Brevet FR2712920A1 — publié le 19950602

La présente invention concerne un dispositif permettant une meilleure circulation des flux gazeux dans un moteur thermique à quatre temps avec admission d'air au travers du piston. Traditionnellement sur ce type de moteur l'admission des gaz dans la chambre de combustion est assurée par une soupape non commandée mécaniquement. Pour que l'ouverture et la fermeture de la soupape se réalisent correctement à tous les régimes moteur il faut que les forces qui agissent sur cette pièce (force d'inertie et force de pression) soient impérativement dirigées dans la direction du mouvement ce qui n'est pas le cas avec les turbulences créées par les flux gazeux à haut régime, d'où un frottement excessif entre la queue de la soupape et le guide de soupape entraînant un freinage et un retard à la fermeture ou à l'ouverture. Les conséquences sont les suivantes : risque de blocage de la soupape ; haut régime moteur mal accepté ; utilisation d'un ressort de rappel de soupape ; retard à l'admission des gaz dans la chambre de combustion (pour permettre l'ouverture de la soupape il faut que la dépression de la chambre de combustion atteigne la valeur limite qui compense la force de rappel du ressort). Le dispositif proposé qui permet le passage des gaz d'admission vers la chambre de combustion est un piston constitué de deux parties (I) et (2) généralement cylindriques et emboîtées l'une dans l'autre. La mobilité d'une partie par rapport à l'autre permet l'ouverture ou l'obturation de l'orifice de passage des gaz (3) et (11). La première partie (1) entraîne l'ensemble des deux pièces (1) et (2) et comporte l'axe de piston (9), elle est en contact avec le pied de bielle. La partie (1) est l'élément de fermeture des surfaces d'obturation (orifices de passage des gaz d'admission vers la chambre de combustion). La seconde partie (2) est entraînée par la première (1) (avec un décalage en phase d'admission) et comportent les surfaces d'obturation (les orifices de passage des gaz (3) et (11)) ainsi que les segments d'étanchéité (7). La partie (2) est en contact avec les parois du cylindre. Les avantages sont les suivants : pas de risque de blocage du dispositif d'obturation; pas de retard à l'admission pour les gaz qui pénètrent dans la chambre de combustion (il n'y a pas de pression limite à atteindre avant l'ouverture de la soupape) ; meilleur remplissage de la chambre de combustion ; meilleur rendement moteur. Principe de fonctionnement: en phase d'admission, la partie du piston (1) descend dans la chambre de combustion (4). La dépression créée sn (4) et les frottements de la partie (2) avec les parois de la chambre de combustion font glisser vers le bas la partie (1) par rapport à la partie (2) jusqu'à la butée (8) ce qui ouvre la zone de passage des gaz d'admission (3) vers la chambre de combustion. Après le point mort bas (PMB) la partie (1) remonte jusqu'à la butée (6) et obture la zone de passage des gaz (3). Pendant les phases de compression, explosion, échappement, la pression élevée maintient le dispositif d'obturation fermée. Flux de circulation des gaz : zone (10) puis zone (3) puis zone (11) puis la zone obturée par la soupape d'échappement (5). REVENDICATION 1) Moteur à explosions à quatre temps dont l'admission d'air se fait au travers du piston caractérisé en ce que le piston se compose essentiellement de deux parties distinctes et mobiles l'une par rapport à l'autre : une partie qui entraîne l'ensemble des deux parties (avec un décalage entre les deux parties en phase d'admission), qui comporte l'axe du piston et qui est 5 l'élément de fermeture des surfaces d'obturation (orifices de passage des gaz d'admission vers la chambre de combustion) et une partie entraînée qui comporte les surfaces d'obturation et qui est en contact avec les parois du cylindre.