Brevet FR2719099A1 — publié le 19951027

La présente invention concerne un dispositif permétant d'augmenter le rendement des moteurs à piston, à deux temps ou à quatre temps, qu'ils soient à explosion ou à combustion. Le rendement des moteurs à piston, à explosion ou à combustion, à deux ou quatre temps, est limité du fait que la résistance mécanique et l'énergie mécanique, se confrontent par l'intermédiaire du système " piston bielle vilbrequin " donc en un même mouvement, la distance parcourue et le temps étant des éléments communs de la poussée et de la résistance mécanique. Le dispositif selon l'invention consiste en une modification du rapport poussée / résistance mécanique, par trasformation de la résistance mécanique, obtenue par l'utilisation de pignons dit asymétriques. Les pignons sont taillés ou montés d'une part sur le vilbrequin, transmètant l'énergie mécanique à un second pignon asymétrique, taillé ou monté sur un arbre primaire portant le volant moteur. La transformation est une adaptation de la résistance mécanique permètant une plus grande vitesse du piston, par l'engrenement des pignons asymétriques, petit rayon coté vilbrequin, grand rayon coté arbre primaire, dans le temps moteur. Cette situation permet une diminution du temps de course du piston, par rapport au moteur primitif, dans le cadre de la puissance suivant la formule: puissance = pousée X distance parcourue / temps de parcour. Nous avons donc, en l'absence d'augmentation de la poussée,dans le cadre de la transformation de la résistance mécanique citée précédement une augmenta- tion de la puissance en comparaison du moteur primitif, donc une amélioration25 du rendement moteur. Le temps gagné lors du temps moteur par la position des pignons asymétrique est reperdu lors de la position inverse de ceux ci, l'ensemble s'inscrivant dans une révolution du vilbrequin. Selon divers modes de réalisations: - le cycle de variations permètant la modification du rapport, poussée / résistance mécanique, par transformation de la résistance mécanique, peut être inscrit dans les 720 du cycle des moteurs à quatre temps. - la vitesse de rotation de l'arbre primaire peut être démultipliée par rapport au nombre de tours minute du vilbrequin, par l'utilisation d'un pignon asymétrique double. - l'arbre primaire peut recevoir l'énergie mécanique de plusieurs vilbrequins. Les schémas annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en vue de face le dispositif selon l'invention, le volant moteur n'est pas représenté pour la clarté du schéma. La figure 2 représente, le vilbrequin, les pignons asymétriques, l'arbre -2 - primaire avec le volant moteur, suivant la figure 1. La figure 3 représente un mode particulier de réalisation inscrivant la transformation de la résistance mécanique dans les 720 du cycle des moteurs à quatre temps. Le volant moteur n'est pas représenté pour la clarté du schéma. La figure 4 représente, le vilbrequin, l'arbre intermédiaire, les pignons, l'arbre primaire et le volant moteur selon la figure 3. La figure 5 représente un autre mode particulier de réalisation, le cycle des variations étant de 720 . Le volant moteur n'est pas représenté pour la clarté du schéma. La figure 6 est une vue de dessus de la figure 5 avec le volant moteur. La figure 7 représente une démultiplication de la vitesse de l'arbre primaire, le volant moteur est représenté par deux arcs qui le délimitent. La figure 8 représente l'engrènement de deux vilbrequins avec un arbre primaire le volant moteur n'est pas représenté pour la clarté du schéma. La figure 9 représente les deux vilbrequin, les pignons asymétriques, l'arbre primaire avec le volant moteur, selon la figure 8. Les pignons asymétriques sont représentés suivant leur profil tangentiel. Ce profil, l'emplitude, la progression ou évolution des variations permises par les pignons asymétriques, ne sont pas limitatif en ce qu'ils sont représentés,20 ils sont issus de la vitesse de rotation du moteur, du type de ce moteur et du rendement souhaité. En référence aux figures 1 et 2, le dispositif pour l'amélioration du rendement des moteurs à piston à deux ou à quatre temps, à explosion ou à combustion, comporte un pignon asymétrique (1), sur le vilbrequin (2),25 transmètant l'énergie mécanique à un second pignon asymétrique (3), sur un arbre primaire (4) qui porte le volant moteur (5). L'ensemble permètant une vitesse angulaire du vilbrequin (2), dans le temps moteur, superieur à la vitesse moteur de l'arbre primaire (4) d'ou un temps de course du piston (7) réduit par rapport au moteur primitif. Le cycle des30 variations faisant 360 . Le calage du pignon asymétrique (1) par rapport au maneton (6) est éffectué de tel sorte que le piston (7) se trouve dans le temps moteur, au point choisi, quand le petit rayon du pignon asymétrique (1) est aligné avec le grand rayon du pignon asymétrique (3). Selon un mode particulier de réalisation, représenté par les figures 5 et 6 Le pignon asymétrique (1) sur le vilbrequin (2) transmet l'énergie mécanique à un pignon asymétrique double (8), sur un arbre intermédiare (9) portant un second pignon asymétrique, simple (10). Le pignon asymétrique (10) transmet l'energie mécanique reçue au pignon asymétrique (3) sur l'arbre primaire (4) portant le volant moteur (5). -3- L'emplitude des variations permises par les pignons asymétriques (3)et(10), doit être au moins double à l'emplitude des variations permises par les pignons asymétriques (1) et (8), si l'on veut n'avoir qu'un cycle de variations dans les 720 du cycle des moteurs à quatre temps. Le calage du pignon asymétrique (1) par rapport au maneton (6) est éffectué de tel sorte que le piston (7) se trouve dans le temps moteur, au