Brevet FR2760784A1 — publié le 19980918

La présente invention concerne un dispositif permettant de commander automatiquement l'ouverture et la fermeture de l'échappement sur les moteurs thermiques 2 et 3 temps. Actuellement les moteurs 4 temps utilisent des soupapes actionnées par des culbuteurs, arbres à cames, etc, le moteur 2 temps utilise des lumières en bas de cylindre, ouvertes et fermées par le passage du piston. Le moteur 3 temps utilise un pointeau qui est solidaire du piston. Ce pointeau, prolongement de la tige de bielle(8), pénètre dans la tubulure(5) d'échappement située au sommet de la culasse(10) et l'obture pendant les phases de compression, explosion et détente. C'est seulement en arrivant près du point mort bas que ce pointeau dont la longueur est inférieure à la course du piston dégage la tubulure(5) d'échappement et permet aux gaz brûlés de s'évacuer. Le principe est intéressant mais mécaniquement le fait que le pointeau, même avec une extrémité conique, rentre et ressorte complètement de la tubulure d'échappement, n'est pas satisfaisant. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. En effet il est désormais constitué d'un tube creux(2) plus long que la course du piston(1) de manière à ce qu'il coulisse dans la tubulure(5) d'échappement sans ressortir complètement afin de rester guidé en permanence. Ce tube creux(2) comporte simplement des "lumières"(7) qui permettent aux gaz brûlés de s'évacuer en passant par l'intérieur de ce tube creux. Ces lumières(7) sont usinées à la hauteur de l'extrémité de l'ancien pointeau. Elles sortent, c'est-à-dire descendent en dessous de la tubulure(5) d'échappement lorsque le piston(1) arrive près du point mort bas. L'étanchéité autour de ce tube creux se fait simplement par un segment(6) ou une bague(6) céramique placée à l'entrée de la tubulure(5) d'échappememnt dans laquelle coulisse en continuité le tube creux(2) de commande de l'échappement(11). Le diamètre intérieur de ce tube creux ainsi que la section et la position des lumières(7) sont calculées de manière à permettre une évacuation rapide et efficace des gaz d'échappement hors de la chambre de combustion. La partie du tube creux(2), située en dessous des lumières(7) est munie de déflecteurs(9) destinés à diriger, directement dans l'axe du tube, les gaz vers l'échappement(1 i). Comme avec le pointeau du moteur 3 temps actuel, I'utilisation de ce tube creux(2) fixé sur le piston(1), dans l'axe de la tige de bielle(8), donc au centre de la chambre de combustion, a pour conséquence d'obtenir une chambre de combustion annulaire. Ceci rendant impossible l'installation d'une seule bougie(4) d'allumage ou d'un injecteur en position centrale sw la tète de culasse(10) on utilise un double allumage ou une double injection. De ce fait la chambre annulaire offre deux fois deux fronts de flammes qui se croisent de chaque côté, ce qui améliore la qualité de la combustion. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 présente une coupe diamétrale et verticale d'une chambre de combustion dont l'échappement est ouvert du fait de la position des lumières(7) du tube creux(2). Le figure 2 présente la même coupe avec l'échappement refermé. La figure 3 montre une lumière(7) du tube creux(2) vue de face. Le figure 4 montre une coupe diamétrale du tube creux au niveau des lumières(7) et des déflecteurs(9). La figure 5 montre une coupe verticale d'un montage avec 2 tubes creux placés latéralement. En référence à ces dessins le dispositif est constitué d'un tube creux(2) central, fixé au centre du piston(1) dans le prolongement de la tige de bielle . Un autre montage, plus lourd, peut utiliser deux (voire trois) tubes creux placés en périphérie du piston , c'est à dire contre la chemise du cylindre(3). Ces tubes possèdent une ou plusieurs lumières(7) permettant l'évacuation des gaz d'échappement. Ces tubes sont fixés sur le piston(1) et se déplacent avec lui. Les lumières(7) sont usinées à une distance du piston(1 ) inférieure à la longueur de la course de manière à ce qu'elles soient dégagées de la tubulure(5) d'échappement au point mort bas. Le début de l'échappement correspondra donc au dégagement de la base de la lumière(7) hors de la bague(6) de la tubulure(5). La fin correspondra à son redépassement lors de sa remontée. A partir du bord inférieur des lumières(7) se trouve un déflecteur(9) imposant directement aux gaz un mouvement ascendant dans le tube creux(2). Ce déflecteur(9) est surtout important dans le cas ou le tube creux possède 2 lumières(7) diamétralement opposées. L'étanchéité autour du tube creux pendant les phases de compression, explosion, détente, se fera au moyen d'un segment ou d'une bague(6) céramique appartenant à la base de la tubulure(5). Dans le cas du moteur 3 temps ce tube creux(2) pourra être simplement le prolongement de la tige de bielle(8) puisqu'elle a un mouvement rectiligne. Le dispositif créera un guidage supplémentaire de l'ensemble piston-double bielle-piston à travers les 2 cylindres opposés. Le dispositif selon i'invention est destiné à commander automatiquement l'ouverture et la fermeture de l'échappement sur les moteurs thermiques 2 et 3 temps en amélioration du système à pointeau prévu pour le 3 temps. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour commander automatiquement l'ouverture et la fermeture de l'échappement(1 1), caractérisé en ce qu'il est constitué d'un tube creux(2), solidaire du piston(1), coulissant dans la tubulure(5) d'échappement, et possédant des lumières (7) permettant, par l'intérieur du tube, I'évacuation des gaz brûlés dirigés par un déflecteur(9). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tube creux(2) est soit unique et situé sur le piston(1) au centre de la chambre de combustion, soit doublé ou triplé, et situé sur les bords du piston contre ia chemise du cylindre(3). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que des déflecteurs(9) placés à l'intérieur du tube à partir du bord inférieur des lumières(7) dirigent les gaz brûlés directement dans l'axe du tube creux(2). 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la distance séparant le piston du bord inférieur des lumières(7), correspond exactement au déplacement du piston(1) pendant les temps de fermeture c'est-à-dire les phases de compression, explosion et détente. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la hauteur des lumières(7) du tube creux(2! correspond au déplacement du piston(1), près du point mort bas, nécessaire à l'évacuation des gaz brûlés. 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la longueur de ce tube creux est supérieure à la course du piston(1) afin de pouvoir coulisser dans la tubulure(5) d'échappement sans en sortir ce qui permet d'obtenir une étanchéité simple autour de ce tube(2) et un guidage supplémentaire de l'ensemble piston-double bielle- piston. 7) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'étanchéité autour du tube creux(2) est obtenu par un segment ou une bague(6) céramique appartenant à la base de la tubulure(5) d'échappement enserrant parfaitement le tube creux.