Brevet FR2745328A1 — publié le 19970829

Perfectionnement aux moteurs à combustion interne à deux temps à balayage en boucle. La présente invention a trait à un perfectionnement aux moteurs à combustion interne à deux temps à balayage en boucle, du type présentant - au moins une chambre de travail de volume variable délimitée par une paroi cylindrique dans laquelle coulisse un piston, la face supérieure mobile du piston et une culasse fixe, - fonctionnant selon le cycle à deux temps, avec un système de balayage en boucle à travers la culasse, contrôlé par au moins une soupape d'admission coopérant avec un siège, de préférence d'allure générale conique, de manière à faire communiquer cycliquement la chambre de travail avec une cavité d'admission communiquant avec des moyens d'alimentation en air frais du moteur, et par au moins une soupape d'échappement coopérant avec un siège, de préférence d'allure générale conique, de manière à faire communiquer cycliquement la chambre de travail avec une cavité d'échappement communiquant avec le système d'échappement des gaz de combustion du moteur, - lesdites soupapes.d'admission et d'échappement étant disposées de façon que l'air frais d'admission pénétrant dans la chambre de travail à travers la soupape d'admission provoque un balayage au moins d'une partie substantielle des gaz brûlés dans la chambre et leur évacuation à travers la soupape d'échappement. Dans les moteurs de ce type la différence de pression AP des gaz entre les moyens d'alimentation en air frais du moteur à la pression P, et le système d'échappement des gaz de combustion du moteur est une valeur relativement faible et pratiquement imposée par les caractéristiques des moyens de suralimentation en air frais. Par ailleurs l'opération de balayage ne peut intervenir que pendant une partie limitée du temps de chaque cycle, une autre partie, importante, de ce temps devant être consacrée à la compression et la détente des gaz renouvelés dans la chambre. Il en résulte que la géométrie et le fonctionnement des soupapes d'admission et d'échappement jouent un rôle déterminant dans le rendement, la puissance et la vitesse du moteur. Or l'accroissement de la taille des soupapes se heurte rapidement à une limite géométrique imposée par les dimensions mêmes de la culasse, alors que l'augmentation de la levée des soupapes, c'est-à-dire la distance dont la soupape s'écarte de son siège, et l'accroissement de la vitesse de levée, qui sont déterminés par le profil des cames actionnant l'ouverture et la fermeture des soupapes, se trouvent rapidement limités par les contratintes mécaniques imposées par les pressions de contact admissibles entre le nez de la came et les pièces qu'elle actionne. Les performances, à savoir la perméabilité de la culasse, le rendement de l'utilisation de l'air frais traversant la culasse, c'est-à-dire le rapport entre la masse d'air frais enfermée dans la chambre de travail à la fin du balayage à la masse d'air frais traversant la culasse, et le rendement de balayage, à savoir le rapport entre la masse d'air frais à la masse totale de gaz enfermée dans la susdite chambre à la fin du balayage, se trouvent donc limitées. La demande de brevet EP-A-0 673 470 a permis d'apporter une nette amélioration à ces limitations en prévoyant une soupape d'admission unique et une soupape d'échappement unique, lesdites soupapes d'admission et d'échappement étant de forme de révolution et d'axes confondus, et de préférence confondus avec l'axe de la paroi cylindrique de la chambre de travail, et montées coaxialement, de telle façon que la soupape d'admission soit située à l'extérieur de la soupape d'échappement, - le siège de la soupape d'admission étant solidaire de la culasse et orienté de telle manière que la pression du fluide moteur contenu dans la chambre de travail exerce une force qui tend à appuyer ladite soupape sur son siège, ledit siège étant situé au voisinage immédiat de la périphérie de la partie supérieure de la susdite paroi cylindrique dans laquelle coulisse le piston, et en contact avec la culasse, - la susdite soupape d'échappement comportant une partie de forme tubulaire dont la paroi intérieure coulisse, de façon étanche grâce à des moyens d'étanchéité, autour d'un moyeu fixe porté par la culasse, et dont l'extrémité du côté de la chambre présente une portée coaxiale à ladite partie tubulaire de façon à pouvoir coopérer avec un siège aménagé à l'intérieur de la partie inférieure du côté de la chambre de la susdite soupape d'admission, permettant de faire communiquer la susdite cavité d'échappement avec la chambre de travail, grâce à l'espace annulaire délimité radialement par la paroi intérieure de la soupape d'admission et par la paroi extérieure de la soupape d'échappement. En effet cette disposition permet d'optimiser et de contrôler le balayage et, en outre, de doubler la levée réelle du siège d'échappement du fait que les levées des soupapes d'admission et d'échappement s'effectuent en sens contraire. En outre, si l'on prévoit des moyens pour mettre en rotation l'air d'admission passant par la soupape d'admission, on peut réaliser une stratification centrifuge axi-symétrique et injecter le combustible dans une zone centrale chaude relativement pauvre en oxygène, de façon à obtenir les avantages décrits dans ce brevet ainsi que dans la demande de brevet FR-A-2 690 951. La présente invention se propose d'améliorer encore les performances des moteurs possédant une soupape d'admission et une soupape d'échappement concentriques, notamment telles qu'elles viennent d'être définies cidessus, ce qui permet, au choix, de diminuer la durée du balayage et, en conséquence d'augmenter la course utile de détente du moteur et donc son rendement, ou d'obtenir, pour une durée angulaire donnée de balayage pendant la course montante du piston, une perméabilité élevée de culasse permettant d'accroître la vitesse de rotation du moteur. Un autre objectif, encore, de l'invention est de considérablement diminuer l'usure des soupapes et de leur siège et singulièrement de la soupape d'admission et de son siège, la soupape d'échappement et son siège étant généralement mieux protégés par 1 'effet de lubrification par les dépôts carbonés provoqués par les gaz de combustion se dirigeant vers l'échappement. L'invention a pour objet un moteur à combustion interne à deux temps à balayage en boucle, de préférence à allumage par compression, du type décrit dans le préambule, et de préférence dans lequel les soupapes d'admission et d'échappement sont