Brevet FR2623564A1 — publié le 19890526

Moteur à deux temps A plusieurs cylindres de coût et de complexité réduits. L'invention a trait d'une manière générale & des moteurs A combustion interne et plus particulièrement à des moteurs A combustion interne à deux temps. Plus particulièrement encore, elle a trait A des moteurs à combustion interne A deux temps A plusieurs cylindres comportant deux cylindres qui fonctionnent en déphasa- ge l'un par rapport A l'autres Dans les moteurs à deux temps courants, le carter du moteur sert A aspirer le fluide de travail du moteur (principalement air) à partir de l'atmosphère, A purger le cylindre des produits de combustion et A remplacer ceux-ci par de l'air en vue du cycle de combustion sui- vant. On règle typiquement la puissance d'un moteur en réglant le débit d'air avant que l'air ne traverse une soupape de retenue ou soupage à lames souples pour être ensuite admis dans le carter de moteur. Dans le cas de moteurs A grande puissance, un papillon est typiquement prévu pour régler le débit auquel l'air traverse chaque soupape à lames souples afin de pénétrer dans chaque carter. L'utilisation d'un papillon distinct par cylin- dre, ainsi que le tringlage mécanique nécessaire pour commander des papillons multiples, augmentent le cott et la complexité d'un moteur à deux temps par ailleurs simple et bon marché. L'invention propose un moteur A combustion interne comprenant un premier et un second cylindres, un pre- mier et un second carters s'étendant respectivement à partir des premier et second cylindres, un vilebrequin traversant les premier et second carters, un premier et un second pistons reliés au vilebrequin pour agir en déphasage l'un par rapport & l'autre et respectivement mobiles à va-et-vient dans les premier et second cylin- dres pour délimiter une première et une seconde cham. bres de combustion pouvant communiquer respectivement, en fonction du déplacement du piston, avec les premier et second carters, un premier et un second moyens, com- portant respectivement une première et une seconde sou- papes à lames souples assurant respectivement l'amenée d'air aux première et seconde chambres de combustion,un conduit s'étendant entre les premier et second carters et un papillon situé dans le conduit et mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture pour permet- tre et empêcher, respectivement, l'écoulement de fluide entre lesdits premier et second carters. L'invention propose aussi un moteur à combustion interne comprenant un premier et un second cylindres, un premier et un second carters s'étendant respective- ment à partir du premier et du second cylindres, un vi- lebrequin s'étendant à travers les premier et second carters, un premier et un second pistons reliés au vi- lebrequin pour agir en opposition l'un par rapport à l'autre et respectivement mobiles à va-et-vient dans le premier et dans le second cylindres pour délimiter une première et une seconde chambres de combustion pouvant communiquer respectivement, en fonction du déplacement du piston, avec les premier et second carters, un pre- mier et un second moyens, comportant respectivement une première et une seconde soupapes à lames souples, assu- rant respectivement l'amenée d'air aux première et se- conde chambres de combustion, un conduit s'étendant entre les premier et second carters et un papillon si- tué dans le conduit et mobile entre des positions d'ou- verture et de fermeture pour permettre et empêcher res- pectivement l'écoulement de fluide entre les premier et second carters. Dans une réalisation de l'invention, le moteur comporte aussi des moyens assurant l'amenée de carbu- rant aux première et seconde chambres de combustion. Dans une réalisation de l'invention, les moyens d'amenée de carburant comportent un premier et un se- cond injecteurs de carburant assurant respectivement l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion. Dans une réalisation de l'invention, les moyens d'amenée de carburant amènent du carburant au moyen d' amenée d'air en aval des soupapes à lames souples. L'invention propose aussi un moteur à combustion interne comprenant un premier et un second cylindres, un premier et un second carters s'étendant respective- ment à partir du premier et du second cylindres, un vilebrequin traversant les premier et second carters, un premier et un second pistons respectivement mobiles A va-et-vient dans le premier et dans le second cylin- dres pour délimiter une première et une seconde cham- bres de combustion et reliés au vilebrequin afin d'agir en opposition l'un à l'autre, un premier et un second passages de transfert partant respectivement du premier et du second carters et communiquant respectivement,en fonction du déplacement du piston, avec les première et seconde chambres de combustion, un premier et un second passages d'admission d'air, une première et