de réalisation, 'adapté au moteur de façon qu'il se produise en plus, à l'intérieur d'un intervalle compris entre 25 et 15 % au dessous de la vitesse de rotation du moteur correspondant à la puissance maximale, une suralimentation dynamique de celui-ci au moyen d'oscillations apériodiques de la colonne gazeuse se trouvant dans le système d'admission. Ainsi, on peut de façon simple, dans ce domaine de fonctionnement du moteur, avec d'une part une suralimentation réduite par le turbocompresseur, en raison de la vitesse de rotation réduite du moteur en charge, obtenir d'autre part un degré d'admission amélioré du cylindre par suralimentation dynamique, c'est-à-dire une allure plus plate de la courbe de couple dans le domaine de fonctionnement du moteur, ce qui représente un grand avantage, par exemple dans le cas de moteurs d'entraînement destinés à des scies à chaîne. Le moteur représenté sur le dessin présente un très bon poids par unité de puissance et des caracéritiques de fonctionnement très équilibrées, ce qui est d'une grande importance pour l'application à des instruments portatifs. On peut encore favoriser la suralimentation dynamique précitée en réglant l'installation d'échappement 1, 3, sur le moteur de façon qu'il se produise à l'intérieur d'un intervalle de 25 à 15% au dessous de la vitesse de rotation correspondant à la puissance maximale un balayage dynamique du cylindre au moyen d'oscillations apériodiques dans le système d'échappement, en engendrant une dépression, lors de la fermeture de la fente d'échappement, de son côté de sortie. Ainsi, la quantité de gaz résiduel restant dans le cylindre est minimale et le processus d'aspiration commence par une dépression dans le cylindre. R E V E N D I C AT IONS 1. Moteur à combustion interne à deux temps à suralimentation par turbocompresseur, caractérisé en ce que le carter de rotor de turbine du turbocompresseur à suralimentation à gaz d'échappement (2) est disposé à l'intérieur du système d'échappement (3). 2.Moteur a combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter de rotor de turbine est disposé à l'intérieur d'un pot d'échappement (3). 3. Moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pot d'échappement (3) est fixe directement à la culasse (5> immédiatement a la sortie (4) du canal d'échappement (6> s'étendant dans la culasse (5). 4. Moteur à combustion interne fonctionnant selon le procédé du balayage du carter-moteur,. selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le côté de sortie du compresseur (7) du turbocompresseur (2) est relié à l'intérieur (9) du carter-moteur. 5. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que son système de refroidissement est réalisé en plus de façon a refroidir le carter (10) du compresseur. 6. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications i à 5, caractérisé en ce qu'un système de refroidissement est réalisé pour refroidir, en plus, au moins une partie du système d'admission (8> s'étendant entre le compresseur (7) et l'orifice d'admission du moteur. 7. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système d'admission (8) est ajusté sur le moteur de façon qu'il se produise, dans l'intervalle de 30 à %, de préférence de 25 à 15 %, audessous de la vitesse de rotation du moteur correspondant à la 25886 11 puissance maximale, une suralimentation dynamique de celui-ci au moyen d'oscillations apériodiques dans le système d'admission. 8. Moteur à -combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que- le système d'échappement (3) est réglé sur le moteur de façon qu'il se produit en plus, dans l'intervalle de 30 à 10 %,-de préférence de 25 à 15 %, au dessous de la vitesse de rotation du moteur correspondant à la puissance maximale, un balayage dynamique du cylindre au moyen d'oscillations apériodiques dans le système d'échappement. 9. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est réalisé de façon à fonctionner avec un mélange de carburant renfermant un lubrifiant. 10. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 a 9, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un moteur Diesel. 11. Utilisation du moteur à combustion interne selon la revendication 1, dans une scie à chaïne. 12. Utilisation du moteur à combustion interne selon la revendication 1, dans une tondeuse à gazons.