de forme de révolution et d'axes confondus, et de préférence confondus avec l'axe de la susdite paroi cylindrique, et montés coaxialement, de préférence de telle façon que la soupape d'admission soit située à l'extérieur de la soupape d'échappement et comportant, de préférence, les autres caractéristiques des soupapes des moteurs à soupapes concentriques du type décrit ci-dessus, caractérisé en ce que, pour l'une au moins desdites soupapes d'admission et d'échappement, la surface de la soupape située en aval, dans le sens de l'écoulement la traversant, de la portée de ladite soupape, d'une part, et la surface de la partie prolongeant le siège de ladite soupape, avec lequel coopère ladite portée, et située également en aval dudit siège, d'autre part, sont configurées à la façon d'un diffuseur sensiblement isentropique pour déboucher dans la cavité située en aval de la soupape. Par diffuseur isentropique on entend une tuyère divergente dans laquelle l'écoulement de gaz qui la traverse y subit un ralentissement et une compression quasiment isentropiques. Le débouché dans ladite cavité située en aval possède une section débitante supérieure à la section géométrique de passage de la soupape en position de pleine ouverture entre la portée de ladite soupape et son siège. Par section géométrique de passage de la soupape, on entend la section minimale de libre passage entre la soupape levée et son siège. Cette section reste dans le voisinage de la portée, c'est-à-dire des zones de contact de la soupape fermée et de son siège, mais sa position axiale peut varier en fonction de la levée de la soupape. Ainsi, l'écoulement en aval de la soupape s'effectue dans un diffuseur dont la section augmente progressivement, au moins lorsque l'on s'aproche de la cavité située en aval de la soupape, à savoir la chambre de travail, dans le cas d'une soupape d'admission et la cavité d'échappement dans le cas de la soupape d'échappement, la section débitante de ce diffuseur, c'est-à-dire la section par laquelle le diffuseur débouche dans ladite cavité, étant supérieure à la section de passage de la soupape en position de pleine ouverture entre la portée de la soupape et son siège. Dans une forme de réalisation préférée, le rapport entre la section débitante du débouché de l'écoulement de la soupape dans la cavité située en aval de celle-ci, dans le sens de l'écoulement, et ladite section géométrique de passage de la soupape en position de pleine ouverture, est au plus égal au rapport critique calculé pour la valeur du rapport des pressions du fluide s'écoulant dans ladite soupape de part et d'autre de celle-ci, et cela au moins lors du fonctionnement normal du moteur. Le rapport critique est défini comme celui pour lequel la vitesse de l'écoulement atteindra la vitesse du son au col de la veine fluide située dans le voisinage de la portée de soupape ; il peut être facilement calculé par les équations de la diffusion isentropique. Lorsque la soupape formant diffuseur est une soupape d'admission de forme tubulaire, débitant dans une chambre cylindrique, on préfère que le profil de surface -de la soupape en aval de sa portée soit configuré pour devenir progressivement sensiblement parallèle à la direction de la paroi cylindrique de la chambre dans laquelle coulisse le piston. Ainsi, de façon avantageuse, la soupape d'admission peut déterminer, au niveau de sa portée, en combinaison avec le siège, un trajet coudé s'évasant progressivement dans le plan méridien et, initialement orienté avantageusement vers l'extérieur, c'est-à-dire vers la paroi de la chambre, pour devenir progressivement parallèle à la paroi de la chambre. Dans le cas d'une soupape d'échappement de forme tubulaire, on préfère que le profil de la partie de la soupape située en aval de sa portée soit configuré au niveau de sa sortie pour être sensiblement parallèle à la partie cylindrique intérieure de la soupape d'admission qui forme le siège de la soupape d'échappement. Dans une forme de réalisation préférée on peut prévoir, dans le conduit d'amenée d'air qui délivre l'air à la soupape tubulaire d'admission, des moyens déflecteurs pour donner à l'écoulement de l1air une composante rotative permettant d'adresser, à travers la surface de passage de la soupape puis la partie formant le diffuseur, un flux d'air en écoulement sensiblement isentropique tout en étant animé d'un mouvement de rotation provoquant un effet centrifuge tendant à maintenir l'air frais le long de la paroi de la chambre cylindrique dans laquelle coulisse le piston, afin d'obtenir les avantages décrits dans la demande de brevet FR-A-2 690 951. Par ailleurs, pour minimiser les pertes de charge, à la sortie de la susdite cavité d'admission les passages d'accès à la soupape d'admission seront, de préférence, inclinés par rapport à l'axe géométrique du cylindre, en direction du piston pour réduire la dé -flexion de l'écoulement dans un plan méridien. Les moyens déflecteurs, tels que des aubages, peuvent être disposés, soit au niveau de ces passages, soit même, le cas échéant, sur la soupape d'admission. On comprend, par ailleurs, que l'invention, grâce à l'augmentation de la perméabilité effective de la culasse résultant de la diffusion isentropique de l'écoulement permet de limiter l'inconvénient de perte de charge qui résulte inévitablement de la mise en rotation de l'air par les moyens déflecteurs dont l'inclinaison est, en général, voisine de 450. L'invention a également pour objet un moteur défini dans le préambule, comportant, de préférence, une soupape d'admission tubulaire ayant une portée, de préférence d'allure générale conique, coopérant avec un siège de soupape porté par la culasse, l'appui de la portée de la~soupape sur le siège s'effectuant alors le long d'une ligne circulaire dans un plan perpendiculaire à l'axe de translation de la soupape, caractérisé en ce que le siège et la soupape, en aval de ladite ligne circulaire d'appui entre la portée et le siège telle qu'elle est définie lorsque la pression régnant dans la chambre est faible ou nulle, sont agencés de manière qu'à l'occasion de la déformation cyclique de la soupape sous l'action des forces dues à la pression des gaz, le diamètre de cette ligne de contact circulaire diminue de telle façon que la portée de la soupape pivote autour de son appui sur son siège et roule sans glisser sur celuici. On peut ainsi utiliser avantageusement la déformation de la soupape sous l'action de la pression des gaz pour éviter un glissement entraînant une usure au niveau de la portée de