Brevet FR2694339A1 — publié le 19940204

i "Procédé d'échange de gaz dans des moteurs thermiques à deux temps et moteur pour sa mise en oeuvre" La présente invention concerne un procédé d'échange de gaz dans un moteur thermique à deux temps, avec balayage inverse dans la chambre de combustion, le piston du moteur commandant les fentes d'admission et d'échappement du cylindre lorsque le piston est proche du point mort bas, l'air comburant étant insufflé avec précontrainte, une alimentation et commande d'une quantité de carburant correspondant à la charge du moteur dans la chambre de combustion dans la zone du point d'allumage et une seconde alimentation commandée par une soupape d'admission d'air comburant précontraint, cette introduction se faisant dans la chambre de combustion également au niveau du point d'allumage. L'invention concerne également un moteur thermique à deux temps pour la mise en oeuvre de ce procédé, comprenant: au moins une chambre de combustion délimitée par un cylindre, un piston et une culasse, une alimentation en carburant et une installation de dosage de carburant, au moins un compresseur d'air pour l'air comburant, des fentes d'admission et d'échappement commandées par le piston, ces fentes étant réalisées dans la paroi du cylindre dans la zone du point mort bas du piston, pour une première quantité de balayage servant au premier balayage avec inversion et au moins un canal d'entrée supplémentaire pour l'air comburant dans la culasse, ce canal étant commandé dans le sens de la fermeture par la soupape d'admission chargée par la pression régnant dans la chambre de combustion. De façon connue, le fonctionnement à deux temps de moteurs thermiques, qu'il s'agisse de moteurs à allumage commandé ou à allumage autonome, présente des inconvénients résidant surtout dans le procédé d'échange des gaz, car, d'une part, au moment de l'allumage, il faut avoir, au niveau du point d'allumage, un mélange susceptible d'être allumé et de brûler et, par ailleurs, pour la phase de balayage, il faut que la fraction de gaz d'échappement qui reste dans la chambre de combustion soit aussi réduite que possible Ainsi, comme cela est connu, entre 15 et 25 % de la course du piston ne peut s'utiliser pour récupérer du travail car seul le volume de remplissage peut être transformé en travail Le type de balayage joue dans ces conditions un rôle décisif, c'est-à-dire la manière d'alimenter et de pré-comprimer l'air comburant avant que cet air n'arrive dans la chambre de combustion à travers des fentes ou des soupapes Un mauvais balayage et un mauvais mélange au niveau du point d'allumage provoquent des ratés d'allumage, un mauvais fonctionnement, des émissions élevées en produit HC ainsi qu'une consommation défavorable en carburant. Le type de balayage le plus utilisé dans des moteurs thermiques à deux temps est le balayage par inversion Bien que l'on bénéficie particulièrement dans ce cas des avantages d'une construction simple du moteur et de faible coût de fabrication, il est particulièrement difficile d'atteindre des conditions de balayage optimales pour toute la plage des vitesses de rotation car le comportement en oscillations de l'installation d'évacuation des gaz coopère directement avec la commande par fentes existant dans ce cas Normalement, l'installation d'évacuation des gaz de combustion est optimisée pour qu'aux vitesses de rotation élevées on dispose des conditions de balayage les plus avantageuses Pour cela, les fentes d'admission sont commandées à l'ouverture latéra- lement, seulement avec un certain retard après les fentes d'échappement pour que l'onde de dépression soit déjà compensée et que l'onde de pression renvoyée par les tuyauteries d'échappement arrive de nouveau sur la fente d'admission avant que celle-ci ne soit de nouveau fermée On arrive ainsi à des conditions de remplissage extrêmement mauvaises pour l'air comburant et le carburant, par rapport aux gaz d'échappement et par ailleurs il subsiste un résidu relativement élevé en gaz d'échappement dans la chambre de combustion ce qui se traduit par de mauvaises caractéristiques de fonctionnement Par un compresseur externe, supplémentaire, entraînant ainsi une pré- compression élevée de l'air comburant mais aussi par une action de commande sur la veine des gaz d'échappement, on peut améliorer les conditions de balayage et de remplissage mais cela ne permet toutefois pas d'éviter le problème de base, à savoir le balayage inverse Contrairement à cela, les moteurs à deux temps à balayage par la tête ont l'avantage qu'un très bon balayage a lieu grâce aux soupapes d'admission et d'échappement commandées en particulier au niveau du point d'allumage dans la chambre de combustion Cette solution présente toutefois des inconvénients, car il faut disposer d'une commande de soupape pour les échanges de gaz, caractéristique des moteurs à deux temps, avec une section de commande importante pour un excellent remplissage, au niveau des soupapes (moteur à quatre soupapes et plus) ou encore il faut un compresseur puissant pour l'air comburant. L'entraînement des soupapes ou l'utilisation d'un compresseur se traduisent par des moyens constructifs importants et ainsi des coûts élevés A cela s'ajoute que comparé à un moteur à balayage inversé, la perte de puissance d'un moteur à deux temps à balayage de tête est relativement importante ce qui se répercute négativement sur la consommation en carburant et aussi sur l'émission en oxydes d'azote N Ox Etant donné l'échange gazeux, court, nécessaire, il faut que les moyens de commande des soupapes fonctionnent à une fréquence quadruple de celle d'un moteur à quatre temps ce qui se traduit par des difficultés considérables pour traiter la question de l'inertie et limite la vitesse maximale de rotation du moteur à une valeur relativement faible. Selon un procédé