Brevet FR2656040A1 — publié le 19910621

Alors que, le développement r.es dispositifs dits, de catalyse des GAZ d'échappement des moteurs d'automobiles, se heurte actuellement en France, à beaucoup de difficultés, reportant au 3ème millénaire, leur utilisation généralisée et au surplus, sans donner de solution à l'effet dit "de serre", par le CO2 déjà fort reproché, la pressente invention vise à donner dès maintenant et rapidement, une "approche", du moins par- tielle .à cet égard, mais très incitative, tant par son faible coût, tue core sous-produit, d'une réduction de consommation de carburant, rejoi- nant l'intérêt national, de réduire d'autant nos importations de pro- duits pétrôliers, ainsi qu'il suit:: Essentiellement, du fait Que les moteurs usuels, dits à explosion des automobiles, ont un rendement assez faible, de l'ordre de 1/4 de 1' énergie mise en oeuvre, étant obéré notamment de l'ordre de 1/3 dissipée tar le "refroidissement", il suffira donc, selon l'invention et à l'en- contre de ce refroidissement, de mieux "confiner thermiquement", bien qu'encore très partiellement, les mélanges de gaz carburés, successivement "admis", par un calorifueage approprié, pour réduire d'autant les "migrations de calories" vers l'extérieur et ainsi, notamment maintenir mieux, l'énergie cinétique es gaz, s'exerçant sur les têtes des pistons pendant toute la phase motrice dite d'explosion, tour améliorer d'autant le rendement et permettre, soit une augmentation de la. puissance, ou une réduction corrélative de la consommation de carburant, par appropriation du gicleur et de sa buse, dans le carburateur, ou de la pompe de dosage et d'injection. 'est ce qui sera obtenu, selon une première variante d'exécution, la plus simple, en transformant en forme de "bouclier thermique et réfléchissant", la surface supérieure des pistons, usuellement en alliage 41 aluminium, en "alumine poreux", avantageusement par "oxydation anodique dite aluminitage" formant ainsi et bien simplement, un calorifugeage, de préférence avec un bord non oxydé, en forme de déflecteur de déviation des gaz, vers le haut, tout en étant ainsi bien intégré et de façon très robuste, au métal sous-jacent. Selon une seconde variante d'exécution de l'invention, le rendement du moteur, pourrait en outre et encore etre amélioré, en combinant a.ux pistons ainsi perfectionnés des"chemises de cylindres" égale-ent partiellement calorifugées, par exemple, par un enrobage externe, avec une mousse alvéolée d1un élastomère résistant à la chaleur, comme ceux désignés "silastic à base de silicone, d'une épaisseur qui sera déterminée expérimentalement, selon le moteur considéré, tandis que lton pourra aussi, avantageusement substituer à ce traitement de chemises existantes de nou velles, de même forme géométrique, ma.is constituant e nouveaux produits industriels, d'un genre "pseudo-céramique", originalement constitués, par la combinaison d'un corps tubulaire, d.'un alliage d'aluminium appro nrié pour en permettre "l'aluminitage", avec une telle transformation superficielle, au moins partielle mais prédominante de l'alésage, en alumine poreux, en y réservant éventuellement des bandes non transformées et équidistantes, longitudinales ou hélicoldales, pour former ainsi des sortes de nervures de centrage des pistons, puis suivie d'une incorporation, dans cette porosié et superficiellement, d'une lubrification à hautes performances et par exemple, de bisulfure de molybdène, avanta geusement réalisée, par "évaporatio sous vide et finalement achevée, par ur calibrage aux tolérances usuelles, par mandrinate par exemple. Selon une troisième variante, les mêmes résultats seraient aussi bien obtenus, dans le cas des moteurs, ne comportant p.s de chemises de cylindres amovibles, mais de tels cylindres usinés, dans un "bloc moteur" moulé en alliage d'aluminium, en transposant à de tels alésages usinés, le tra.itement d'aluminitage précité, par l'effet connu, d'anodes arpro- priées en conséquence. Bans tous les cas, le chambre d'explosion, de préférence "hémisphéri- qu#" est conservée, sans calorifugeage et refroidie usuellement, dans la ou les "culasses" et ce refroidissement sera même utilement renforcé, par exemple par un "balayage", réalisé par les gaz frais d'admission et éven tuellement doublé par une soupape d'admission supplémentaire, tandis us d'autre part, toutes les caractéristiques connues autrement, notamment tour la réalisation de moteurs "à mélange pauvre ou stratifié" seront avantageusement combinées à celles rites, conformément à l'invention. Auxiliairement. les rayonnements et des déflecteurs de concentration ces fronts de flammes, ans la région centrale, y assurent une prédominan- ce de température, où elle risque moins de "migrer", qu'à la périphérie, tandis us l'on aura intérêt à calorifuger, au moins partiellement, les chambres d'explosion, dans les culasses, dès us ce sera possible, grace à des "super carburants" d'indice d'octane le permettant. enfin, il est évident, que l'invention ne se limite pas aux seules dispositions, ainsi explicitement mentionnées ci-dessus, mais que bien au contraire, son domaine s'étend expressément à toutes autres variantes, tant