la soupape en provoquant, par la déformation de la soupape, lors de l'augmentation de pression qui résulte de la compression puis de la combustion, un effet de roulement contre la surface du siège. Ce contact roulant sans glissement n'est possible que grâce à l'existence de la structure creuse de soupape se développant de part et d'autre de la ligne de contact. De façon avantageuse, dans le but d'obtenir ce résultat, la surface conjuguée au niveau de la portée, et, de préférence, aussi, la surface au niveau du siège, présentent des profils ayant un point d'inflexion, la ligne de contact, c'est-à-dire d'appui se déplaçant au voisinage de ce point d'inflexion lors des variations de pression. Ainsi avec de telles surfaces, par exemple en forme de S, la ligne de contact, lorsque la soupape n'est que peu ou pas contrainte par la pression, se trouve placée au-deSsous de ce point d'inflexion alors que lorsque la soupape est fortement contrainte, les gaz étant par exemple à la pression maximale, elle se trouve placée sur ou légèrement au-dessus de ce point d'inflexion. De préférence ces surfaces conjuguées sont agencées pour former, en aval, dans le sens de l'écoule- ment du fluide, de la portée et du siège, un diffuseur permettant un écoulement sensiblement isentropique, diffuseur tel qu'il a été défini ci-dessus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale dlun moteur selon l'état connu de la technique, représenté avec les soupapes d'admission et d'échappement à l'état fermé et le piston à sonPoint Mort Haut alors que se déroule la combustion dans la -chambre de combustion ;; - la figure 2 représente une vue schématique en coupe axiale identique à la figure 1, mais avec les soupapes en l'état d'ouverture maximale et le piston au voisinage de son Point Mort Bas alors que se produit le balayage de la chambre de travail - les figures 3 et 4 représentent une vue schématique des formes géométriques des soupapes d'admission et d'échappement avec leurs sièges respectifs et réalisés selon l'invention de façon à permettre à l'écoulement les traversant de diffuser de façon isentropique en aval de leurs cols respectifs, c'est-à-dire en aval de la restriction maximale du passage offert audit écoulement. Sur la figure 3, la soupape d'admission est fermée et la soupape d'échappement est en position de faible ouverture.Sur la figure 4, les deux soupapes sont en position d'ouverture maximale - la figure 5 représente une vue schématique de la partie inférieure de la soupape d'échappement avec une bague flottante disposée entre sa surface interne et le moyeu - la figure 6 représente une vue schématique des moyens d'actionnement de la soupape d'admission ; - la figure 7 représente schématiquement une vue en section de la soupape d'admission, comportant un évidement contenant un fluide caloporteur ; - la figure 8 représente une vue schématique des profils conjugués de la soupape d'admission et de son siège dans une forme de réalisation préférée de l'invention On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2. Le moteur selon l'état connu de la technique, et décrit dans la demande EP-A-0 673 470 est un moteur diesel à deux temps a balayage en boucle comprenant un cylindre 1 dans lequel coulisse un piston 2 et qui est -fermé à son extrémité supérieure par une culasse 5. Le cylindre, le piston et la culasse délimitent une chambre de travail de volume variable 3 dans laquelle se produit, alors que le piston est au voisinage de son Point Mort Haut la combustion tel que représenté sur la figure 1. La culasse 5 comporte un moyeu central fixe 6, solidaire de cette dernière, et de révolution autour d'un axe 23 préférablement confondu avec celui du cylindre et du piston, et à l'intérieur duquel est placé un injecteur de combustible, non représenté, dans l'axe dudit moyeu et qui débouche dans l'axe de la chambre de combustion 4 faisant partie de la chambre de travail 3. Le moteur comporte encore une soupape d'admission de forme généralement tubulaire 7 et une soupape d'échappement également de forme généralement tubulaire 8, lesdites soupapes étant concentriques le long de l'axe de révolution commun 23, la soupape d'échappement étant comprise à l'intérieur de la soupape d'admission. La soupape d'admission 7 présente à sa partie inférieure une portée 9 coopérant avec un siège 10 aménagé dans la partie inférieure de la culasse 5. Concentriquement à cette portée et à l'extérieur, une cavité d'admission 11 distribue l'air vers la soupape, en provenance d'un dispositif d'alimentation en air classique (non représenté). De façon avantageuse la cavité 11 communique avec la soupape d'admission 7 par l'intermédiaire de passages 12 orientés de façon à donner au flux d'air frais d'admission une composante de rotation autour de l'axe géométrique commun de révolution 23 des différentes pièces du moteur. Ces passages peuvent être délimités par deux surfaces coniques coaxiales aménagées dans la culasse, des aubages directeurs étant disposés au plus près du débouché dans la chambre de travail. La soupape tubulaire d'admission 7 présente une surface intérieure de révolution qui comporte dans sa partie inférieure une surface préférablement conique, d'axe confondu avec l'axe 23 de la soupape et formant un siège 13 qui coopère avec la portée 14 de la soupape tubulaire d'échappement 8. La soupape tubulaire d'admission 7 présente également un corps tubulaire et cylindrique 15 qui coulisse dans un alésage aménagé dans la culasse 5, alors que la soupape tubulaire d'échappement 8 présente également un corps tubulaire cylindrique qui coulisse autour du moyeu central fixe 6. Des passages d'huile sont aménagés entre la surface cylindrique interne du corps de la soupape d'échappement 8 et la surface cylindrique externe du moyeu central fixe 6, de façon à permettre le refroidissement et la lubrification des pièces en regard. Les deux soupapes tubulaires étant de révolution et d'axes confondus, en raison de leur différence de diamètre, délimitent un canal annulaire 16 par lequel les gaz d'échappement sont conduits depuis la chambre de travail 3 vers la cavité d'échappement 17 qui communique avec le système d'échappement, non représenté, du moteur. Les deux soupapes 7 et 8 sont actionnées hydrauliquement, comme décrit dans la demande EP-A0 673 470 grâce aux variations cycliques de pression d'un liquide hydraulique enfermé dans deux cavités 50 ou 60 de volume constant mais présentant des surfaces variables délimitées par un piston moteur 51 ou 61 coopérant avec un arbre à cames 53 lié