connu d'échange de gaz (Peugeot, document SAE 9008001 1990) correspondant au type évoqué ci-dessus, en plus du balayage inverse commandé par les fentes, on fournit une quantité d'air comburant relativement réduite par une soupape d'admission dans la culasse, cette quantité ne servant pas à balayer les quantités de gaz restant dans la chambre de combustion mais préparant et transportant le carburant dosé à l'admission Pour cette raison, cette quantité d'air comburant participe au maximum à % du remplissage des cylindres Comme compresseur de cet air comburant on utilise, de façon connue, le carter du vilebrequin comme pompe Les volumes morts représentés par les canaux d'air supplémentaires détériorent de manière correspondante le rendement de la pompe ce qui diminue la pré- compression de l'air comburant et conduit ainsi aux inconvénients évoqués ci-dessus. Selon un autre procédé connu correspondant au type défini ci-dessus (Orbital von Ford Word's Engine Update 1989), pour la pré-compression de cet air comburant distinct du transport de carburant ou du mélange carburant/air on utilise une pompe distincte pour air comprimé fournissant un niveau de pression de à 7 bars. Selon les deux procédés connus, il faut interrompre l'introduction de carburant lorsque la pression dans la chambre de combustion dépasse celle du tube d'aspiration pour éviter le refoulement du mélange air/carburant Dans cette période comprise entre la fermeture de la soupape d'admission et l'instant de l'allumage, en particulier aux faibles charges, le carburant peut se mélanger dans la chambre de combustion avec la charge introduite à travers la fente ce qui le dilue d'une manière trop importante et peut aboutir à des difficultés d'allumage A cela s'ajoute que les inconvénients développés ci-dessus du procédé de balayage inverse et du procédé de balayage au niveau de la culasse restent conservés sans amélioration réelle du balayage Dans les deux procédés on cherche à combiner une injection du côté de l'aspiration dans le domaine de la culasse avec un procédé de balayage inverse sur un moteur à deux temps. A cet effet l'invention concerne un procédé d'échange de gaz correspondant au type défini ci- dessus, ce procédé étant caractérisé en ce que en plus du balayage inverse comme premier chemin de balayage, la seconde alimentation d'air se fait suivant un second chemin de balayage des gaz dans la chambre de combustion et réalise un mélange carburant/air susceptible d'être allumé dans la zone du point d'allumage de la chambre de combustion, la quantité d'air correspondant à la seconde alimentation d'air est commandée par la différence de pression régnant en amont et en aval de la soupape d' admission, la soupape d'admission elle-même peut être actionnée par ces différences de pression. L'invention concerne également un moteur thermique à deux temps du type ci-dessus caractérisé en ce que la soupape d'admission pour la seconde quantité de balayage est en forme de soupape flottante, dont l'organe mobile est chargé dans le sens opposé à l'ouverture par au moins un ressort d'obturation et une surface agissant dans le sens de l'ouverture, en amont d'un siège de soupape pour que la commande d'ouverture de la soupape d'admission se fasse par la différence entre les surfaces de la soupape d'admission agissant dans le sens de l'ouverture ou dans le sens de la fermeture en tenant compte de la force exercée par le ressort d'obturation. Le procédé d'échange de gaz et le moteur thermique à deux temps pour la mise en oeuvre de ce procédé, selon l'invention, présentent l'avantage de combiner les avantages du balayage inverse avec celui du balayage au niveau de la culasse, et on introduit par la culasse et la soupape d'admission uniquement commandées par la différence de pression, qui y est prévue, une quantité d'air comburant beaucoup plus importante dans la chambre de combustion que pour les procédés connus, à savoir jusqu'à 40 % du remplissage du cylindre L'invention permet de fournir des quantités d'air importantes avec une pression relativement faible ce qui est techniquement plus facile et moins coûteux à réaliser que dans les procédés connus travaillant à haute pression, avec pré-compression de l'air comburant Ces avantages résident dans un meilleur balayage de la chambre de combustion, une diminution des ratés à l'allumage, une réduction des HC, une consommation moindre, un couple plus élevé avant tout dans la plage des faibles vitesses de rotation, une demande de puissance relativement faible pour la machine soufflante, des pertes mécaniques plus réduites et une pression moyenne relativement réduite pour un même couple, ce qui se traduit par une émission plus faible d'oxydes d'azote N Ox et ainsi une meilleure consommation de carburant. Ce procédé de balayage à deux chemins de balayage selon l'invention peut s'appliquer aux moteurs à deux temps à allumage commandé ou à allumage autonome et surtout n'utilise pas de commande coûteuse des soupapes d'admission, qui est délicate à réaliser. Il est particulièrement important que contrairement à des soupapes commandées par un arbre à came, ces soupapes commandées uniquement en fonction de la différence de pression ne sont pas limitées par une vitesse de rotation. Selon un développement avantageux de l'invention, la pré- compression de l'air comprimé des deux chemins de balayage se fait dans le carter de vilebrequin L'avantage réside surtout dans une structure simple, un faible poids, l'absence de problème en rotation aux couples élevés, les pertes mécaniques réduites, la faible émission en oxydes d'azote N Ox et un risque réduit de ratés d'allumages. Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'air comburant correspondant aux deux chemins de balayage est comprimé par un compresseur. Cela se traduit certes par des pertes mécaniques relativement plus élevées et l'émission en oxydes d'azote N Ox légèrement plus élevée sont compensées par les avantages d'un couple très élevé et une meilleure facilité de rotation, évitant tout raté. Dans les deux réalisations, l'air comburant est canalisé de manière appropriée vers les fentes de commande d'admission ou la soupape d'admission et une action correspondante sur la veine d'air peut influencer en plus la quantité. Selon un autre développement avantageux de l'invention, l'air comburant pour le premier chemin de balayage est comprimé dans le carter de vilebrequin et celui destiné au second chemin de rinçage est comprimé dans un compresseur distinct Les deux quantités d'air peuvent être commandées indépendamment l'une de l'autre pour optimiser le procédé de balayage à deux chemins L'avantage particulier de cette combinaison de pré-compresseurs séparés est que les pertes mécaniques peuvent certes être réduites, mais surtout le moteur tourne plus facilement et avec un couple élevé En plus, par une telle commande de l'air comburant, séparée, on peut diminuer considérablement l'émission d'oxydes d'azote N Ox. Selon un autre développement avantageux de l'invention, grâce au second chemin de balayage on peut commander l'ouverture des fentes de débordement seulement après un angle de vilebrequin de 400 avant le point mort bas (pmb) du piston du moteur Cela améliore le couple grâce à une teneur plus élevée en gaz frais dans la plage inférieure des vitesses de rotation En principe cela est vrai même lorsqu'il n'y a pas de compresseur supplémentaire. Selon un autre développement avantageux de l'invention, on peut étrangler de manière commandée le flux des gaz d'échappement ce qui optimise le débit de l'échappement et a une action directe sur la pression moyenne régnant dans la chambre de combustion ou sur la courbe du couple du moteur thermique L'onde de pression réfléchie par le système d'échappement peut ainsi être commandée dans le temps et en intensité. Selon un autre développement avantageux du moteur thermique à deux temps selon l'invention, l'organe de soupape mobile est en forme d'anneau commandant un certain nombre de canaux d'admission répartis de préférence en anneaux pour la seconde quantité de balayage et qui est couplée par plusieurs induits d'entraînement à des ressorts de fermeture La forme annulaire de l'organe de soupape permet une section de passage plus grande notamment par comparaison avec des soupapes en coupelles, abstraction de ce qu'une soupape annulaire donne d'une manière particulièrement avantageuse les surfaces d'attaque souhaitées ici sur l'anneau pour la commande par différence de pression A cela s'ajoute que les débits d'air d'admission relativement importants favorisent le refroidissement de la soupape Enfin, des courses relativement faibles suffisent néanmoins à une telle soupape annulaire pour libérer des sections d'admission importantes. Selon un autre développement avantageux de l'invention, cette soupape d'admission joue le rôle d'une soupape flottante à double siège, l'anneau formant soupape ayant une structure conique tournée vers la culasse et coopère avec un siège de surface conique correspondante réalisé dans la culasse, surface dans laquelle débouchent les canaux d'admission. De manière préférentielle, la soupape en forme d'anneau peut avoir une section triangulaire. Dès que la soupape en forme d'anneau se dégage de ses deux sièges, à savoir du siège intérieur et du siège extérieur, on dispose de deux grandes sections de passage pour la seconde quantité de balayage La section triangulaire et sa forme conique créent une goulotte de combustion, favorable sur le plan constructif dans la culasse; ainsi, par exemple en cas d'injection directe de carburant, le jet de carburant n'arrive pas sur la paroi du cylindre mais sur la soupape en forme d'anneau et de là il est repris, d'une part, par l'air comburant qui arrive et, lorsque le piston se rapproche du point mort haut, il est évacué par le pincement de l'écoulement. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le siège de soupape est constitué par un siège encastré dans une rainure de la culasse, le siège pour la soupape annulaire pouvant être composé de deux anneaux concentriques, à savoir un anneau intérieur et un anneau extérieur, entre lesquels il y a un volume annulaire pour le passage des gaz. Selon l'invention, sur l'anneau intérieur formant le siège, on peut avoir des ailettes directrices dirigées en biais vers la chambre annulaire pour créer un écoulement turbulent pour l'air La turbulence crée une vitesse relative plus élevée entre l'air comburant ainsi fourni et le carburant déposé à la surface de la soupape annulaire. En plus de cette répartition avantageuse du carburant dans l'air comburant, en particulier dans la plage il inférieure des charges, ce procédé de balayage à chemins dérivés crée un remplissage stratifié avec les avantages connus concernant la consommation et les gaz d'échappement; cela garantit la présence de suffisamment d'oxygène dans la zone de l'allumage Le remplissage de gaz résiduel, important pour atteindre de faibles émissions d'oxydes d'azote N Ox, se concentre plus sur le piston du moteur que dans la zone de la culasse ce qui se traduit également par une stratification positive pour la partie résiduelle de gaz. Selon un autre développement avantageux de l'invention, les induits d'entraînement sont logés dans des perçages de la culasse à proximité des canaux d'admission, le ressort de fermeture étant monté sur la culasse en amont des canaux d'admission Ainsi, le ressort de fermeture n'est pas exposé au gaz de combustion et les induits d'entraînement peuvent être réalisés d'une façon extrêmement légère du fait du guidage. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le ressort de fermeture est un ressort- lame fixé à la culasse du côté opposé au siège de soupape, le ressortlame se composant d'au moins trois ressorts-lames distincts, les ressorts-lames pouvant être constitués par des disques ovales avec des cavités allongées, l'induit d'entraînement est alors fixé à l'entretoise médiane ainsi réalisée alors que les entretoises extérieures sont fixées à la culasse. L'avantage de ce type de soupape flottante réside dans sa réaction rapide aux différences de pression en amont et en aval des canaux d'admission (également du fait de la faible inertie de telles soupapes) et comme indiqué précédemment, cela permet une grande section d'ouverture pour une faible course. Selon un autre développement avantageux de l'invention, la course du ressort-lame est limitée par une butée de fin de course qui modifie la longueur active du ressort-lame pendant le mouvement de la soupape d'admission, en fonction de la course par appui du ressort-lame, variable en fonction de la course sur la butée et en particulier on peut avoir une butée supérieure et une inférieure réalisées respectivement sous la forme d'anneaux, la butée supérieure étant une butée plane pour l'opération de fermeture alors que la butée inférieure peut être une butée en forme de coupelle pour la phase d'ouverture. La butée selon l'invention crée un amortissement au moment de la mise en butée grâce à l'écoulement écrasé, pneumatique (Squish) en évitant dans le cas de ressort-lame, un rebondissement incontrôlé et un battement du ressort-lame au moment de l'ouverture de la soupape Alors que la butée inférieure amortit le choc grâce à une caractéristique de ressort, progressive, du fait que le contour de la butée est différente de la ligne de flexion du ressort-lame de sorte qu'en se rapprochant de l'impact, le point d'application du ressort-lame sur la butée varie radialement de l'extérieur vers l'intérieur et diminue ainsi la longueur active du ressort-lame; la même remarque peut s'appliquer à la butée supérieure. Ainsi, on modifie la force de fermeture ou de rappel du ressort-lame appliquée sur l'organe mobile de la soupape en fonction de sa course, c'est-à-dire de la quantité d'air qui passe Le mouvement d'ouverture et le mouvement de fermeture sont amortis sans que cela n'entraîne des inconvénients quant à une fréquence de fonctionnement élevée. Selon une autre réalisation avantageuse de l'invention, le moteur thermique à deux temps à allumage commandé utilise une bougie au point d'allumage dans la zone de l'entrée d'air comburant. Selon l'invention, le carburant peut être fourni par injection à travers un tube aspirant, c'est-à-dire en amont de la soupape d'admission pour être réparti intentionnellement et de façon dirigée, d'une manière non symétrique, dans la seconde quantité de balayage (air comburant) pour éviter que le carburant n'arrive dans le gaz résiduel. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le carburant est injecté directement dans la chambre de combustion par un injecteur Dans le cas d'un moteur thermique à allumage commandé, cette injection est produite directement avant l'instant de l'allumage, cette période suffisante pour conserver un remplissage stratifié entre notamment la seconde quantité de gaz de balayage pour conserver le carburant avant que l'allumage ne se produise Il est essentiel qu'au niveau de la bougie d'allumage on dispose de suffisamment d'oxygène Des avantages résident surtout dans la faible émission d'oxydes d'azote N Ox Dans chaque cas il faut un recoupement entre le cône d'injection et les étincelles d'allumage. Selon un développement avantageux de l'invention, l'injecteur et l'installation d'allumage sont réalisés sous la forme d'un ensemble avec un injecteur comportant au moins un orifice d'injection isolé électriquement par rapport à un tube de support intégré au moteur thermique, et ayant deux électrodes d'allumage dans le cône d'injection à proximité de l'orifice d'injection, une électrode étant portée par le corps de l'injecteur pour être reliée électriquement à celui-ci et l'autre électrode étant mise à la masse par l'intermédiaire du tube et du moteur Une telle installation est connue en soi (DE- C-3731 211) mais non pour un moteur thermique à deux temps avec ses problèmes spécifiques des ratés d'allumage et autres inconvénients en particulier les plages de rotation faible et le balayage non optimisé. On évite notamment le risque qu'il n'y ait pas de mélange susceptible de s'allumer à l'emplacement de l'allumage Pendant la phase de balayage décrite ci- dessus dans un moteur thermique à deux temps, dans l'intervalle compris entre l'alimentation en gaz et l'instant de l'allumage, en particulier pour une faible charge et une faible vitesse de rotation, le carburant peut se mélanger à la charge non encore balayée ce qui peut aboutir à une forte dilution et ainsi à un mauvais allumage Par l'injection chronologiquement correcte sous pression élevée on évite cet inconvénient, ce type de procédé étant plus simple et moins coûteux que pour une pression de compression élevée de l'air comburant Cela améliore considérablement le procédé de balayage à deux chemins selon l'invention et évite les inconvénients caractéristiques des moteurs thermiques à deux temps travaillant selon le procédé de balayage décrit ci- dessus. Selon un autre développement avantageux de l'invention, il est prévu une installation de commande de section (organes d'étranglement réglables) dans le canal correspondant à la seconde quantité de rinçage. Cela permet d'étrangler la seconde quantité de rinçage dans la plage des vitesses de rotation critiques ou l'arrêter aux vitesses de rotation trop élevées Cela peut également se faire selon l'invention par un blocage à l'ouverture de la soupape flottante, par exemple à l'aide de moyens magnétiques. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un diagramme de la pres- sion moyenne. les figures 2, 3, 4 sont des vues simpli- fiées de trois exemples de réalisation de moteurs thermiques à deux temps. la figure 5 est une coupe longitudinale de la culasse selon la ligne II-II de la figure 6. la figure 6 est une coupe transversale selon la ligne I-I de la figure 5. les figures 7, 8 sont des vues corres- pondant à celles des figures 5, 6 pour un autre exemple de réalisation. les figures 9, 10 sont des détails de la figure 7 à échelle agrandie pour un amortisseur. Le procédé de balayage suivant deux chemins selon l'invention sera décrit ci-après à l'aide de trois exemples de réalisation correspondant à des formes différentes de guidage de l'air comburant Dans tous ces trois exemples, en plus du balayage inverse, usuel, connu, correspondant à la partie du procédé de balayage appelé premier chemin de balayage on effectue une seconde partie du procédé de balayage en introduisant comme second chemin de balayage de l'air comburant dans la chambre de combustion à travers la culasse, une soupape flottante commandant l'admission d'air Il est important pour toutes les soupapes d'admission utilisées dans le procédé à deux chemins de balayage selon l'invention, qu'elles soient commandées en ouverture et en fermeture par la pression qui règne en amont, respectivement en aval des soupapes, c'est-à-dire par la différence de pression et non suivant une commande forcée usuelle par un arbre à came Ces caractéristiques du procédé de l'invention sont décrites de manière plus détaillée ci-dessus. La figure 1 montre la courbe de la pression moyenne maximale susceptible d'être atteinte au- dessus de la vitesse de rotation, dans un moteur thermique à deux temps, les abscisses représentant la vitesse de rotation en tours par minute du moteur thermique et les ordonnées la pression moyenne efficace maximale du moteur thermique La ligne caractéristique pleine A correspond à un moteur thermique à deux temps avec balayage inverse normal La ligne caractéristique en trait interrompu C correspond à un moteur thermique optimisé, pendant que près de la courbe A, dans la zone de rotation inférieure, la perte de charge fraîche est très élevée, car les gaz qui reviennent de l'échappement à travers la fente d'échappement du moteur à deux temps refoulent l'air comburant arrivant par la fente d'admission et diluent à la manière d'une réinjection interne des gaz d'échappement, cet inconvénient est fortement réduit par le procédé de balayage à deux chemins, selon l'invention, comme décrit ci-dessous On arrive ainsi à ce que dans la plage moyenne et faible des vitesses de rotation, on atteint des valeurs de charge en gaz frais et des rendements de même qualité qu'aux vitesses de rotation élevées On a alors moins de ratés à l'allumage, moins de HC, la consommation devient plus économique et le couple est considérablement amélioré dans la plage inférieure des vitesses de rotation. La courbe caractéristique référencée C repose également sur l'avantage de l'invention, à savoir la forte réduction des pertes de charge dans le système des gaz d'échappement ce qui participe aux avantages déjà évoqués ci-dessus On obtient la ligne caractéristique B si le balayage en tête, combiné au balayage inverse, (second chemin de balayage) est assuré par une machine soufflante supplémentaire. La figure 2 est un schéma de principe d'un moteur thermique à deux temps dont la chambre de combustion 1 est délimitée dans un cylindre 2 du moteur par un piston 3 et une culasse 4 Le piston 3 coopère avec un vilebrequin 5; le côté inférieur du piston 3 délimite avec le carter 6 du vilebrequin une pompe qui aspire l'air comburant par l'intermédiaire d'une soupape 7 à lamelle pendant la course montante du piston 3, cet air venant del'extérieur du carter 6 pour être refoulé pendant la course descendante du piston 3 du moteur, le volet 7 étant alors fermé, à travers un canal d'alimentation 8 vers la chambre de combustion 1 Des fentes d'admission 9 sont prévues dans la paroi du cylindre 2 du moteur; on a également des fentes d'échappement il Ces fentes sont commandées à l'ouverture par le piston 3 pendant sa course lorsque le piston se trouve dans sa partie inférieure de course comme cela est indiqué. Dans un moteur à deux temps, après l'allumage dans la chambre de combustion 1 et une expansion correspondante avec déplacement du piston 3 vers le bas, lorsque la fente d'échappement 11 est libérée, ses gaz sont poussés vers l'échappement pendant que de l'air comburant frais qui arrive en même temps par les fentes d'admission 9, ouvertes, passe dans la chambre de combustion 1 et participe à l'évacuation des gaz d'échappement Il s'agit là de ce qui sera appelé le premier chemin de balayage. Le second chemin de balayage se fait par la culasse 4 en ce que de l'air comburant pré-comprimé arrive dans la chambre de combustion par un canal 12 dans la culasse 4 Cet air comburant sert de second chemin de balayage et permet aussi de former le mélange susceptible d'être allumé comme cela sera décrit ultérieurement Le premier et le second chemin de balayage optimisent le procédé de balayage comme cela a été évoqué ci-dessus La commande de cette seconde quantité d'air comburant se fait à l'aide d'une soupape flottante 13 chargée par une force de ressort à caractéristique relativement plate dans le sens de la fermeture (comme explicité ultérieurement) et qui est commandée à l'ouverture pratiquement par la différence de pression des gaz entre le canal 12 et la chambre de combustion 1 Dans ce cas, même pour une faible course, on dispose d'une grande section. L'alimentation en carburant et l'allumage ne sont pas représentés dans les exemples de réalisation des figures 2-4 Ces moyens peuvent être de différents types; on peut également avoir une injection avec un tube d'aspiration, une injection directe et le