Brevet FR2674285A1 — publié le 19920925

La présente invention concerne un dispositif pour inverser ie mécanisme mobile et moteur des machines à piston, notamment des moteurs à combustion interne, dans le but d'y adapter un fonctionnement logique au principe des leviers, et obtenir des économies d'énergie avec un rendement amélioré. Pour mettre en évidence les deux inversions à rétablir sur le mécanisme actuel, on utilisera à titre de comparaison, trois dessins successifs et complémentaires. Sur la figure 1, le cercie représente la course que décrit l'axe du maneton du vil ebrequin CV, celui-ci correspond, par l'intermédiaire de la bielle schématiquement dessinée en (1) qui s'y rattache, à des positions différentes, et qui sont reportées sur ltaxe définissant la course du piston CP. Dans le prolongement de l'axe de déplacement du piston CP, on a divisé l'axe central du cercle, en dix parties égales, pour mettre de part et d'autre de cet axe, vingt points de jonction, correspondants à vingt positions qu'cccupe le premier ax de la bielle fl) dans son déplacement durant un tour complet du vil ebrequin CV, d'autre part, le deuxième axe de la bielle (1), correspond à une course de piston CP, qui évolue entre les points morts bas PMB et les points morts hauts PMH, selon les raisonnements A et B. Sur la figure 2, les différentes valeurs entre PMB et PMH de la course du piston CP, sont respectivements reportées à partir de leur PMB, afin de les comparer pendant leur évolution sur un tour ou vil ebrequin CV. Les vingts espacements du vil ebrequin CV sont considérées identiques sur un tour, ceci dans une mesure pratique, pusqu'ils auraient dû expliquer une progression similaire de la course du piston CP, de sorte que les différentes trajectoires de A et B, sont des coordonnées tracées d'une manière comparable, avec les mêmes quantités de déplacement du vil ebrequin C, La figure 3 est la juxtaposition de la figure 1 et de la figure 2 cette dernière laisse apparaître les tracés des courbes A et B, en mettant en évidence deux deltas CP et deux deltas CV. Les deltas CP1 et CVI, s'expliquent par la différence d'évolution des courbes A et B, dans la phase de compres sion vers le PMH à partir du PMB. En considérant que la course du vil ebrequin CV représente en chacun de ses dix premiers espacements, une quantité d'énergie potentielle égale pour les courbes A et B, on se rend compte que l'énergie est mieux répartie en A, puisqu'à partir du PUPE, la résistance à la compression de CP est nulle, pour devenir grandissante vers le PMH, pendant que l'on dispose de l'énergie potentielle de CV en quantité proportionnellement faible au PMB, et en quantité proportionnellement plus importante au PMH, la comparaison est un fait logique, puisque l'application du principe des leviers est contraire sur ia courbe B, qui dispose d'une énergie en CV, proportionnellement importante et inutile au PMB, et qui va proportionnellement en s'affaiblissant vers le P!H, face à la résistance grandissante de la compression occasionnée par la progression de CP. Les deltas CP2 et CV2 s'expliquent par la différence de trajectoire des courbes A et B, dans la phase qui suit l'explosion et qui est la détente du gaz brûlé dans la chambre à combustion, ceçi à partir du P!H vers le PMB. La chambre à combustion définie, lorsque ie piston est au PMH, un rapport volumique, celuiçi est variable selon la conception des différents moteurs, mais on sait que l'augmentation d'un volume entraîne une diminution inversement proportionnelle de la pression motrice. En tenant compte d'une course égale du vil ebrequin CV, qui correspond soit : à une faible dépense d'énergie. par un faible déplacement du piston en CP, soit : à une importante dépense d'énergie, par un important déplacement du piston en CP. On constate 1/ sur la courbe A, qui est celle d'un moteur équIpé d'un inverseur, une économie d'énergie au PL'lH, par un faible déplacement de CP, au moment où la pression est importante, avec ensuite un déplacement rapide vers le PMB lorsque La pression est nettement pius faible. 