cinématiquement à l'arbre principal du moteur, et par un piston récepteur 52 ou 62, solidaire respectivement de la soupape d'admission et de la soupape d'échappement, et qui comporte des moyens de rappel élastique adéquats. La disposition des pistons récepteurs 52 et -62 est telle que les soupapes d'admission et d'échappement soient actionnées dans des directions opposées, la soupape tubulaire d'admission 7 s'ouvrant vers le bas c'est-à-dire en direction du piston, et la soupape tubulaire d'échappement s'ouvrant vers le haut. La portée 14 de la soupape d'échappement coopérant avec son siège 13 aménagé sur la surface intérieure de la soupape d'admission, on conçoit que, les mouvements des deux soupapes s'effectuant en sens inverses, l'ouverture de la soupape d'échappement est accrue par la levée de la soupape d'admission. Le fonctionnement d'un moteur de ce type est le suivant Lorsque le piston 2 se rapproche du Point Mort Bas en étant repoussé par les gaz se trouvant dans la chambre de travail à la suite de la combustion du combustible,~donc en fin de détente de la chambre de travail, on ouvre la soupape d'échappement pour permettre à la pression régnant dans cette dernière de tomber endessous de la pression régnant dans la bâche d'admission 11 (passage de la "bouffée d'échappement"), de manière à éviter le reflux des gaz vers le circuit d'admission (ou "contre-balayage"), on ouvre alors la soupape d'admission pour procéder au balayage de la chambre de travail qui consiste à remplacer les gaz de combustion par de l'air frais. L'air d'admission pénètre dans la section de passage de la soupape d'admission délimitée entre la portée 9 et le siège 10, en ayant été préalablement mis en rotation dans les susdits passages 12. L'air pénètre ainsi dans la chambre de travail dans l'espace délimité par la paroi latérale du cylindre et la partie inférieure de la soupape. Compte-tenu de la mise en rotation de l'air autour de l'axe de symétrie 23, les filets d'air pénétrant dans la chambre de travail sont inclinés par -rapport audit axe 23, en formant une nappe d'air longeant la paroi cylindrique en direction du piston et tournant autour de cet axe. En même temps les gaz chauds, qui se trouvent concentrés au voisinage de l'axe de la chambre 3 et de la chambre de combustion 4, s'échappent par la section de passage entre le siège 13 et la portée 14 de la soupape d'échappement. Lors de la première phase de la remontée du piston 2, les gaz de combustion se trouvent ainsi évacués en grande partie et remplacés par de l'air frais. Dans la deuxième partie de la course de remontée du piston 2, on ferme les soupapes, et l'ensemble des gaz contenus dans la chambre 3 sont alors progressivement comprimés et finissent par se retrouver à l'état de compression maximum dans la chambre de combustion 4 dans laquelle on injecte alors le combustible sous pression, ce qui provoque l'inflammation du combustible et le départ d'un nouveau cycle moteur. On peut avantageusement agencer les moments de fermeture des soupapes de façon à obtenir à l'intérieur du volume disponible au-dessus du piston 2 une masse d'air frais entraînée en rotation et donc centrifugée vers la périphérie et entourant, dans la partie centrale, une masse plus réduite de gaz de combustion chaud retenu dans la chambre au cours du balayage et provenant du cycle précédent, de sorte que l'injection s'effectuera dans cette partie centrale ce qui procurera les avantages décrits dans la demande de brevet FR-A-2 690 951. Conformément à l'invention, et tel que représenté sur les figures 3 et 4, la partie inférieure de la soupape tubulaire d'admission 7, située en aval (dans le sens de l'écoulement d'air la traversant) de la portée 9 coopérant avec le siège conique 10, est prolongée vers le bas, c'est-à-dire en direction du piston, par une jupe 21 présentant une symétrie de révolution et coaxiale à ladite soupape, et dont la surface externe, c'est-à-dire la plus éloignée de son axe 23, est une surface de révolution dont le profil méridien est raccordé en amont de façon tangente à la surface de la portée 9 et en aval, se termine préférablement parallèlement à l'axe 23. De la même manière, le siège conique 10 est prolongé de façon régulière par une surface de révolution 22 autour de l'axe 23 et dont le profil méridien est tangent - en amont - avec le siège conique, et parallèle - en aval - avec l'axe 23. Les surfaces de révolution en regard 21 et 22 délimitent ainsi un passage annulaire présentant une symétrie de révolution et dont la section débitante croît régulièrement depuis la section de passage minimale Sc (alors que la soupape est en position d'ouverture maximale) appelée col de la soupape et située au droit du siège 10 et de la portée 9, jusqu'à la section de passage maximale Sd située à la partie inférieure de la jupe 21. Conformément à l'invention les profils méridiens des surfaces en regard 21 et 22 seront dessinés de telle manière à constituer "un diffuseur isentropique" lorsque la soupape est en position de pleine ouverture. Par diffuseur isentropique on entend un canal dont la section de passage, croissant dans le sens de l'écoulement, est telle que l'écoulement la traversant, ayant été préalablement accéléré et détendu jusqu'au franchissement du col de la soupape, y subit un ralentissement et une recompression quasi-isentropique [c'est-à-dire, en l'absence de pertes thermiques à la paroi, avec conservation de la pression totale (ou pression d'arrêt) tout au long de l'écoulement], jusqu'au niveau de pression statique régnant en aval de ladite soupape. La croissance progressive de la section de passage dans le diffuseur ne devra être ni trop faible car alors les frottements pariétaux y deviennent excessifs, entraînant une chute de la pression totale de l'écoulement - ni trop. forte - car alors l'écoulement décolle de la paroi, entraînant également une chûte de la pression totale. On sait par exemple que pour un diffuseur conique, l'angle optimal caractérisant la croissance progressive de la section de passage est voisin de 7 degrés par rapport à l'axe dudit cône. Une telle disposition procure les avantages suivants - L'écoulement, dévié par rapport à l'axe du cylindre au passage du col de la soupape est redressé régulièrement de façon à être dirigé parallèlement à l'axe du cylindre en direction du piston (avec une composante tangentielle, si un moment cinétique est imprimé à cet écoulement lors du franchissement de ladite soupape). - Pour une différence de pression AP donnée entre la bâche d'admission et le