d'application que d'exécution, ainsi non seulement à toutes celles mettant en oeuvre d'autres moteurs à explosion, ou même Ce combustion interne, aussi bien mono que polycylindrique, à deux comme à quatre temps, turbo-compresses ou non, tant pour des véhicules à deux, @u'à trois ou à quatre roues et même, pour toutes autres sortes d'applications, comme à des moteurs dits "marins", ou autres et combinés ou non à des pôts dits de catalyse des gaz d'échappement, tant 11-'oxydation" qu'à triple fonction" et donc aux appropriations de moteurs connues correspondantes, no tari ment, par injection et allumage électroniques, tandis que par alliages d'aluminium, notamment pour la réalisation des nouveaux produits industriels '1pseudo-céramicues", constitués par les pistons et chemises précités, il faut comprendre notamment ceux, où l'aluminium ou le magnésium sont prédominants et ayant des caractéristiques thermo-mécaniques appropriées et compatible avec une oxydation anodique, même esthétiquement criticable, notamment par des "ramages", au surplus faciles à masquer par des structures dites en forme de "mosaïques", tandis qu'au surplus l'invention vise aussi toutes les variantes mettant en oeuvre, des moyens procédés, non seulement équivalents, mais aussi simplement comparables, notamment par inversion ou transposition, des moyens et procédés décrits ou simplement évoqués, tandis qu'au surplus, une animation hélicoïdale -es gaz d'échappement, serait de nature à former selon l'invention, une sorte de"turbine d'extraction des gaz", pour contribuer à l'amélioration du rendement global. REVENDICATIONS 1 - moteur dit à explosion, ou à combustion interne, pour les véhicules et toutes autres applications, caractérisé par le fait: que le rendement est amélioré, par de meilleurs confinements thermiques des gaz, ainsi mieux calorifugés, du moins partiellement, notamment pendant leur phase dite d'explosion et renforçant d1 autant la puissance motrice. 2 - jouteur selon la revendication 10, Caractérisé par le fait: que la surface supérieure, du ou des pistons est calorifugée, pour y former un "bouclier thermique réfléchissant", par exemple et avantageusement par un traitement ait "d'oxydation anodique ou aluminitage", transformant superficiellement, l'alliage d'aluminium des pistons, en "alumine poreux", éventuellement fractionné, en forme de "mosaïque", avec un bord non oxydé en Norme de gorge, de déflexion des gaz, vers le haut. 3 - moteur selon les revendications 10 et 20, caractérisé par le fait: nue les "chemises de cylinres1,, a#ssurant le guidage et le coulissement des pistons sont calorifugées extérieurement et du moins partiellement par exemple en élastomère alvéolé dit "silastict', t base de silicone. 4 - Moteur du genre de la revendication 30, caractérisé par le fait: ue les chemises de cylindres y constituent des produits industriels nou- seaux, du genre "pseudo-céramique" et combinant originalement, un corps tubulaire, en alliage d'aluminium, avec un alésage central, transformé superficiellement en "alumine poreux par aluminitage", suivie d'une in corporation de bisulfure de molybdène, par"évaporation sous vide" et d' un calibrage, par exemple par mandrinage. 5 - Moteur selon l'une quelconque des revendications 10, 20, et 30, caractérisé par le fait: que les cylindres sont usinés, dans un "blocmoteur" en alliage d'aluminium et transformés, superficiellement en "alumine poreux par aluminitage" également suivi, d'une incorporation de bisulfure de molybdène, encore par évaporation sous vide et d'un calibrage. 6 - moteur selon l'une quelconque des revendications 10, 2 , 30, 40, et 5 , caractérisé par le fait: qu'elles sont combinées aux caractéristiques connues, pour la réalisation de radoteurs dits "à mélanges pauvres ou stratifiés." 7e- moteur selon l'une quelconque des revendications 10, 20, 3 , 40, 5 et 60, caractérisé pa.r le fait: qu'elles sont combinées aux caracté- ristiques connues, pour l'épuration tar catalyse des gaz d'échappement. E - Moteur selon l'une quelconque des revendications 10, 20, 3b, 40, 5 , 6 6 et 70, caractérisé par le fait: que les chambres d'explosion, de- meurent refroidies, dans la ou les culasses et de préférence de formes dite "hémisphériques et éventuellement polies et chromées 9 - moteur selon la revendication 8 , caractérisé par le fait: que le refroidissement des chambres d'explosion, dans la. ou les culasses, est amélioré, par un "balayage" des gaz frais d'admission, grâce à une et de préférence plusieurs soupapes d'admission, appropriées et orientées en conséquence. 10 - Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 , 2 , 3 , 4 , 50, io, 7 , 80 et 90, caractérisé par le fait: que les rayonnements et des déflecteurs, de concentration préférentielle de la chaleur, dans la région centrale, réduisent les risques de migration de la chaleur, vers )la périphérie des cylindres, tandis que la réduction des diamètres, du gicleur et de sa buse, dans le carburateur, ou l'appropriation correspondante, de la pompe de dosage et d'injection, assurent corrélativement la réduction de consommation de carburant, tandis que sinon, c'est la puissance du moyeu, qui se trouve augmentée.