2/ Le faible déplacement du piston CP au PMH, correspond comme à une attente de la bonne disposition du vil ebrequin CV à exploiter la pression motrice, afin de mieux tirer profit du principe répondant à la loi sur les paralléloarammes des forces. On obtiens la seconde comparaison qui met en évidence la seconde inversion à rétaolir, puisque la courbe B est celle d'un moteur sans inverseur qui fait apparaître une mauvaise répartition entre la course du piston CP et celle du villebrequin CV. On constate 1/ sur la courbe B, d'un moteur sans inverseur, lorsque le vil ebrequin CV se dispose favorablement à exploiter l'énergie motrice, que celle-ci faiblie rapidement aprés le PMH, pour etre économisée lorsqu'elle devient négligeable vers le FB. 2/ Le rapide déplacement du piston CP au P!H, correspond comme à un gaspiliage d'énergie avant ia bonne disposition du vil ebrequin CV, avec une adaptation inadéquate du principe de fonctionnement des parallélogrammes des forces Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients il comporte en effet selon une première caractéristique, deux bras de levier qui prennent appui sur un axe aménagé ou adapté dans le bloc moteur, et une seconde bielle, ie dispositif est intégré dans le mécanisme mobile, formé par le piston la première bielle et le vil ebrequin, ce qui permet en désaxant un cylindre, à l'intérieur duquel évolue le piston synchronisé avec le mouvement du vil ebrequin, d'obtenir un fonctionnement logique aux principes des leviers, ceci afin de transmettre des déplacements adéquates du piston qui sont adaptés aux déplacements du vli ebrequin, ainsi, lorsque le piston est à son PH, le vil ebrequin est à son PMB, vis et versa dans un fonctionnement en continue. Selon des modes particuliers de réalisation - les bras de levier peuvent se constituer en parties dissociables pour permettre une facilité d'assemb lage. - les bras de levier peuvent présenter une partie coulissante. - l'extrémité d'un ou des deux bras de levier peuvent se constituer en parties dentés comme une ou les deux bielles qu'ils entraînent dans un engrenage. - le point d'appui du dispositif peut permettre de disposer des bras de levier supplémentaires. - les bras de levier peuvent prendre appui sur dif férents points. - le ou les points d'appui peuvent être mobiles et enserrer ou être enserrés par les bras de levier, dans un engrenage. - la bielle seconde peut être une partie solidaire et intégrante du piston. - une bielle ou un bras de levier correspondant, peut se constituer en fourche, de manière à permet tre une adaptation de la partie qui s'y rattache. Les dessins annéxés illustrent l'invention La figure 1 représente en théorie, les axes de travail du piston et de la bielle, sur vingts points autour de l'axe décrit par le maneton du vil ebrequin, selon un raisonnement direct et un raisonnement inverse. La figure 2 reprend les valeurs des points de la figure 1, et selon les deux raisonnements, pour établir sur des coordonnées, différentes courbes traçant les différentes évolution du piston sur un tour de vil ebrequin. La figure 3 juxtapose la figure 1 et la figure 2, pour mettre en évidence les différences de progression et de diminution entre A et B, pendant des dispositions symétriquements identiques du vil ebrequin. La figure 4 représente selon l'invention, une intégration du dispositif dans la partie du moteur à combustion interne, dont le bloc moteur modifié est dessiné en coupe. La figure 5 représente l'extrémité de deux bras de levier, qui enserrent une bielle première dans un engrenage selon une partie variante du dispositif. La figure 6 représente l'extrémité de deux bras de levier, qui enserrent une bielle seconde dans un engrenage, tout en étant solidaire du piston selon une partie variante du dispositif. La figure 7 représente une partie coulissante d'un bras de levier selon une variante du dispositif. La figure 8 représente les bras de levier dissociables en deux parties selon une variante non limitative du plan de coupe du dispositif. La figure 9 représente selon la coupe CC de la figure 8, un mode d'assemblage en fourche d'un bras de levier avec une bielle, selon une variante du dispositif. En référence à ces dessins le dispositif comporte deux bras de levier (7) et Dans une forme de réalisation, qui s'inspire de la figure 5,la bielle première (1) et les extrémités des deux inverseurs (13) et (i4), presentent un engrenage qui fonctionne, de manière à entraîner deux pistons disposés sur l'autre extrémite des inverseurs et de part et d'autre de l'axe AA. La figure 6 est un mode de réalisation sur une partie du dispositif, qui permet l'annexion au piston 