cylindre et dont la valeur dépend des caractéristiques de rendement de la turbo-suralimentation, et une température T et une pression P données dans la bâche d'admission 11, le débit Q traversant la soupape est accru dans le rapport Sd/Sc de la section débitante maximale Sd à la sortie du diffuseur à la section minimale Sc au col par rapport au débit Q* qui aurait traversé la même soupape dépourvue de son diffuseur. Cet accroissement du débit est toutefois limité par le fait qu'en se détendant au passage du col de la soupape, le débit est accéléré, pour être ensuite recomprimé et décéléré dans le diffuseur. Mais pour une section au col donnée (déterminée par la géométrie et la levée maximale de la soupape) il existe une valeur maximale de la section de sortie (Sd)m du diffuseur pour laquelle la vitesse de passage au col de la soupape atteint la vitesse du son. Si la section de sortie du diffuseur était supérieure à cette section critique (Sd)m l'écoulement décollerait de la paroi au-delà de ladite section critique et il n'y aurait plus de diffusion isentropique de l'écoulement au-delà de cette section critique et par là plus d'augmentation du débit traversant la soupape. Cette section critique dépend bien entendu du rapport de détente X = P / (P - AP) entre la bâche d'admission et le cylindre. Son expression théorique est la suivante [5c/5d] critique = { 2/ ( Y -1 ) [ ( Y+1 ). #n.(#n-1)}/# avec : n = (y-1)/y et y = Cp/Cv C et Cv étant les chaleurs spécifiques à pression et à volume constants du fluide gazeux considéré. Par exemple : y = 1,404 . AP/P [ Sd/Sc ] critique 0,05 2,228 0,10 1,622 0,15 1,366 0,20 1,222 Ceci signifie que l'écoulement traversant la soupape selon l'invention pourra être augmenté de 62 % par rapport à une soupape conventionnelle, si la différence de pression de part et d'autre de la soupape est de 10 % de la pression totale amont. En revanche, il ne servirait à rien d'augmenter la section de sortie du diffuseur au-delà de ce rapport critique, car alors l'écoulement serait bloqué à la vitesse du son lors du franchissement du col de la soupape. On dit que le diffuseur est adapté au col de la soupape si la vitesse du son est atteinte audit col et si l'écoulement diffuse de façon réversible, c'est-àdire sans décollement de la paroi, jusqu'à la section de sortie. On comprend donc que si le diffuseur est adapté à la soupape en position de pleine ouverture (avec une section débitante augmentée de 62 % par rapport à la section au col si la différence de pression aux bornes de la soupape est de 10 % de la pression régnant en amont de la soupape) il n'en sera pas de même pour les levées inférieures de la soupape. Si par exemple la soupape est levée à moitié, l'écoulement décollera de la paroi du diffuseur dans la tranche du diffuseur dont la section de passage est égale à la moitié de sa section de sortie. Mais on peut organiser les profils en regard 21 et 22 pour que la diffusion soit aussi parfaite que possible, même pendant la levée de la soupape. On provoque ainsi un accroissement considérable de la vitesse d'écoulement au col et on augmente, de cette façon, considérablement la perméabilité effective de la soupape d'admission et ceci pour une différence de pression entre la pression d'admission provenant des moyens de suralimentation et la pression régnant dans l'échappement, qui reste constante. Le débit d'air frais pénétrant par la soupape d'admission est donc considérablement augmenté. On doit ajouter qu'en outre ce diffuseur est extrêmement efficace y compris au moment où la soupape d'admission commence à s'écarter de son siège et où la surface de passage au niveau du siège est encore très faible. Par ailleurs, l'efficacité, c'est-à-dire l'accroissement de la perméabilité, est immédiatement obtenue, même aux bas régimes, et au démarrage du moteur, c'est-à-dire aux moments où, classiquement, le balayage est le plus malaisé. De la même manière, pour ce qui concerne la soupape d'échappement, conformément à l'invention, comme représenté sur les figures 3 et 4, les surfaces de révolution constituant la paroi interne 25 de la soupape d'admission et paroi externe 24 de la soupape d'échappement, situées en aval de la portée 14 de la soupape d'échappement et du siège 13 de ladite soupape aménagé sur la paroi interne de la soupape tubulaire d'admission, délimitent un passage annulaire 26. Les profils méridiens de ces surfaces en regard 24 et 25 sont dessinés de telle manière que le passage annulaire 26 constitue un canal divergent depuis la section minimale Sc au col de la soupape jusqu'a la valeur maximale Sd se raccordant au conduit d'échappement 17 et que ce divergent soit un diffuseur isentropique au sens défini plus haut. On préférera semblablement que le rapport entre la section de sortie Sd de ce diffuseur et la section au col Sc de la soupape en position de pleine ouverture soit au plus égal au rapport critique calculé pour la valeur nominale de la différence de pression relative aux bornes de la soupape. La position du col de la soupape, définie par la section de passage géométrique minimale du canal annulaire, peut varier, par rapport à la position de la portée 14 et du siège 13 de ladite soupape, et ce en fonction du degré d'ouverture de la soupape. Sur la figure 3, par exemple, sur laquelle la soupape d'échappement est en position de faible ouverture, on peut voir que le col de la soupape, de section de passage Sc minimale, est situé au voisinage immédiat de la portée 14 de la soupape et de son siège 13. Au contraire sur la figure 4, où l'on peut voir les deux soupapes en position de pleine ouverture (et la section de passage de la soupape augmentée du fait de l'abaissement de son siège 13 situé sur la soupape d'admission), on peut observer que la position du col de la soupape de section minimale Sc est située bien audessus de sa portée, dans la partie rectiligne du passage annulaire, ce qui est très favorable à l'obtention d'une bonne diffusion de l'écoulement (il est en effet bien connu que l'obtention d'une diffusion parfaite dans un canal incurvé est particulièrement délicate). La détermination des profils conjugués 21 et 22 pour la soupape d'admission et 24 et 25 pour la soupape d'échappement peut être faite par l'homme de l'art soit par le calcul, soit par l'expérimentation. Préférablement, on dessinera ces profils pour que le divergent faisant suite au col de la soupape constitue un diffuseur isentropique aussi parfait que possible, au sens défini plus haut, lorsque la soupape concernée est en position de pleine