Brevet FR2684415A1 — publié le 19930604

MOTEUR A EXPLOSION A CYLINDRE DEPLACE ANTERIEUREMENT La presente invention est destinee a ameliorer le randement des moteurs a explosion. Un moteur a explosion a comme construction les elements suivant rpiston(l), cylindre(2), bielle(3), vilebrequin(4), chambre de com -bustion(5), etc.,(voir fig.l) Son principe de fonctionement est le suivant= -un melange carburant est admis dans le cylindre (temps t) -on il est comprime par le piston dans la chambre de combustion (temps 1 ) -l'allumage des gas produit la detente (temps Ill), au temps actif du cycle, -I'evacuation des gas bruies (temps IV). L'explosion se produit dans la chambre a combustion quand le piston a depasse de peu le P.M.S. (point mort superieur) dans son mouvement de descente vers le P.M.I. (point mort inferieur). Cette combustion violente des gas produit une haute presion P. dans la chambre a combustion, qui va engendrer une force F. sur le piston, force qui sera transmise par l'intermediaire de la bielle au vilebrequin, ayant comme resultat un mouvement de rotation (la figure 1).cl Plus le piston descent vers P.M.I., plus la pression P. donc force F. diminue, etant nulle en P.M.I. On peut constater d'apres le schema de fonctionement Cfig.1) gue le piston se deplace dans le cylindre sur Itaxe AB, axe qui traverse le centre de la circon -ference decrite par le maneton (centre du palier) et l'axe du cylindre.La force F sera aptliquee au vilebrequin par l'intermedi -aire du vecteur V qui a des valeurs variables, fonction de la position du maneton (rayon R) par rapport a itaxe AB. Si on rapportait la position de la bielle et du maneton a l'axe AB pendant le cycle actif on pourrait constater les points suivant: a) Au moment de l'explosion, quand la force F xerce sur le piston a sa valeur maximale, lui correspond le plus petit bras d'aplicati -on, le vecteur V(fig.l). b) Le vecteur V a sa valeur maximale quand V=R mais la force F sur le piston a basse deja d'environ 70% de sa valeur initiale (fig. 2) c) L'ideal serait d'appliquer la force F au moment de l'explosion, dans un point situe tangeant au cercle decrit par le maneton, voir quand l'angle OC=90" (fig.2). Pour ameliorer le rendement du moteur a explosion j'ai cherche a augumenter le vecteur V d'aplication de la force F au moment de 1 explosion. L'invention consiste dans la nouvelle position constructive de l'ensamble cylindre-piston, par rapport a l'axe AB du moteur decrit anterieurement. Le nouvel axe MN sur lequelle le piston va travailler, se trouve deplacee parallement avec l'axe AB, anteuri -eurement au sens de rotation du moteur (voir fig. 3). c La valeur du deplacement est donnee par relation: d= 7 ou : d = le deplacement de 1' axe MN c = la course du piston F Ce deplacement se rapporte toujours au centre de la circomfere -nce trace par le maneton du vilebrequin (centre du palier). P.M.S.(point mort superieur) sera realisee a l'intersection de 1'axe MN avec l'axe ST -cette axe lie le centre du palier avec le plus haut point du centre de ltaxe du piston sur l'axe MN. J'ai noe avec VO le vecteur du moteur classique et avec V1 le vecteur du moteur avec cylindre deplace. Si on compare le deplacement D du piston dans le cylindre du moteur classique et du moteur avec le cylindre deplace anterieure -ment (fig.4) et si on les represente graphiquement (fig.5) on peut constater a chaque fois quand V0 bras de force - le vecteur V1 (car V0 force F est mieux utilisee, le bras d'application etant augumente, le rendement augumente aussi. Au meme deplacement D du piston l'angle OC (alpha) forme entre la bielle (la direction du force) et le maneton (rayon R) a aussi les meme valeurs au toutes les deux tipes de moteurs, la choise se modifique est la valeur du vecteur V. c Un deplacement superieur de la formule d= 7 de ltaxe MN du cylindre, entraine diminuation de la valeur maximale du vecteur V1 ainssi obtenue (voir fig.6), par l'aparition dans le moment de l'explosion de un vecteur negatif -V qui annule l'augumentation obtenue par le deplacement de l'axe MN. Si on etudie le diagramme de fonctionnement (fiv.7) on peut constater le pourcentage d'evolution du gain sur le bras de la force F. Sur ce diagramme le vecteur Vodu moteur classique, a tou -jours ete considere comme une droite representee sur l'abseisse avec des valeurs considerees comme etant 100%. Cettes valeurs sont relatifes dependant aux parametres construc -tifes du moteur : course, alesaj et longeur du bielle. On peut deduire qui au moment de l'explosion le seul temps actif du cycle, le vecteur V est augumente d'environ 25% comparati -vement au VO du moteur classique. Cette augmentation du vecteur 9 a comme resultat l'augmentation du couple moteur et la force du moteur et donc l'augmentation du rendement du moteur. Du fait que les parametres constructifs generaux de ce moteur restent inchanges, la consomation reste sensiblement la meme et la realisation pratique de cette invention ne necesite par des grands efforts de la part des constructeurs. REVENDICATIONS: 1. De moteur a explosion a cylindre deplace anteriurement au sens de rotation a pour but l'augmentation du rendement moteur par la croissance du bras de force F (le vecteur V ). 2. De fonctionement de l'ensable piston-cylindre sur un nouvelle axe qui est deplacee par rapport au centre de la circomference decrite par le maneton (le centre palier). 3. L'augmentation du bras d'aplication du force F (par vecteur V ) par quelque deplacement que soit de l'axe sur laquelle fonctione le piston dans le cylindre.