Brevet FR2623851A1 — publié le 19890602

L'invention décrite ici, concerne les moteurs à explo sion aussi bien à essence que diesel ou à gaz. Les moteurs à explosion traditionnels sont regroupés sous deux catégories t les deux et quatre temps. Les premiers ont l'davantage d'avoir un couple plus régulier et une puis Banc. théoriquement double des seconds t mais ils ont un très mauvais rendement. Aussi leurs préfèretons souvent les mo teurs quatre temps, auxquels il est ajouté un disque d'iner tie pour égaliser le couple. Le fait que les gaz frais, pour les deux types de moteur, soient Qn contact avec les gaz brû- lés, entratne un mauvais rendement et une pollution accrue. Le moteur, selon l'invention, permet de diminuer voire d'éliminer ces inconvénients, tout en gardant les avantages des différents moteurs. En effet, chaque cylindre comporte deui pistons s l'un moteur (c'est lui qui va fournir la puissance à l'arbre de sortie par un système bielle - manivelle), 1'autre auxilliaire, assurant l'évacuation des gaz brûlés et le remplissage de la chambre de combustion (partie comprise entre les deux pistons) en gaz frais. De plus ce dernier a une course moins importante que le premier. Après chaque ex plosion il y a détente, le piston moteur entame alors sa course descendante, alors que le piston auxilliaire reste au point mort haut.Une fois que le piston moteur est presque en fin de course, le second piston commence sa descente i c'est l'échappement. Une fois le volume de la chambre de combustion nul (il y a donc échappement total), les deux pistons conti nuent leur remontée (le point mort bas du piston auxilliaire s'effectue lors de 11 échappement). C'est alors l'admission sn gaz frais. -Quand les deux pistons sont proches de leur point mort haut, une étincelle est produite par les trois bougies disposées å 1200 s il 7 a explosion. L'invention, est donc un moteur deux temps, dont les gaz frais, ne sont jamais on contact avec les gaz brûlés. D'autre part, le fait que le volume d'admission des gaz frais soit inférieur au volume décrit par le piston moteur, va permettre d'augmenter le rendement. selon une forme préférentielle, le piston auxilliaire commandé par un arbre à came associé à un ressort ou par un vérin, possède une chemise mobile fixée au piston auxilliai re. Celle-ci, aurait des fenêtres afin de permettre l'évacuation des gaz brtlés et le passage des bougies. De plus, l'admission en gaz frais se fait par le dessus du piston cité précédemment, à l'aide d'orifices dont l'ouverture est obtenue par la rotation d'un barillet à fenêtres commandé par une came. Selon une variante, il y aurait deux chemises avec des fenêtres t l'une tenue au piston auxilliaire, l'autre indépendante afin que l'admission et l'échappement se fassent par le côté de la chambre. Les dessins annexés permettent une meilleure compréhension de l'invention s La figure 1 représente le cycle normal de Beau de Rochas en coordonnées P-V d'un moteur & explosion quatre temps à essence. La figure 2 représente le cycle en coordonnées P-V du moteur selon l'invention pour un mAme volume d'admission. La figure 3 montre, en coupe, un cylindre du moteur selon l'invention. La figure 4 montre, en demi-vue, la forme respective des fenêtres, des barillets et des orifices d'admission. La figure 5 montre la course des pistons et les différentes étapes du cycle en fonction de la rotation de la manivelle du vilebrequin. La figure 6 représente un cylindre en coupe d'une variante de ce dispositif. Le système représenté à la figure 3 a pour caractéristi que &alpha; &alpha; = 8,5 et ss r 2, pour une cylindrée effective définie par un diamètre de 95 millimètres et une course de 35 milli mètres. I1 est évident que les paramètres peuvent être dif parents ainsi que le nombre de cylindre, ceci en fonction des caractéristiques demandées au moteur. Ce dernier possède un piston moteur (1) agissant sur la bielle (3) et un piston auxilliaire (2) mis en mouvement par la tige (4). La chemise (9), est de très faible épaisseur (inférieure à 0,5 millimètre) solidaire du piston (2), possède des lumières d'Echap- pement (7).Elle sera de préférence en céramique fine, à-base de Si 3 H 4' de même que les faces des pistons en regard avec la chambre de combustion. Les fenêtres(12)permettant l'ad mission des gaz dans la chambre de combustion (#) sont com- mandées en rotation par le biais du filet à came (20). Les gaz frais arrivant dans la chambre (6) grâce aux orifices d'admission (14) et aux fenêtres (6) appartenant au barillet (13), lui-même mû en rotation en fonction du rapport ss = V 3 / V 2 désiré à l'aide des filets à came (20) et (21). Ils passent ensuite dans la chambre (#) à travers les fenêtres (5) du piston (2) et les fenêtres (12) du barillet (11) qui est & base de Si 3 N 40 L'évacuation des gai brillés s'ef- fectue lorsque les fenêtres (7) de la chemise (9) et celles (8) de la chemise (10) sont en face. Le mouvement de la tige (4) est commandé par un système non représenté qui peut être un culbuteur associé à un vérin ou un arbre à came et un ressort. L'allumage s'effectue grâce à trois bougies, disposées sur la périférie de la chambre de combustion, & 120 l'une de l'autre. Le refroidissement n'est pas représenté ici car il peut autre liquide, à air ou même inexistant suivant les matériaux utilisés et le fonctionnenent auquel le moteur est astreint. Le moteur suivant l'invention est particulièrement destiné à éQuiper les voitures, camions, motocyclettes, vélomo- teurs et voire certains avions. Revendications 1) Moteur à explosion caractérisé en ce que dans chaque cylindre coulisse@@ deux pistons. L'un moteur (1) lié à la bielle (3) va transmettre le travail moteur fourni par la combustion des gaz. L'autre auxilliaire (2) à mû à l'aide d'une tige (4) par le biais d'un vérin ou d'un arbre a came et d'un ressort, délimite avec le piston (1) la chambre de combustion (#) et assur@ l'évacuation des gaz brûlés et le remplissage en az frais. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lors de l'échappement le volume compris entre les pistons (1) et (2) tend à s'annulé@. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le volume d'admission (V2) t plus petit que le volume de détente (V3) (d'un rapport ss). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendication précédentes caractérisé en ce que le piston (2) est pourvu d'une chemise (9) ayant des fenêtres (7) afin de permettre le libre passage des gaz à un certain moment du cycle. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentescaractérisé en ce que le piston (2) est pourvu de fenêtres (5) et d'un barillet rctatif (li) possédant des fenêtres (12) afin de permettre le libre passage de gaz à un certain moment du cycle. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le culasse possède à sa base un barillet rctatif (1@) possédant des fenêtres (6) pour le passage de gaz à un certain moment du cycle.