point choisi, quand le petit rayon du pignon asymétrique (1) est aligné avec un grand rayon du pignon asymétrique double (8). Le petit rayon du pignon asymétrique (10) étant lui aussi en alignement avec le grand rayon du pignon asymétrique (3). Le calage du pignon asymétrique double (8) par rapport au pignon asymétrique (10) est lui issu de la position de l'arbre intermédiaire (9) par rapport à celle du vilbrequin (2) et celle de l'arbre primaire (4). Il est réalisé de tel sorte qu'il permet l'alignement, du petit rayon du pignon asymétrique (1) avec un grand rayon du pignon asymétrique double (8), et simultanément, l'alignement du petit rayon du pignon asymétrique (10) avec le grand rayon du pignon asymétrique (3), quand le piston (7) est au point choisi du temps moteur. Selon une autre forme sde réalisation représenté sur les figures 3 et 4, l'énergie mécanique du vilbrequin (2) est transmise à larbre intermédiaire (9) par l'intermédiaire des pignons symétriques, (11) sur le vilbrequin, (12) sur l 'arbre intermédiaire. Les pignons symétriques (11) et (12), engendre la demi-vitesse de l'arbre intermédiaire (9), par rapport au vilbrequin (2). C'est donc en demi-vitesse, que l'énergie mécanique est transmise par le pignon asymétrique (10) sur l'arbre intermédiaire, au pignon asymétrique (3) sur l'arbre primaire (4), portant le volant moteur (5). L'ensemble inscrit le cycle des variations dans les 720 du cycle des moteurs à quatre temps. Le calage est un alignement du petit rayon du pignon asymétrique (10) avec le grand rayon du pignon asymétrique (3), quand le piston (7) est au point choisi du temps moteur. L'engrènement des pignons symétriques (11) et (12) permètant la situation. Dans la forme de réalisation représenté par la figure 7, le pignon asymétrique (1) transmet l'énergie mécanique reçue du vilbrequin (2), à un pignon asymétrique double (8), sur l'arbre primaire (4), qui porte le volant moteur (5). L'ensemble engendre la demi-vitesse de l'arbre primaire (4) par rapport au nombre de tours minute du vilbrequin (2), et le cycle des variations dans les 360 d'une révolution du vilbrequin (2). - 4 - Le calage du pignon asymétrique (1) par rapport au maneton (6) est réalisé de tel sorte qu'il permet l'alignement du petit rayon du pignon asymétrique (1) et d'un grand rayon du pignon asymétrique double (8), quand le piston (7) est au point choisi du temps moteur. En référence aux figure 8 et 9, l'arbre primaire (4) est situé entre deux vilbrequin (2). Les axes de rotation des deux vilbrequins (2) et de l'arbre primaire (4), formant un angle plat. Les pignons asymétriques (1) de chacun des vilbrequins (2) transmètent l'énergie mécanique au pignon asymétrique (3) de l'arbre primaire (4) qui porte le volant moteur (5). Le calage du pignon asymétrique (1), par rapport au maneton (6) est fait individuellement pour chacun des vilbrequins (2), le petit rayon du pignon asymétrique (1) est aligné avec le grand rayon du pignon asymétrique (3), quand le piston (7) est au point choisi du temps moteur. La situation du piston (7), au point choisi du temps moteur, est un compromis entre,la pression existante dans le cylindre, pour une utilisation optimum de la multiplication de la vitesse angulaire du vilbrequin, et la vitesse angilaire de ce même vilbrequin en fin de compression. Selon une variante non illustrée, l'arbre primaire est situé entre deux arbres intermédiaires, les axes de rotation des arbres intermédiaire et primaire formant un angle plat. Le pignon asymétrique simple de chacun des arbres intermédiaires transmet l'énergie mécanique reçue au pignon asymétrique de l'arbre primaire. Le calage des pignons asymétriques par rapport au maneton est individuel pour chaque ensemble, vilbrequin arbre intermédiaire avec larbre primaire. Il est effectué suivant ce qui est décrit précédement concernant les cycles de variations faisant 720 , en comformité avec le type de réalisation utilisé. L'équilibrage des pièces tournantes est une nécessité. Le dispositif selon l'invention, est destiné à l'amélioration du rendement des moteurs à piston, tant dans leur utilisation, pour l'automobile, le transport routier, l'aviation et la navigation. - 5 - REVENDICATIONS 1) dispositif pour moteurs à piston, caractérisé en ce qu'il comporte un pignon (1) sur le vilbrequin (2) qui transmet directement ou non, l'énergie mécanique à un pignon asymétrique (3) sur un arbre primaire (4) portant le volant moteur Z5). 2) dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un arbre intermédiaire (9) portant un pignon asymétrique double (8) engrené à un pignon asymétrique (1), un second pignon asymétrique simple (10) sur ce même arbre intermédiaire (9) transmet l'énergie mécanique reçue au pignon asymétrique (3). i 0 3) dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vilbrequin (2) porte un pignon symétrique (11) qui transmet l'énergie mécanique à un second pignon symétrique (12) sur l'arbre intermédiaire (9) qui porte le pignon asymétrique (10). 4) dispositif selon la revendication 2 caractérisé par la situation du pignon asymétrique double (8) sur l'arbre primaire (4) engrené au pignon asymétrique (1). ) dispositif selon la revendication I caractérisé par la situation du pignon asymétrique (3) intercalé entre deux pignons asymétrique (1) solidaires de deux vilbrequins (2) de sorte que les axes des vilbrequins (2) et de l'arbre20 primaire (4) forment un angle plat. 6) dispositif selon les revendications 2 ou 3 caractérisé par la situation du pignon asymétrique (3) intercalé entre deux pignons asymétriques (10) solidaires de deux arbres intermédiaires (9) de sorte que les axes des arbres intermédiaires (9) et de l'arbre primaire (4) forment un angle plat.