16) de la bielle seconde (15), cette dernière présente une partie dentée comme l'extrémité des bras ae levier 175 et il8), de manière à entraîner, soit deux vil ebrequins dIsposés sur l'autre extrémité des inverseurs et de part et d'autre de l'axe BB, soit Une succession d'inverseurs reliés à un ou deux vil ebrequins. La figure 7 est un mode de réalisation sur une partie du dispositif, qui comporte deux pièces coulissantes (19) et (21) l'une dans l'autre, dans un passage aménagé en (20), permettant au piston (22) solidaire de la bielle seconde (23) de ne pas rompre. Les bras de levier (7) et (8) de la figure 3, se constituent dans un mode réalisation, par une partie dissociable (24), qui se fixe par les vis (25) et (26), l'extrémité du bras de levier t8) forme une fourche (27), qui est reportée selon la coupe CC de la figure 8, pour représenter la figure 9, cette fourche (27) permet l'insertion et la fixation autour de l'axe 29), que les clips (30) maintiennent, de la bielle seconde (31). Dans un mode de réalisation non il lustré, deux points d'appui mobiles peuvent enserrer ou être enserrés dans un engrenage avec les bras de levier (7) et (8), de manière à amplifier cu à réduire a course du piston, ceçi dans le but de faire varier le couple moteur selon les besoins de puissance, et supprimer la boite de vitesse. Les exemples illustrés à titre indicatif, et qui s 'ins- pirent de la théorie sur les principes des leviers, pour suggérer des procédés d'aménagement, d'entraînement et de fixation, visant à obtenir l'effet de levier en rétablissant une inversion sur les mécanismes actuels, de même que par le prolongement ou la diminution, de tout ou en partie des proportions d'entres axes de l'inverseur, sont non limitatifs. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné aux moteurs à combustion interne, avec une adaptation de ces derniers, permettant l'Insertion de l'inver- seur, dans le but de faire des économies d'énergie avec un rendement amélioré. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour inverser un mouvement de piston ( de celui d'un vil ebrequin (2), qu'une bielle (1) transmet, afin d'obtenir un fonctionnement logique au principe des leviers, caractérisé en ce qu'il s'intègre dans le mécanisme des trois piéces mobiles, avec l'adaptation d'un bloc moteur (4) pour l'aménagement ou l'insertion d'un axe (o), qui est le point d'appui de l'inverseur, ce dernier est un ensemble qui est obtenu à partir des deux bras de levier (7) et (8j, d'une bielle première (1) et d'une bielle seconde 10). Le levier (7) est relié à la bielle première (1) qui est elle même reliée au mane ton i9) du vil ebrequin (2), l'autre bras de levier (8) est relié à une bielle seconde (10), qui est elle même reiiée au piston (3), celui si évolue dans un cylindre (5) qui est désaxé par rapport à l'axe du vil ebrequin (2), de telie sorte que lorsque le maneton (9) est à son point mort haut PUPE, le piston (3) se trouve à son point mort bas PMB, et vis et versa dans un ronctionnement en contInue. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les bras de levier (7) et (83 sont dissociables de l'une de leur partie qui enserre par les visses d'assemb lage (24) et (25), le point d'appui (6). 3S Dispositif selon l'une quelconque Les revendica- tions précédentes caractérisé en ce que une partie est coulissante 19), dans une partie (20) d'un bras de levier (21). 4i Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, un ou les deux bras de levier (13) ou 14), 17) ou 18) de l'inverseur soient dentés, comme une partie de ia bielle première (1) ou une partie de la bielle seconde (15) qu'ils ensser rent et entraînent dans un engrenage. 5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le point d'appui (6), permet de disposer des bras de levier supplémentaires. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'inverseur prend appui sur différents points. 7/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ou les points d'appui sont mobiles et qu'ils enserrent ou sont enserrés par les bras de levier dans un engrenage. 8/ Dispositif selon 1 une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la bielle seconde (15) est une partie solidaire et intégrante du piston (16). 9/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie d'une bielle correspondante à un bras de levier, fasse une fourche ou inversement,