Brevet FR2621077A1 — publié le 19890331

L'objet de l'invention concerne des perfectionnements apportés au rendement des moteurs à explosions et similaires. I1 est destiné à améliorer le rendement des moteurs à explosion à combustion interne ou même des moteurs à vapeur, mais plus particulièrement à créer une prise de force additionnelle utilisable aussi bien pour l'entrainement d'organes accessoires que pour l'entrainement direct du moteur en utilisant le vilebrequin comme guide positionneur des temps moteurs des pistons. L'arbre coudé ou vilebrequin a été jusqu'à ce jour la pièce essentielle des moteurs à combustion pour transformer le mouvement alternatif du piston en mouvement de rotation par l'intervention d'une ou de plusieurs bielles, malgrè les équilibrages, les variations des forces d'inertie agissant sur les organes mobiles (pistons, bielles etc...) altèrent dans des proportions très importantes le rendement de ces moteurs. De sorte que la puissance récupérée est réduite, car cette transmission nécessite l'emploi de volants et autres organes assurant la régularité de la rotation mais avec consommation de puissance importante. L'objet de l'invention tout en supprimant les résistances passives et les freinages des passages des points morts, hauts et bas, et en assouplissant le mouvement moteur du vilebrequin permet également de n'utiliser le vilebrequin non pas comme transmission de puissance ou transformation de mouvement, mais comme un simple élément positionneur facilitant le guidage des tiges de piston ainsi que le passage des points morts. Par contre, le mouvement de descente du piston au moment de l'explo- sion est récupéré directement sur l'arbre moteur avec augmentation de puissance par le bras du levier formé par le pignon à secteurs crantés directement soumis à la force motrice descendante le vilebrequin n'étant alors utilisé que pour la remontée des crémaillères libérées du crantage.Il permet également si on conserve au vilebrequin sa fonction habituelle d'utiliser avec prise de force secondaire l'arbre moteur pour actionner directement tel accessoire d'entainement. Il est constitué par la combinaison d'une crémaillère solidaire de la tige du piston se crantant sur le secteur denté d'un pignon entraînant directement l'arbre moteur et par la synchronisation de ce pignon avec le vilebrequin au moyen de pignons et biellettes articulés. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention La figure 1 représente le dispositif vu dans son ensemble et en élévation. La figure 2 montre le même objet vu en coupe transversale. Le dispositif constitué par le piston 3, dont la tige 7 est reliée au vilebrequin 1, dont les manivelles sont en deux secteurs 10, 11 articulées pour former avec la bielle, pendant la descente ou la remontée la distance qu'il convient pour ajuster le mouvement rectiligne du piston avec celui circulaire du vilebrequin. Une butée 12 contre une glissière opposée au crantage de la tige du piston retient la poussée de la roue dentée 5. Un roulement à billes 15 évite tout frottement ou freinage. Une crémaillère 4 est montée parallèle à la tige du piston 7 et retenue par un arbre 7'. Cette crémaillère s'engrène sur le secteur cranté de la roue dentée 5 solidaire de l'arbre moteur 6. La tige 7 du piston entraine par la crémaillère 4 l'arbre moteur, seulement le temps de la descente du piston 3. Les deux pignons 8, 9 relient cette roue dentée au vilebrequin 1. La force motrice n'est plus prise sur le vilebrequin 1, mais uniquement sur l'arbre moteur 6 de la roue dentée 5. Cet engrenage forme bras de levier A, B augmentant d'autant la force transmise. Pour les moteurs à deux ou quatre cylindres il n'y a qu'une seule liaison entre le vilebrequin et les pignons 8 et 9. Par décalage la bielle ne se trouve jamais sur la ligne des points morts hauts et bas du vilebrequin, ce qui évite un blocage à la descente du piston. Cette prise de force directement sur la roue dentée supprime totalement la fonction motrice du vilebrequin et les pertes de puissance qui en résultent. Le décalage 13 de la liaison bielle vilebrequin évite le blocage aux points morts et c'est cette fonction que remplit le vilebrequin qui assure en outre l'équilibrage des temps moteurs pour leur transformation de mouvement alternatif en mouvement circulaire. On supprime ainsi le mauvais rendement du vilebrequin 1 qui était aggravé par l'obliquité de la bielle 2 qui coin çait fortement le piston 3 pendant la descente, ce qui provoquait l'ovalisation du cylindre. Par contre l'arbre 6 capte la totalité de la force d'explosion sans aucun intermédiaire et la transmet à l'organe qui l'utilise. Le moteur peint alors fonctionner sans l'utilisation du vilebrequin. Avec un rendement accru, il serait possible éventuellement d'utiliser la rotation en sens inverse au vilebrequin. Cet arbre moteur peut entraîner directement sans affaiblissement de la force transmise par le vilebrequin, une dynamo ou tel organe accessoire. I1 peut même être directement relié à la boîte à vitesse, le vilebrequin ne servant que comme guide des tiges de pistons pour la synchronisation des temps moteurs. Par la nouvelle disposition des embiellages et prises de force, l'encombrement et la hauteur du moteur sont réduits, les transmissions simplifiées et toute résistance atténuée par le fait qu'aux points morts hauts et bas, les bras articulés du vilebrequin ne sont pas sur le même plan que la biellette. Toutefois les formes et dimensions des différents organes pourront varier dans la limite des équivalents comme d'ailleurs les matières utilisées pour leur fabrication sans changer pour cela, la conception générale de l'invention qui vient d'être décrite. REVENDICATIONS 10 Perfectionnements apportés au rendement des moteurs à explosions et similaires ayant pour objet d'augmenter le rendement de transmission et atténuer les résistances passives, tout en facilitant le passage des points morts, hauts et bas par le positionnement amélioré de bielles coopérant avec le vilebrequin et plus particulièrement de supprimer la fonction motrice du vilebrequin et d'assurer par prise directe sur la tige du piston l'en- traînement direct d'un arbre moteur afin d'augmenter le rendement de la puissance motrice ou tout en conservant au vilebrequin sa fonction traditionnelle d'utiliser l'arbre moteur de la prise secondaire comme moyen d'actionner indépendamment tout organe accessoire, se caractérisant par la combinaison d'une crémaillère (4) solidaire avec la tige (7) du piston (3) entraînant directement le secteur cranté d'un engrenage directement relié à l'arbre moteur (6), la bielle (2) étant reliée au vilebrequin (1) par les biellettes (10, 11), alors que les pignons (8, 9) sont reliés au vilebrequin dont la fonction se limite à l'équilibrage, au guidage et au passage des points morts. 20 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que l'unique prise de force (6) est solidaire de la roue dentée (5) alors que la liaison bielle vilebrequin est obtenue par un décalage (13) évitant le blocage aux points morts. 30 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait qu'une butée (12) avec roulement à billes (15) est disposée contre une glissière opposée au crantage de la tige du piston afin de contenir la poussée de la roue dentée (5).