ouverture. Pour déterminer le profil idéal, il faudra prendre en compte le fait que l'écoulement présente une composante axiale ("vitesse débitante") et une composante tangentielle imprimée à celui-ci à l'occasion du franchissement des moyens déflecteurs 12. On se réfère maintenant à la figure 5. La soupape d'admission a un grand diamètre et se centre naturellement, lorsqu'elle est fermée, sur son siège, aménagé sur la culasse. La soupape d'échappement, de plus petit diamètre, prend appui sur le siège conique 13 aménagé sur la soupape d'admission, de sorte qu'il peut arriver qu'elle se trouve excentrée d'une valeur non négligeable par rapport au moyeu central 6 sur lequel elle coulisse. Dans le cas de moteurs de grand alésage, par le jeu des tolérances de fabrication et de l'empilage des pièces, cette excentration peut atteindre plusieurs dixièmes de millimètre. Dans ces conditions, afin d'assurer une bonne étanchéité entre la surface cylindrique intérieure de la soupape d'échappement 8 et la surface externe du moyeu central 6, on peut avantageusement prévoir de monter une bague flottante 28 susceptible de se déplacer latéralement par rapport au moyeu. Cette bague flottante 28 pourra être logée de façon à pouvoir se déplacer latéralement avec un faible jeu dans une gorge constituée entre un épaulement 29 du moyeu 6 et un contre-épaulement 36 d'une pièce 31 faisant également partie du moyeu 6, la surface cylindrique externe de la bague 28 servant de piste de glissement pour un joint ou garniture d'étan chéité glissant 32, implanté dans la partie interne inférieure de la soupape d'échappement 8.Cette piste de glissement présente, bien entendu, une surface cylindrique externe suffisamment haute pour permettre le glissement de la garniture d'étanchéité 32 pendant toute la levée de la soupape d'échappement. On se réfère maintenant à la figure 6. Afin de commander le mouvement des soupapes, par exemple la soupape d'admission 7, on peut utiliser tous moyens connus de commande de soupapes tels que par exemple une commande mécanique par arbre à cames ou encore une commande de type électro-magnétique synchronisée avec la rotation de l'arbre principal du moteur. Toutefois, on peut avantageusement utiliser, comme dans le cas de la demande de brevet EP-A-0 673 470, des moyens de commande hydraulique qui consistent en une cavité déformable de volume constant, remplie d'un liquide hydraulique tel que par exemple l'huile de lubrification du moteur, et comportant une première chambre de volume variable 34, délimitée par un cylindre aménagé dans la culasse et dans lequel coulisse un piston-moteur 35 coopérant avec un arbre à cames 36 lié cinématiquement à l'arbre principal du moteur, et qui communique, par un passage 37 avec une seconde chambre de volume variable 38 délimitée par l'alésage dans lequel coulisse la surface externe cylindrique de la soupape d'admission 7, laquelle présente un épaulement 39 faisant office de piston-récepteur, de sorte que, lorsque le nez de la came 36 actionne le piston-moteur 35, l'huile, considérée comme un liquide incompressible, chassée à travers le passage 37 de la première chambre 34 à la seconde chambre 38 provoque la descente du piston-récepteur 39, et par là l'ouverture de la soupape 7. Le retour vers le haut peut être effectué par un moyen de rappel, qui peut être, par exemple, un ressort ou, de préférence, un moyen de rappel pneumatique constitué par la compression de l'air contenu dans une cavité 40 dont une des faces est également délimitée par un épaulement 41 faisant office de surface de piston de rappel, de la soupape 7. Si, le volume formé par les cavités 34, 38 et le passage 37, est trop rempli d'huile, par exemple à la suite d'une fuite d'huile rentrant dans la cavité, ou de la dilation thermique de l'huile, la soupape ne retombera pas sur son siège.En cas de déficit d'huile, par exemple, par fuite vers l'extérieur, le contact entre la came 36 et le galet du piston 35 sera interrompu, ce qui provoquera des chocs dans les moyens de commande. Conformément à l'invention on peut éviter ces inconvénients à l'aide d'un dispositif de rattrapage de jeu automatique en prévoyant un passage de faible diamètre 42 susceptible de déboucher dans la cavité 34 et relié aux moyens d'alimentation basse pression en huile 43, le débouché du fin canal 42 dans le cylindre étant disposé de façon à être obturé et libéré cycliquement par le mouvement du piston 35, et étant situé en un emplacement tel que, lorsque le piston 35, avec son galet, est libéré pour revenir à sa position d'origine après l'actionnement par la came 36, ce débouché se trouve découvert et met la cavité remplie d'huile en communication avec les susdits moyens d'alimentation basse pression 43 en huile, alors qu'il est très rapidement masqué lorsque le piston 35, sous l'action de la came, se met à descendre pour commencer à lever la soupape. On se réfère, maintenant, à la figure 7. Dans le moteur selon l'invention, la soupape d'admission 7 présente une grande surface exposée aux gaz de combustion, de sorte qu'il est important d'assurer un bon refroidissement de la soupape. De même, en raison des hautes performances que l'on peut obtenir d'un tel moteur, la soupape d'échappement peut avoir intérêt à être fortement refroidie. Conformément à l'invention on peut avantageusement réaliser la soupape en aménageant à son intérieur une cavité annulaire allongée épousant sensiblement la forme de la soupape, et descendant à proximité de l'extrémité libre 27 de la soupape 7 pour s'étendre largement à l'intérieur de la partie tubulaire cylindrique 15 de la soupape. Cette cavité est partiellement remplie d'un fluide bon caloporteur 44, par exemple du sodium qui se trouve à l'état liquide quand la soupape a atteint sa température de fonctionnement. On peut ainsi évacuer les calories vers le haut dans une zone où il est facile de refroidir la soupape. De plus, la grande surface léchée par l'air frais lors du balayage permet un transfert de chaleur depuis la surface interne de la soupape d'admission pendant la combustion vers la surface externe de ladite soupape pendant la compression.Ce transfert peut se faire soit par conduction soit par convection dans le fluide calo-porteur. Une cavité similaire peut être prévue dans la soupape d'échappement afin de transporter les calories depuis l'extrémité inférieure de la soupape vers des moyens de refroidissement à eau ou à huile de la soupape. On notera que cette technique faisant appel à un fluide caloporteur tel que le sodium remplissant