une seconde soupapes a lames souples établissant respectivement une communication entre les premier et second passages d' admission d'air et les premier et second carters, en sorte d'assurer la pénétration d'air dans les carters, un premier et un second moyens assurant respectivement l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion, un conduit s'étendant entre les premier et second carters et un papillon situé dans le conduit et mobile entre des positions d'ouverture et de ferme- ture pour permettre et empêcher respectivement l'écou- lement de fluide entre les premier et second carters. Dans une réalisation de l'invention, les premier et second moyens d'amenée de carburant sont constitués par un premier et un second injecteurs assurant respec- tivement l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion. Dans une réalisation de l'invention, les premier et second injecteurs de carburant assurent l'amenée de carburant directement aux première et seconde chambres de combustion. Un but majeur de la présente invention est de réa- liser des moyens assurant le réglage du débit de fluide actif du moteur sans impliquer les gros frais à encou- rir pour prévoir un papillon par cylindre et le trin- glage de commande associé. D'autres aspects et avantages de l'invention appa- raitront au technicien d'après la description donnée ci-dessous en se référant au dessin annexé, sur lequel: la figure unique est une vue schématique, partiel- lement en coupe, d'un moteur à combustion interne maté- rialisaxt divers aspects de l'invention. Avant d'exposer en détail un mode de réalisation de l'invention, il faut préciser que l'invention n'est pas limitée, quant à son application, aux détails de structure ni aux agencements d'organes indiqués dans la description ci-dessous ou représentés sur les des- sins. L'invention se prête à divers autres modes de réalisation. En particulier, il est. entendu que la pré- sente invention est facilement applicable à des moteurs A plus de deux cylindres pourvu qu'il existe des pai- res de cylindres à fonctionnements déphasés l'un par rapport à l'autre. De plus, il est entendu que la ter- minologie utilisée dans le présent mémoire est choisie & titre descriptif et dépourvue de tout caractère limi- tatif. Tel qu'utilisé ici, le mot déphasage désigne un décalage entre les instants d'allumage de deux cylin- dres. Ainsi, un moteur A cylindres agissant en opposi- tion, c'est-A-dire subissant l'allumage à des interval- les de 180e de rotation du vilebrequin, constitue un exemple de déphasage. Dans certains cas, l'invention est applicable A un déphasage ne dépassant pas 30e de rotation du vilebrequin entre les instants d'allumage. Le dessin représente schématiquement un moteur A combustion interne A deux temps 11 qui comporte un bloc moteur 13 délimitant un premier et un second cylindres et 17 et un premier et un second carters 21 et 23 s'étendant respectivement à partir des premier et se- cond cylindres 15 et 17. Le moteur 11 comporte aussi un vilebrequin 25 qui tourillonne grâce A une série de paliers 27 dans le bloc moteur 13 et qui s'étend à travers les premier et second carters 21 et 23. Le moteur 11 comporte encore un premier et un se- cond pistons 31 et 33 qui se déplacent à va-et-vient dans les premier et second cylindres 15 et 17 pour dé- limiter respectivement une première et une seconde cham- bres de combustion A volume variable 41 et 43 et pour faire varier le volume des premier et second carters 21 et 23. En outre, le moteur 11 comporte une première et une seconde bielles 45 et 47 qui relient respectivement les premier et second pistons 31 et 33 au vilebrequin 25 pour faire tourner ce dernier en réponse au mouvement alternatif des pistons et pour faire agir le premier et le second pistons 31 et 33 en opposition, c'est-A-dire les faire se déplacer en sens opposés ou, autrement dit, avec un décalage de 180 . Le moteur 11 comporte aussi un premier et un se- cond passages de transfert 48 et 50 reliant respective- ment les premier et second carters 21 et 23 aux premiè- re et seconde chambres de combustion 41 et 43 en fonc- tion des déplacements des premier et second pistons respectifs 31 et 33, Le moteur 11 comporte encore un premier et un se- cond moyens assurant respectivement l'amenée d'air aux première et seconde chambres de combustion 41 et 43. Bien qu'on puisse adopter diverses structures, dans la structure décrite, l'air arrive au moteur 11 par un premier et un second passages d'admission d'air 51 et 53 qui communiquent respectivement avec les premier et second carters 21 et 23 A travers de première et secon- de soupapes à lames souples ou de retenue 55 et 57. Le moteur 11 comporte également des moyens assu- rant l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion 41 et 43. Bien qu'on puisse adop- ter d'autres structures, dans la structure décrite, le carburant arrive