moteur peut être un moteur à allumage commandé ou un moteur à allumage autonome. Le canal 12 comporte en outre un volet d'étranglement 14 pour répartir les quantités d'air comburant fournies sous pression à partir du carter de vilebrequin 6 entre le premier et le second chemin de balayage ainsi que pour couper le second chemin de balayage aux vitesses de rotation élevées, pour limiter l'usure engendrée par l'inertie de la soupape. Dans les deux autres exemples de réalisation représentés aux figures 3 et 4, on a la même situation que dans le premier exemple de réalisation pour faciliter le dessin Les pièces de même forme portent les mêmes références et les pièces modifiées ou supplémentaires portent de nouvelles références. Dans le second exemple de réalisation représenté à la figure 3, pour le procédé de balayage à deux chemins selon l'invention, l'air comburant est comprimé par un compresseur 15 à la fois pour le premier et pour le second chemin de balayage; cet air ainsi fourni est réparti en principe dans le second exemple de réalisation comme cela a été prévu pour le premier exemple de réalisation entre les deux chemins de balayage Ce balayage avec soufflante permet d'atteindre sans difficulté des valeurs de compression plus élevées et surtout indépendantes de la vitesse de rotation donnant surtout un couple élevé même dans la plage des vitesses de rotation faibles et évitant tout raté à l'allumage grâce à la préparation uniforme des gaz. Dans le troisième exemple de réalisation du procédé de balayage à deux chemins selon l'invention, représenté à la figure 4, il s'agit d'une combinaison pour guider l'air comburant, à savoir, d'une part, pour le premier chemin de balayage par compression de l'air provenant du carter de vilebrequin 6, et, d'autre part, pour le second chemin, par compression par un compresseur 16 Un organe d'étranglement 17, prévu dans la conduite d'aspiration du carter de vilebrequin 6, permet de commander une adaptation des débits d'air fournis par le compresseur du vilebrequin et l'autre compresseur, en particulier pour un débit de la pompe du carter de vilebrequin, en fonction de la vitesse de rotation La seconde quantité de balayage fournie par le compresseur 16 n'est commandée que par la soupape flottante 13 alors que la première quantité provenant du carter de vilebrequin 6 n'arrive à la chambre de combustion 1 qu'à travers la fente d'admission 9 Pour le reste, ce troisième exemple de réalisation fonctionne comme le premier exemple de réalisation décrit ci-dessus à propos de la figure 2. Le compresseur 16 peut être coupé par un embrayage et être ainsi arrêté aux vitesses de rotation élevées. La figure 5 est une coupe longitudinale à travers une culasse 18 qui est applicable aux trois exemples de réalisation selon les figures 2-4 Cette culasse 18 est montée sur le cylindre 2 qui n'est représenté que partiellement et délimite la chambre de combustion 1 par ailleurs délimitée par le piston 3. La culasse 18 comporte un canal d'admission 19 qui est relié, comme cela apparaît à la figure 6, par des canaux d'admission 21 en forme de haricots, avec la chambre de combustion 1 Le canal d'alimentation 19 est lui-môme relié au canal 12. La soupape flottante comporte comme organe mobile une soupape en forme d'anneau 22 de section triangulaire coopérant avec deux anneaux formant siège de soupape, à savoir un anneau de siège intérieur 23 et un anneau de siège extérieur 24 Du côté de la chambre de combustion, les anneaux de siège 23, 24 sont logés dans une rainure annulaire 28 de la culasse 18 et coupent les canaux d'admission 21 en forme de haricots La soupape annulaire 22 est couplée par l'intermédiaire de trois tirants 26 chaque fois à un ressort-lame 27 de forme elliptique, ayant trois branches de ressort juxtaposées, et reliées à leurs extrémités; ces ressorts-lames s'appuient par ailleurs sur des oeillets d'appui 28 de la culasse 18 en étant fixés à ces endroits par des vis 29 Alors que les deux branches extérieures 41 du ressort servent à la fixation du ressort-lame sur la culasse 36, la branche médiane 42 du ressort est reliée à l'induit 26 comme cela apparaît à la figure 8 Selon le dessin, les surfaces exposées à la pression des gaz en amont et en aval de la soupape d'admission, sur la soupape 22, sont des surfaces relativement importantes permettant d'aboutir à des forces d'ouverture relativement grandes pour des différences de pression relativement faibles Dès que la soupape en forme d'anneau 22 se sépare des anneaux formant siège 23, 24, il s'établit entre la soupape en forme d'anneau et le siège, deux passages annulaires pour l'écoulement si bien que même la perte de charge pour les deux quantités d'air de rinçage en air comburant est relativement faible A cela s'ajoute le poids très réduit des pièces mobiles et de la fréquence élevée ainsi rendue possible. Au centre de la culasse 18 on a disposé verticalement un ensemble compact combinant une bougie et un injecteur 32 Cet ensemble peut être réalisé en principe comme cela est décrit dans le document DE-C- 3731 211. La figure 5 montre sous la référence III, le câne d'injection de ce moyen d'injection directe; le carburant arrive alors en partie sur la soupape en forme d'anneau 22 et est ainsi entraîné par l'air comburant qui arrive pour être particulièrement bien préparé avec cet air L'allumage se fait, d'une part, grâce à une électrode 33 à laquelle l'injecteur 34 est relié électriquement, la seconde électrode 35 constituant l'électrode de la masse étant reliée à l'enveloppe de l'ensemble bougie/injecteur 32 et ainsi à la culasse 18 Le point d'allumage se trouve ainsi dans une zone dans laquelle pour l'instant d'allumage, pour une certaine position de rotation du vilebrequin ou position du piston 3, on a un mélange carburant/air susceptible d'être allumé même pour de faibles