partiellement une cavité aménagé dans l'épaisseur de la soupape et épousant plus ou moins sa surface extérieure et consistant à extraire les calories dans la partie chaude de la tête de la soupape pour les transférer vers la tige de la soupape où l'on dispose de moyens de refroidissement, est connue mais d'efficacité très limitée. En effet, avec une soupape de forme conventionnelle, il y a disproportion en la surface qui reçoit des calories (la tulipe ou tête de soupape) et la surface où celles-ci peuvent être évacuées (la tige de la soupape). Au contraire, avec une soupape tubulaire telle que celle mise en oeuvre dans l'invention, cette proportion est inversée, et l'on dispose d'une très grande surface tubulaire pour évacuer, par un système de refroidissement adéquat, les calories extraites de la tête de la soupape. On se réfère maintenant à la figure 8. Dans une soupape d'admission tubulaire, telle que par exemple la soupape 7, associée à la soupape tubulaire d'échappement 8 et dont elle porte le siège 13, les forces dues à la pression des gaz, et notamment lorsque le piston est au voisinage de son point mort haut, s'exercent sur la face intérieure de la soupape d'admission au regard, principalement, de la chambre 4. On comprend que la partie de soupape située au-dessus de son appui sur le siège 10 sera soumise à des contraintes de traction, tandis que l'extrémité libre de la soupape située au-dessous de cet appui sera soumise à des contraintes de compression. La résultante de ces forces s'exerce sur la soupape 7 entre ses deux appuis contre le siège fixe 10 et la portée mobile 14 de soupape d'échappement 8. La combinaison de cette résultante des forces dues à l'action des gaz et des forces de réaction des appuis (représentées par les flèches en trait plein) excerce un couple de basculement (dont les forces sont représentées par des flèches en traits mixtes) sur la soupape d'admission 7 qui pivote ainsi autour de son appui fixe, c'est-à-dire le siège 10, dans le sens antihoraire sur la figure 8. On peut alors calculer les profils conjugués de la portée 9 et du siège 10 de la soupape 7 en tenant compte de la résistance à la compression radiale de la partie de la soupape située sous l'appui 9 et la résistance à la traction radiale de la partie de la soupape située entre les deux appuis 9 et 13, pour que la portée 9 de la soupape 7 sur son siège 10 s'effectue au niveau d'une ligne de contact circulaire, dont le plan est perpendiculaire à l'axe de ladite soupape, et qui puisse rouler sans glisser sur le siège 10, lorsque la pression des gaz de combustion déforme cycliquement la soupape 7. Cet effet de roulement sans glissement peut être obtenu en donnant à la surface de la soupape située au niveau de sa portée 9 et à la surface de la culasse située au niveau du siège 10 un profil arrondi, et ceci que la soupape soit une soupape tubulaire du type défini dans la présente invention, c'est-à-dire dont les surfaces en aval du siège forment un diffuseur quasi-isentropique, ou bien qu'elle soit une soupape tubulaire classique. Dans le cas où la soupape tubulaire d'admission conforme à l'invention qui comporte un diffuseur quasi-isentropique en aval de son siège, le fait que celle-ci soit creuse et présente un profil en S de part et d'autre de sa portée 9 se prête particulièrement bien à l'obtention de cette caractéristique du roulement sans glissement de la ligne circulaire de contact de la portée 9 sur le siège 10, ligne qui migrera vers le haut (c'està-dire en direction de la culasse) dans un plan perpendiculaire à l'axe de ladite soupape, du fait de la déformation cyclique de la soupape sous l'effet des pressions des gaz dans la chambre de combustion. Les profils conjugués de la portée 9 et du siège 10 de la soupape pourront être déterminés soit expérimentalement en cherchant à minimiser le frottement et donc l'usure des pièces en contact, soit par le calcul, en faisant intervenir l'évolution de l'épaisseur et de la forme de la soupape (et donc de son inertie) en fonction de la position axiale du plan de coupe et de la rigidité du matériau dont elle est constituée. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne à deux temps à balayage en boucle, du type présentant - au moins une chambre de travail (3) de volume variable délimitée par une paroi cylindrique (1) dans laquelle coulisse un piston (2), la face supérieure mobile du piston et une culasse fixe (5), - fonctionnant selon le cycle à deux temps, avec un système de balayage en boucle à travers la culasse, contrôlé par au moins une soupape d'admission (7) coopérant avec un siège (10), de manière à faire communiquer cycliquement la chambre de travail (3) avec une cavité d'admission (11) communiquant avec des moyens d'alimentation en air frais du moteur, et par au moins une soupape d'échappement (8) coopérant avec un siège (13), de manière à faire communiquer cycliquement la chambre de travail (3) avec une cavité d'échappement (17) communiquant avec le système d'échappement des gaz de combustion du moteur, - lesdites soupapes d'admission (7) et d'échappement (8) étant disposées de façon que l'air frais d'admission pénétrant dans la chambre de travail à travers la soupape d'admission provoque un balayage au moins d'une partie substantielle des gaz brûlés dans la chambre et leur évacuation à travers la soupape d'échappement, caractérisé en ce que, pour l'une au moins desdites soupapes d'admission et d'échappement 7, 8), la surface (21, 24) de la soupape située en aval, dans le sens de l'écoulement la traversant, de la portée (9, 14) de ladite soupape, d'une part, et la surface (22, 25) de la partie prolongeant le siège (10, 13) de ladite soupape, avec lequel coopère ladite portée, et située également en aval dudit siège, d'autre part, sont configurées de façon à constituer un diffuseur sensible ment isentropique pour déboucher dans la cavité (3, 17) située en aval de la soupape. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section débitante (Sd) au débouché dans ladite cavité (3, 17) est supérieure à la section géométrique de passage minimale (Sc) de la soupape en position de pleine ouverture. 3. Moteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une soupape d'admission unique (7) et une soupape d'échappement unique (8), - lesdites soupapes (7, 8) d'admission et d'échappement étant de forme de révolution et d'axe commun (23), et montées coaxialement, de telle façon que la soupape d'admission (7) soit située à l'extérieur de la soupape d'échappement (8), - le siège (10) de la soupape d'admission (7) étant solidaire de la culasse (5) et orienté de telle manière que la pression du fluide moteur contenu dans la chambre de travail (3) exerce une force qui tend à appuyer ladite soupape (7) sur son siège (10), ledit siège (10) étant situé au voisinage immédiat de la périphérie de la partie supérieure de la susdite paroi cylindrique (1) dans laquelle coulisse le piston (2), et en contact avec la culasse (5), - la susdite soupape d'échappement (8) comportant une partie de forme tubulaire dont la paroi intérieure coulisse, de façon étanche grâce à des moyens d'étanchéité, autour d'un moyeu fixe (6) porté par la culasse (5), et dont l'extrémité orientée vers la chambre présente une portée (14) coaxiale à ladite partie tubulaire de façon à pouvoir coopérer avec le susdit siège (13) de la soupape d'échappement, ledit siège (13) étant aménagé à l'intérieur de l'extrémité orientée vers la chambre de la susdite soupape d'admission (7), permettant de faire communiquer la chambre de travail (3) avec la susdite cavité d'échappement (17), grâce à l'espace annulaire (16) délimité radialement par la paroi intérieure (25) de la soupape d'admission (7) et par la paroi extérieure (24) de la soupape d'échappement (8). 4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (12) pour mettre en rotation l'air d'admission passant par la soupape d'admission (7). 5. Moteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rapport (Sd/Sc) entre la section débitante du débouché de l'écoulement de la soupape dans la cavité (3, 17) située en aval de celleci, dans le sens de l'écoulement, et ladite section géométrique de passage de la soupape en position de pleine ouverture, est au moins égal au rapport critique calculé pour la valeur du rapport des pressions du fluide d'écoulant dans ladite soupape de part et d'autre de celle-ci au cours du fonctionnement normal du moteur. 6. Moteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le profil méridien de la surface (21) de la soupape d'admission (7) en aval de sa portée (9) est configurée pour devenir progressivement sensiblement parallèle à la direction de la paroi cylindrique (1) de la chambre (3) dans laquelle coulisse le piston (2). 7. Moteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les profils méridiens de la surface externe (24) de la soupape d'échappement (8) et de la surface interne (25) de la soupape d'admission 7 situés en aval de la section de passage minimale (Sc) de ladite soupape sont configurés au niveau du débouché (Sd) du passage annulaire pour être sensiblement parallèle à l'axe (23) commun desdites soupapes. 8. Moteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite cavité d'admission (11) communique avec ladite chambre de travail (3) par des passages (12), inclinés par rapport à l'axe (23) vers ladite chambre et en direction dudit piston de façon à réduire le changement de direction du flux d'air d'admission dans un plan méridien du moteur. 9. Moteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les susdits passages (12), inclinés par rapport à l'axe (23), sont constitués par un passage entre deux surfaces coniques coaxiales aménagés dans la culasse (5) et dans lequel sont interposés; au plus près du débouché dudit passage, des aubages directeurs susceptibles d'imprimer à l'écoulement traversant ledit passage une composante de rotation autour de l'axe (23). 10. Moteur selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la surface cylindrique interne de la soupape d'échappement coopère avec une bague (28) faisant office de piste pour le glissement de la garniture d'étanchéité (32) interposée entre le moyeu central (6) et ladite soupape d'échappement de façon à pouvoir se déplacer latéralement par rapport au susdit moyeu et se positionner coaxialement au siège de la soupape d'échappement disposée dans la soupape d'admission, en cas d'excentration du moyeu fixe par rapport audit siège. 11. Moteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les soupapes, notamment la soupape d'admission (7), présentent un épaulement (39) faisant office de piston coulissant dans un cylindre et délimitant une chambre de volume variable (38) communiquant avec une chambre de volume variable cylindrique (34) dans laquelle coulisse un piston (35) coopérant avec un arbre à came (36), afin d'assurer le mouvement de levée de la soupape, et en ce que ladite chambre (34) délimitée par ledit piston (35) est reliée à des moyens d'alimentation basse pression en huile (43) par un fin canal 42 dont le débouché est obturé et libéré cycliquement par le mouvement dudit piston (35) coopérant avec l'arbre à came de façon telle que lorsque ledit piston (35) est libéré pour revenir à sa position d'origine après l'actionnement par la came, le débouché se trouve découvert et met la cavité (34) remplie d'huile en communication avec les moyens d'alimentation basse pression (43), alors que ledit débouché est très rapidement masqué lorsque le piston (35) se met à se déplacer sous l'action de la came pour commencer à lever la soupape. 12. Moteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la ou les soupapes, notamment la soupape d'admission tubulaire (7), présente une cavité interne allongée épousant la forme de la soupape et remplie partiellement d'un fluide caloporteur (44) permettant une évacuation des calories vers la partie supérieure tubulaire de la soupape ou dans le cas de la soupape d'admission (7), un transfert des calories vers la surface externe de la soupape refroidie cycliquement par l'air de balayage. 13. Moteur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la portée (9) de la soupape d'admission (7) et son siège (10), en aval de la ligne circulaire de contact, c'est-à-dire d'appui entre la portée et le siège telle qu'elle est définie lorsque la pression régnant dans la chambre (3, 4) est faible ou nulle, sont agencés de manière qu'à l'occasion de la déformation cyclique de ladite soupape (7) sous l'action des forces dues à la pression des gaz, le diamètre de cette ligne de contact circulaire diminue de telle façon que la portée (9) de la soupape pivote autour de sa ligne d'appui sur son siège (10) et roule sans glisser sur celui-ci. 14. Moteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que la surface au niveau du siège (10) et la surface conjuguée, en regard, au niveau de la portée (9), présentent des profils ayant un point d'inflexion, a ligne de contact, c'est-à-dire d'appui se déplaçant au voisinage de ce point d'inflexion lors des variations de pression.