sur le trajet d'air en aval des soupa- pes A lames souples 55 et 57. Plus particulièrement, on peut avoir recours à tout système d'injection de carbu- rant convenable pour faire arriver du carburant au mo- teur en aval des soupapes A lames souples 55 et 57. Dans la structure choisie A titre d'exemple, un premier et un second injecteurs de carburant 65 et 67 pénètrent dans le bloc moteur et alimentent en carburant l'extré- mité de culasse des chambres de combustion 41 et 43.0n peut aussi adopter tout autre emplacement convenable situé en aval des soupapes à lames souples 55 et 57 comme, par exemple, des emplacements d'amenée de carbu- rant aux carters 21 et 23 ou aux passages de transfert 48 et 50. En outre, on peut utiliser toute structure convenable pour réaliser les injecteurs de carburant et 67. On peut utiliser tous moyens convenables pour en- flammer le carburant dans les chambres de combustion 41 et 43 comme, par exemple, des bougies d'allumage respectives (non représentées) pénétrant dans les pre- mier et second cylindres 15 et 17 et convenablement excitées par un réseau d'allumage convenable (non re- présenté). Telle que décrite ci-dessus, la structure est cou- rante. Le moteur 11 comporte encore un conduit 71 s'éten- dant entre les carters 21 et 23 ou les reliant et dans lequel est posé un papillon 73 mobile entre des posi- tions d'ouverture et de fermeture qui permettent et em- pachent respectivement l'écoulement entre les carters 21 et 23. On notera en outre que les premier et second passages d'admission d'air 51 et 53 ne comportent pas intérieurement de papillon comme selon la pratique courante. Un moyen convenable schématisé en 77 est prévu pour assurer le déplacement du papillon 73 entre les positions d'ouverture et de fermeture sous l'action de l'opérateur. Quand le moteur fonctionne à de faibles vitesses, de ralenti et de croisière, le papillon 73 est ouvert au moins partiellement de façon à permettre l'écoulement d'air dans un sens ou dans l'autre entre les premier et second carters 21 et 23, réduisant par là la pression sous laquelle a lieu l'écoulement à tra- vers les passages de transfert et réduisant aussi le débit d'admission d'air à travers les passages d'ad- mission 51 et 53. A grandes vitesses, le papillon 73 se ferme pour permettre aux carters d'aspirer la quan- tité d'air voulue pour entretenir le fonctionnement du moteur de la manière normale. L'invention est particulièrement applicable à des moteurs à plusieurs cylindres qui subissent une purge à l'air pur et comportent des réseaux d'injection de carburant injectant du carburant dans le cylindre de moteur. En fonctionnement, de l'air d'admission pénètre à un débit non réglé, à travers l'une des soupapes de re- tenue (soupapes à lames souples), dans les carters in- dividuels des cylindres 15 et 17. Sous charge faible, le papillon 73 demeure sensiblement ouvert, de sorte qu'en majeure partie, la pression positive apparaissant du fait de la compression par un piston se propage à l'intérieur de l'autre carter. Par conséquent, il ne règne qu'une pression très faible dans les carters et seule une quantité relativement faible d'air frais est refoulée à travers les passages de transfert, ce qui maintient faible la puissance de sortie du moteur. Le papillon 73 étant ouvert, seule une très faible dépression apparaît dans les carters pendant les cour- ses ascendantes des pistons, ce qui minimise les pertes de charge subies par les grands volumes d'air en cours d'aspiration à travers les soupapes à lames souples d'admission. Lorsqu'une puissance de sortie accrue est nécessai- re, on ferme en proportion le papillon jusqu'à ce que, pour une puissance de sortie maximale, le papillon se ferme complètement et que le moteur fonctionne par ail- leurs comme un moteur à deux temps courant. On conçoit aussi que l'application de la présente invention permet de réduire le coût et la complexité d'un moteur du fait de la réduction du nombre de papil- lons nécessaire pour régler la puissance de sortie. Bien qu'on l'ait décrite à propos d'un moteur à deux cylindres, on peut appliquer l'invention & des mo- teurs à nombre de cylindres supérieur à deux en "appa- riant" les cylindres qui agissent en opposition ou qui agissent en déphasage l'un par rapport à l'autre. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne (11) comprenant un premier et un second cylindres (15,17), un premier et un second carters (21,23) s'étendant respectivement à partir des premier et second cylindres, un vilebrequin (25) traversant les premier et second carters, un pre- mier et un second pistons (31,33) reliés au vilebrequin pour agir en opposition l'un à l'autre et respective- ment mobiles à va-et-vient dans les premier et second cylindres pour délimiter une première et une seconde chambres de combustion (41,43) pouvant communiquer res- pectivement, en fonction du déplacement du piston, avec les premier et second carters, un premier et un second moyens, comportant respectivement une première et une seconde soupapes à lames souples (55,57) assurant res- pectivement l'amenée d'air aux première et seconde chambres de combustion, un conduit (71) s'étendant en- tre les premier et second carters et un papillon (73) situé dans le conduit et mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture pour permettre et empêcher, respectivement, l'écoulement de fluide entre lesdits premier et second carters. 2. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (65,67) pour l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion (41,43). 3. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amenée de carburant sont un premier et second injecteurs (65, 67) assurant respectivement l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion (41,43). 4. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que les moyens d'amenée de carburant assurent l'amenée de carburant aux moyens d'amenée d'air (51,53) en aval des soupapes à lames souples (55,57). 5. Moteur à combustion interne comprenant un pre- mier et un second cylindres (15,17), un premier et un second carters (21,23) s'étendant respectivement à par- tir du premier et du second cylindres, un vilebrequin (25) traversant les premier et second carters, un pre- mier et un second pistons (31,33) respectivement mobi- les à va-et-vient dans le premier et dans le second cylindres pour délimiter une première et une seconde chambres de combustion (41,4-3) et reliés au vilebre- quin afin d'agir en opposition l'un à l'autre, un pre- mier et un second passages de transfert (48,50) partant respectivement du premier et du second carters et com- muniquant respectivement, en fonction du déplacement du piston, avec les première et seconde chambres de combustion, un premier et un second passages d'admis- sion d'air (51,53), une première et une seconde soupa- pes à lames souples (55,57) établissant respectivement une communication entre les premier et second passages d'admission d'air et les premier et second carters, en sorte d'assurer la pénétration d'air dans les carters, un premier et un second moyens (65,67) assurant respec- tivement l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion, un conduit (71) s'étendant en- tre les premier et second carters et un papillon (73) situé dans le conduit et mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture pour permettre et empocher respectivement l'écoulement de fluide entre les premier et second carters. 30.. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que lesdits premier et second moyens d'amenée de carburant sont un premier et un se- cond injecteurs de carburant (65,67) assurant respecti- vement l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combustion (41,43). 7. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que les premier et second injecteurs de carburant (65,67) assurent l'amenée de carburant directement aux première et seconde chambres de combustion (41,43). 8. Moteur à combustion interne comprenant un pre- mier et un second cylindres (15,17), un premier et un second carters (21, 23) s'étendant respectivement à partir du premier et du second cylindres, un vilebre- quin (25) s'étendant à travers les premier et second carters, un premier et un second pistons (31,33) reliés au vilebrequin pour agir en déphasage l'un par rapport à l'autre et respectivement mobiles à va-et-vient dans le premier et dans le second cylindres pour délimiter une première et une seconde chambres de combustion (41, 43) pouvant communiquer respectivement, en fonction du déplacement du piston, avec les premier et second car- ters, un premier et un second moyens, comportant res- pectivement une première et une seconde soupapes à la- mes souples (55,57) assurant respectivement l'amenée d'air aux première et seconde chambres de combustion, un conduit (71) s'étendant entre les premier et second carters et un papillon (73) situé dans le conduit et mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture pour permettre et empêcher respectivement l'écoulement de fluide entre les premier et second carters. 9. Moteur à combustion interne selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (65,67) assurant l'amenée de carburant aux pre- mière et seconde chambres de combustion (41,43). 10. Moteur à combustion interne selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce que les moyens d'amenée de carburant sont un premier et un second injecteurs de carburant (65,67) assurant respectivement l'amenée de carburant aux première et seconde chambres de combus- tion (41,43). llo Moteur & combustion interne selon la revendi- cation 10, caract6risé en ce que les moyens d'amenée de carburant amènent du carburant audit moyen d'amenée d'air (51,53) en aval des soupapes à lames souples (55, 57).