quantités injectées. La figure 7 montre de nouveau une culasse 36 qui correspond dans son principe à celle de la figure à la différence toutefois que le carburant est injecté dans ce cas par des injecteurs basse pression 37 dans le canal d'arrivée 19 de la culasse et cela en amont des canaux d'admission 21 Le mélange carburant/air est ainsi transféré par les canaux d'admission 21 dans la chambre de combustion 1 pour y être allumé de façon usuelle par une bougie 40. L'injecteur 37 peut être prévu dans des positions différentes dans la culasse 36, raison pour laquelle on a représenté une seconde position de montage de l'injecteur 37 Cette réalisation permet à la soupape en forme d'anneau 22 d'osciller librement avec l'induit 26 dans les ressorts-lames, sans être guidée, perpendiculairement, ce qui élimine les forces de frottement et la nécessité de graisser. Selon les figures 7, 9, 10, la course des ressorts-lames 38 ou de la soupape en forme d'anneau 22 est limitée par des butées, à savoir dans le sens de la fermeture, par une butée 44 et dans le sens de l'ouverture par une butée 45 A la figure 9, le tirant d'entraînement 26 avec le ressort-lame 38 ou branche médiane 42 du ressort est représenté en position de fermeture de l'injecteur; pour cette position il s'appuie par la branche 42 contre la butée 44 Les deux butées 44, 45 sont fixées sur la culasse 36 ce qui non seulement amortit mais limite également le mouvement de fermeture de la soupape lorsque le ressort- lame rencontre la butée Par contre, à la figure 10, le tirant 26 et la branche 42 du ressort- lame occupent une position pour la position d'ouverture de la soupape flottante pour laquelle la branche 42 du ressort-lame s'applique également à la butée par une liaison de forme Cette butée 45 est maintenant réalisée de façon profilée (ayant une légère forme de S) si bien que pendant la course d'ouverture, le point d'appui de la branche 42 du ressort-lame chemine de l'extérieur vers l'intérieur ce qui diminue la longueur active du ressort avec pour conséquence une réduction correspondante de la force du ressort et effet d'amortissement. On peut également envisager de donner à la butée de fin de course de fermeture 44 une forme analogue. R E V E N D I C A T I O N S 1 ') Procédé d'échange de gaz dans un moteur thermique à deux temps avec balayage inverse dans la chambre de combustion, le piston du moteur commandant les fentes d'admission et d'échappement du cylindre lorsque le piston est proche du point mort bas, l'air comburant étant insufflé avec précontrainte, une alimentation et commande d'une quantité de carburant correspondant à la charge du moteur dans la chambre de combustion dans la zone du point d'allumage et une seconde alimentation commandée par une soupape d'admission d'air comburant précontraint, cette introduction se faisant dans la chambre de combustion également au niveau du point d'allumage, procédé caractérisé en ce que en plus du balayage inverse comme premier chemin de balayage, la seconde alimentation d'air se fait suivant un second chemin de balayage ( 4, 12) des gaz dans la chambre de combustion ( 1) et réalise un mélange carburant/air susceptible d'être allumé dans la zone du point d'allumage de la chambre de combustion, la quantité d'air correspondant à la seconde alimentation d'air est commandée par la différence de pression régnant en amont et en aval de la soupape d'admission ( 13), la soupape d'admission elle-même peut être actionnée par ces différences de pression. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la précompression de l'air comburant des deux chemins de balayage se fait dans le carter du vilebrequin ( 5). ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la précompression de l'air comburant pour les deux chemins de balayage se fait par un compresseur ( 15, 16). ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air comburant pour le premier chemin de balayage est comprimé dans le carter du vilebrequin ( 6) et celui du second chemin de balayage est comprimé dans un compresseur distinct. ) Procédé selon les revendications précédentes, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les fentes d'admission ou de débordement ( 9) sont seulement découvertes à partir d'un angle de vilebrequin de 400 avant le point mort bas du piston du moteur. 60) Procédé seloni les revendications précédentes, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le courant des gaz d'échappement peut être étranglé de manière commandée. ) Moteur thermique à deux temps pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 6, prises dans leur ensemble, comprenant: au moins une chambre de combustion ( 1) délimitée par un cylindre ( 2), un piston ( 3) et une culasse ( 4), une alimentation en carburant et une installation de dosage de carburant ( 32, 37) au moins un compresseur d'air ( 6, 15, 16) pour l'air comburant des fentes d'admission et d'échappement ( 9, 11) commandées par le piston ( 3), ces fentes étant réalisées dans la paroi du cylindre ( 2) dans la zone du point mort bas du piston ( 3), pour une première quantité de balayage servant au premier balayage avec inversion et au moins un canal d'entrée supplémentaire pour l'air comburant dans la culasse ( 4), ce canal étant commandé dans le sens de la fermeture par la soupape d'admission ( 22-24) chargée par la pression régnant dans la chambre de combustion, moteur caractérisé en ce que la soupape d'admission pour la seconde quantité de balayage est en forme de soupape flottante ( 22-29) dont l'organe mobile ( 22) est chargé dans le sens opposé à l'ouverture par au moins un ressort d'obturation ( 27) et une surface agissant dans le sens de l'ouverture, en amont d'un siège de soupape ( 23, 24) pour que la commande d'ouverture de la soupape d'admission se fasse par la différence entre les surfaces de la soupape d'admission agissant dans le sens de l'ouverture ou dans le sens de la fermeture en tenant compte de la force exercée par le ressort d'obturation. ) Moteur thermique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe de soupape mobile est en forme d'anneau ( 22) qui commande un certain nombre de canaux d'admission ( 21) répartis de manière correspondant en anneau pour la seconde quantité de balayage, en étant couplés à au moins un ressort d'obturation ( 27, 38) par plusieurs tirants ( 26). ) Moteur thermique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la soupape d'admission est en forme de soupape flottante à double siège. ) Moteur thermique selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la soupape annulaire ( 22) est de forme conique tournée vers la culasse ( 4) et coopère avec une double surface de siège réalisée dans la culasse, avec une conicité rentrante, correspondante, les canaux d'admission ( 21) débouchant dans cette surface. ) Moteur thermique selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la soupape annulaire ( 22) possède une section triangulaire. ) Moteur thermique selon les revendi- cations 8 à 11, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le siège de soupape est réalisé sur un siège annulaire inséré dans une rainure annulaire ( 25) de la culasse ( 4). ) Moteur thermique selon la revendication 12, caractérisé en ce que le siège annulaire se compose de deux anneaux formant siège ( 23, 24) concentrique, un anneau intérieur ( 23) et un anneau extérieur ( 24) formant entre eux un volume annulaire pour le passage des gaz. ) Moteur thermique selon la revendication 13, caractérisé par des aubes de guidage disposées en biais vers le volume annulaire sur l'anneau intérieur ( 23) pour créer un écoulement turbulent dans la veine de gaz. ) Moteur thermique selon les reven- dications 12 à 14, prises dans leur ensemble, caractérisé par des ouvertures ( 21) en forme de haricots réalisées dans le fond de la rainure annulaire ( 25) et constituant des canaux d'admission. ) Moteur thermique selon les reven- dications 8 à 15, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les tirants d'entraînement ( 26) sont guidés dans des perçages de la culasse ( 18) à proximité des canaux d'admission ( 21) et les ressorts obturateurs ( 27) sont prévus sur la culasse ( 18) en amont des canaux d'admission ( 21). ) Moteur thermique selon la revendication 16, caractérisé en ce que le ressort obturateur est un ressort-lame ( 27, 38) fixé à la culasse ( 18, 36) du côté opposé au siège de soupape. 180) Moteur thermique selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'un ressort obturateur se com- pose au moins de plusieurs ressorts-lames distincts ( 38). ) Moteur thermique selon la revendication 18, caractérisé entce que les ressorts-lames ( 38) sont des disques ovales avec des découpes longitudinales ( 39), la branche centrale ( 42) ainsi formée dans le ressort portant le tirant ( 26) alors que les branches extérieures ( 41) sont fixées à la culasse ( 36). 20) Moteur thermique selon les reven- dications 17 à 19, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la course des ressorts-lames est limitée par des butées ( 44, 45). 210) Moteur thermique selon la revendication 20, caractérisé en ce que la butée modifie la longueur active du ressort-lame (de la branche centrale 42 du ressort) en fonction de la course du fait de l'appui différent de la surface du ressort-lame sur chaque butée en fonction de la course. 220) Moteur thermique selon l'une des revendications 20 ou 21, caractérisé en ce qu'il comporte deux butées, l'une limitant la course d'ouverture et l'autre la course de fermeture, la butée ( 44) limitant la course de fermeture étant plane alors que la butée définissant la course d'ouverture ayant au moins une courbure en forme de coupelle. 230) Moteur thermique selon les reven- dications précédentes, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le moteur est à allumage commandé et comporte une bougie ( 40) dans la zone du point d'allumage. 24 ) Moteur thermique selon la revendication 23, caractérisé en ce que le carburant est injecté dans le canal d'alimentation ( 19) réalisé dans la culasse ( 36) par un injecteur basse pression ( 37) en amont de la soupape d'admission. 250) Moteur thermique selon la revendication 23, caractérisé en ce que le carburant est injecté directement dans la chambre de combustion ( 1) par l'intermédiaire d'un injecteur haute pression ( 34). 260) Moteur thermique selon la revendication , caractérisé en ce que l'injecteur ( 34) et le dispositif d'allumage sont réalisés sous la forme d'un ensemble compact (bougie/injecteur) avec un injecteur ( 34) ayant au moins une ouverture d'injection, cet injecteur étant intégré dans un tube de fixation (manchon) pour son montage dans la culasse ( 18) en étant isolé électriquement et comporte deux électrodes d'allumage ( 33, 35) à proximité de l'orifice de sortie de l'injecteur ( 34), une électrode ( 33) étant prévue sur le corps de l'injecteur ( 34) en étant reliée électriquement à celui-ci et l'autre électrode ( 35) étant mise à la masse sur le moteur par l'intermédiaire du tube de fixation. 270) Moteur thermique selon les reven- dications 7 à 26, prises dans leur ensemble, caractérisé par un dispositif de commande de section ( 14) (papillon d'étranglement réglable) dans le canal ( 12) correspondant à la seconde quantité de balayage. 280) Moteur thermique selon la revendication 27, caractérisé en ce que la soupape d'admission ( 22- 29) peut être verrouillée contre l'ouverture. 29 *) Moteur thermique selon les reven- dications précédentes, prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le compresseur ( 18) peut être coupé. 300) Moteur thermique selon la revendication 28, caractérisé en ce que le verrouillage est fait par des moyens magnétiques.